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【摘 要】随着我国社会的不断发展,人们环保意识的增强,资源节约型、环境友好型社会创建的不断推进,水电运行管理节能减排受关注程度不断提升,相关研究也因此大量涌现。
【关键词】水电运行管理;节能减排;措施
1 水电施工节能减排的管理
水电工程施工节能减排管理的重点在于强化运行管理、规划设计和专项设施的建设。一般情况下,水电站的工程建设部门都会聘请专门的环境监理技术人员,成立环境保护管理中心。这样不但可以监察水电工程的施工,而且可以严格管理水电施工中的污染问题。很多大型水电施工的污染治理设备,例如垃圾填埋厂、污水处理厂、生产废水处理设施以及弃渣场等,都有专门的机构管理,而且会建立运行台账,有些水电站还会实施环境保护考核制度。
2水电站运行过程中的能耗分析
2.1电量消耗
水电站运行过程的电量消耗主要源于设备运行过程,压油泵、冷却风机、排水泵、供水泵、通风等机械设备均会造成大量的电能消耗,如这类设备长时间处于运行环境,水电站运行过程中的电量消耗还会进一步提升。此外,水电站办公环节同樣会造成一定电量消耗,而树立工作人员节能环保意识、开展落后生产设备改造则能够有效降低电量消耗,实现水电站经济效益的提升。
2.2水量损耗
水量损耗属于水电站运行过程中的重要能耗指标之一,如水电站出现机组效率偏低、净水头稳定性不足情况,水电站的水量损耗往往会出现大幅提升。一般情况下,水电站需要结合水库特性、上游来水量合理安排运行方式,同时还需要重点关注水电站渗透部位的检查与维护,水资源的均衡利用、水头较大情况避免、水资源无形流失避免、发电水资源利用有效性提升均将由此实现。此外,还可以通过提高机组运行整体效率进一步降低水电站运行过程中的水量损耗,实现水电站经济效益的提升。
3水电运行管理中的节能减排措施
3.1工程设计中节能措施
结合水电站工程地形、工程地质、水文地质以及气象水文资料,在工程总体布置和主要建筑物设计中,充分体现了节能理念。在土石方开挖与回填、混凝土浇筑、机组选型等过程中,结合工程特点,应做好以下几点:做好工程的优化设计,选择合理、经济的设计方案,在确保系统安全稳定运行前提下,防止设备选型富裕度过大;针对土石方开挖回填量较大,应优先做好土石方平衡计算与分析,尽量利用引水渠及厂区开挖料填筑碾压,尽量减少运输距离,以减少施工期间能耗;选用低能耗的挖掘设备,减少能源消耗;在满足设计要求的前提下,优化混凝土配比,提高工作效率;选用高效率机组、暖通空调及照明系统等设备,减少运行期间的能源消耗;施工组织设计中合理调度、合理安排施工次序,减少不必要的燃油消耗。
3.2 基于长期低负荷状态运行的节能减排措施选择
水电站还存在机组额定负载运行时间短、开停机频繁特点,这使得其机组往往长时间处于低负荷运行状态,机组损耗因此大幅提升,而为了解决该问题,龙羊峡水电站采用了如下节能减排措施:1)枯水期节能减排措施。水电站在枯水期很容易处于低负荷运行状态,因此采用了在水位下降至影响出力时停机蓄水措施,机组仅在高水头额定出力下运行,由于避开了低水头负荷状态下机组运行带来的损耗,节能减排水平得以大幅提升。2)汛期节能减排措施。为实现机组汛期运行过程中的节能减排,水电可站通过加强设备的检修维护工作,降低设备运行安全风险,确保机组汛期可大负荷运行,保证下泄流量,减少泄水保证机组高水头额定负荷长期稳定运行。3)缩短开机时间。除枯水期、汛期节能减排措施外,龙羊峡水电站还就混流式机组开机时间较长不足开展了针对性处理,受自动化程度低、程序复杂、开机繁琐等因素影响,混流式机组开机一般需耗时 5~6 min(包括手动充水、油、风),而通过对水、油、风系统的自动化改造,实现了监控系统一键开机,机组从空载到额定出力的时间被缩短至 1min 以内,在节能减排目标达成的同时,水电站的经济效益也因此实现了显著提升。
3.3电站投入运营以后的具体节能措施
在水电站正式投入运营以后,除了要考虑到目前设备的使用情况,还应该制定一套相应的保护措施,