丁昌秋

水口水電站降低廠用電率的方法探析

丁昌秋

福建水口發(fā)電集團有限公司

該文分析了水口水電站為深挖電廠節(jié)電潛力，通過不斷改造設備技術、優(yōu)化輔機設備運行、加強設備運行管理和維護等一系列措施，強化節(jié)能增效，在降低水電站廠用電率方面進行有益的探索，取得了一定成效。

水電站 廠用電量 廠用電率 運行管理 方法

0 引言

廠用電率是同一時期發(fā)電生產過程中設備設施消耗的廠用電量占發(fā)電量的比例，它是考核發(fā)電廠經濟效益的重要生產指標之一，直接關系到發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗工作的成效。目前我國水電廠廠用電率一般為0.2%～2%。

廠用電量是發(fā)電廠電力生產過程中的各類輔助設備（如壓油泵、排水泵、氣機等各電動機）、附屬車間（如修配車間，試驗室等）和生產照明用電、通風冷卻系統(tǒng)以及其它控制保護裝置等所消耗電能的總和。

福建水口水電站是華東地區(qū)最大的常規(guī)水電廠，有7臺水輪發(fā)電機組（單機容量200MW）、7臺主變，有500kV升壓站和220kV開關站、三回500kV出線、六回220kV出線和一組3×300MVA聯(lián)變，有目前同類型中世界第二、中國最大的在用升船機以及3級船閘，還有為數眾多的輔機設備。我廠采用四段10kV廠用電系統(tǒng)供電，以滿足廠內用電需要。因設備多，負荷分布廣，每日所耗廠用電量大，夏季所耗廠用電量更為驚人，其中有運行方式安排及設備等種種問題，也不乏人為浪費因素。

1 水口水電站廠用電率的影響因素剖析

1.1 空調、風機、通風冷卻系統(tǒng)的耗電量較大

根據有關資料，水口水電站某年4～9月的廠用電量分別為86.1481萬kW·h、105.3550萬kW·h、132.0571萬kW·h、147.5890萬kW·h、146.3456萬kW·h、118.7749萬kW·h，由此可見，隨著夏季高溫來臨，我廠廠用電量增長顯著，7月份日平均47625kW·h，8月份日平均47209kW·h，單日廠用電量最高為7月15日，達54562kW·h。為保持環(huán)境溫度和保證設備的安全運行，我廠廠房有上游副廠房、下游副廠房、中控樓共3套集中中央空調系統(tǒng)及全廠送排風機系統(tǒng)等30多臺電機；同時，為維持繼保室、勵磁室、監(jiān)控系統(tǒng)主機室等重要設備室室內溫度而加裝大量大功率空調，這些都是夏季廠用電總量大增的主要原因。因此，提高空調、風機效率，加強通風冷卻系統(tǒng)的管理，是節(jié)約廠用電的一個重要突破點。

1.2 做好廠用電動機的節(jié)電工作是降低廠用電量的關鍵

眾所周知，廠內各類輔助設備是水輪發(fā)電機組、主變等主設備正常運行的基本動力保障，是廠用電的最大消耗者。據不完全統(tǒng)計，我廠各類輔助設備電動機的耗電要占用廠用電量的65%～70%。自1993年8月水口水電站首臺機組投產發(fā)電以來，當初廠用電動機選型不當，造成功率與負荷不匹配，以及長期運行后電動機效率下降，廠用電損耗增大的現(xiàn)象日益凸顯。

1.3 我廠建筑規(guī)模大，分布站點廣，全廠室內、外照明設備多，照明用電量大

歷經10多年，各種照明設備大多破損老化，光衰嚴重，不僅照明不足，而且能效甚微。照明設備的節(jié)能改造是降低廠用電量的有效措施之一。

1.4 降低廠用電率最直接有效的辦法之一就是增加發(fā)電量，發(fā)電量增多，廠用電率比例自然就下降了

水口水電站位于福建省最大河流——閩江上，是不完全季調節(jié)電廠。每年的發(fā)電量與當年的來水關系極為密切。降雨多，水庫來水均勻，發(fā)電量就多，當年廠用電率相對就低；而偏枯至特枯年份，來水不均勻，特別遇到大旱，發(fā)電量就會大幅下降，廠用電率就會明顯上升。節(jié)水增發(fā)電，提高水能利用率，是水電站降低廠用電率最根本、最有效的辦法。

1.5 人員因素

體現(xiàn)在：設備運行方式安排不合理；職工工作責任心不強，態(tài)度不認真，設備維修質量不過關；人為浪費等也造成廠用電的無謂損耗。

2 水囗電站提高廠用電率的方法

2.1 中央空調系統(tǒng)改造

近2 年水口電站先后完成了上游副廠房和中控樓集中中央空調系統(tǒng)的改造，因制冷效果佳，廠房許多設備室內加裝的長年24h不間斷運行的大功率空調柜機得以拆除。據初步估算，僅此一項每年大約能節(jié)省廠用電40多萬kW·h。

2.2 對廠內重要輔助設備進行技術改造

根據設備運行的實際情況，水囗電站針對廠內重要輔助設備進行技術改造，提高廠用電動機經濟運行，為長期降低廠用電量打下堅實的基礎。具體的辦法有：①選用高效的新產品電動機。依據廠用機械容量、軸功率等條件，合理選擇電動機的型號和容量，正確配置、選用相匹配的電動機，以適應不同負載情況下設備的高效運行。②更新淘汰或高效化改造舊設備，提高廠用電動機效率。

經多年努力，水口電站完成了壓油泵、頂蓋泵、檢修水泵、高/低壓氣機等廠內重要輔助設備及其它電動機的改造工作，泵的工作效率明顯提升，廠用電量消耗明顯下降。例如，機組發(fā)電運行時一天要啟動達30多次的機組壓油泵（功率75kW不變），改造后運行時間由原來的4分鐘/次縮短為2.8分鐘/次，同時泵啟動次數也減少了約5次。再如，水口水電站每年都要進行7×2臺次機組小修和1臺次機組大修，機組水下部分導水葉檢查、汽蝕補焊等工作都要求進行尾水管、蝸殼排水，擔負檢修排水、防止水淹廠房重任的檢修泵是我廠功率最大（原達250.5kW）的電動機，改造前3臺檢修水泵同時投運排水要花6～7小時，更新改造后，在上游閘門漏水和下游水位相似情況下，僅需2臺檢修水泵（功率增為350kW）投運3～4小時即可完成抽水，效率大幅提升，工作時間大幅縮短，節(jié)約廠用電明顯。

2.3 照明節(jié)能方法

2.3.1使用高效節(jié)能的照明器具、燈具。對廠房照明進行大規(guī)模的整治，大量使用較普通燈可節(jié)電70%～80%的節(jié)能燈，如原來使用60W白熾燈的地方，現(xiàn)只需11W節(jié)能燈就夠了。在重要地點更換為光效高、壽命長的金屬鹵化物燈與高壓鈉燈。經數據分析對比，改造后，照明用電量約有17%左右的降幅。

2.3.2充分利用自然光和采用科學的照明控制方法。中控樓、220kV開關站、500kV升壓站以及船閘和升船機集控樓等辦公場所，在自然光能夠滿足要求時，白天不開照明燈。部分平時無需長亮燈的非重點設備室采用調光或門接點開關控制，或用間隔開燈的措施，并要求隨手關燈、人走燈滅。開關站、升壓站等站外照明改造為光控、定時開啟關閉及人工手動啟停三者相結合的方式，最大程度地節(jié)約了廠用電。

2.4 節(jié)流開源并舉

節(jié)約水資源，充分合理地利用每一滴水，是水電站節(jié)能增發(fā)電的必經之路，是降低廠用電率的根本方法。水口水電站擔負著發(fā)電、防洪、通航、灌溉、用水等重任，水口水電站運行人員和技術人員在實際中靈活地處理好各方的關系，發(fā)揮各自的聰明才智，在各自的工作崗位上，各使妙招增發(fā)電量。

每年3月、4月～8月主汛期，發(fā)電運行人員積極主動調整負荷，使機組時刻穩(wěn)發(fā)滿發(fā)，爭取多發(fā)每一度電。水電站在電網中擔負著調峰、調頻及事故備用的作用，是電網穩(wěn)定的一大助力。運行人員充分利用水輪發(fā)電機組開機并網快，負荷上升調節(jié)響應快的優(yōu)勢，在枯水季節(jié)，在滿足下游河道流量前提下，主動聯(lián)系省調盡量少開機組臺數，減少機組空載耗水，優(yōu)化運行工況，節(jié)約水能多發(fā)電。

水調中心運行人員充分合理利用先進的水情測報系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)，精心、科學做好水庫調度，峰前加大出力削落庫水位，退水段合理回蓄庫水位，盡可能地不棄水，少棄水，充分利用來水多發(fā)電，水量利用率高達94.01%，累計節(jié)水增發(fā)電率19.12%，取得較好的經濟效益。

航管運行人員在日常通航中，視待閘船舶的情況，優(yōu)化排閘，采用減少操作步驟，如采取連續(xù)上行或連續(xù)下行的操作方式，盡量全部放完上行或下行船舶后，再改變船閘程序操作方式，使得每一閘的耗水都減到最少。據測算，每少改變一次過閘方向，可省水2閘約89280m3的水，增發(fā)電約1.6萬kW·h，長年的經濟效益十分可觀。同時，在條件允許情況下，充分發(fā)揮“省水大王”升船機的作用，節(jié)約水能多通航、多發(fā)電。

長期以來，由于閩江下游河道無序采沙得不到遏制，水口水電站下游水位逐年下切，尾水位比設計值低約4.4m，機組運行效率下降，為滿足下游居民生活取水和通航要求所需的單位發(fā)電耗水量不斷增大。通過不斷優(yōu)化驗證，水口電站技術人員探索出建尾水壅水堰工程抬高尾水位的治理措施。2010年3月工程建成后，當全廠出庫流量在設計最低流量308m3/秒時，下游尾水位抬高約2m；全廠滿出力運行時，下游尾水位抬高約0.5m，水能利用率有效提高，為水口電站節(jié)能增發(fā)電開拓了新路子。

2.5 科學安排設備運行

經過不斷分析、實驗和總結，水口水站在合理安排輔機設備運行方式、設備運行管理和維護方面，摸索出一系列切合實際、行之有效的辦法，在日常點滴工作中降低廠用電。

1）主變冷卻器采用夏季和冬季不同的運行方式。夏季溫度高，投二組冷卻器工作，秋冬季氣溫低，少投一組冷卻器。經實踐證明，這既能保證主變的安全運行，又節(jié)省了廠用電。

2）機組檢修時，在進水口檢修門全關后，快閘提起一定開度將快閘與檢修門之間的積水排空后再關閉尾水閘門，減少積水量，減少檢修泵運行時間。

3）機組檢修后，合理安排在壓油罐建壓時做事故低油壓試驗，避免因壓油罐壓力高進行排氣、排油而增加壓油泵和高壓氣機的運行時間。

4）加強日常巡視，搞好“三漏”（即漏水、漏油、漏氣）處理，減少水泵、油泵、氣泵等輔助設備的啟動次數。做好設備定期輪換工作，保證輔機設備健康高效運行。

5）加強設備消缺處理，檢修維護人員不斷提高和改進工藝水平，保證檢修工作的質量，提高設備運行效率。

近幾年，隨著設備節(jié)能技改力度增大，管理加強，員工節(jié)能意識提高。數據表明，水口電站年廠用電量從2009年（偏枯水年）的1073.6413萬kW·h下降至2010年（豐水年）的1062.8018萬kW·h，廠電用率從2009年的0.25%下降至0.15%，同比呈不斷下降趨勢。

3 小結

當前，國家電網公司倡導開展“三節(jié)約”活動，即“節(jié)約一分錢，節(jié)約一張紙，節(jié)約一寸導線”，水口電站也在不懈追求節(jié)能降耗，努力從實際出發(fā)，從細節(jié)入手，求新求變，不斷探求新方法，務求實實在在地降低廠用電率，創(chuàng)造最大的經濟效益，為國家為社會做出應有的貢獻。

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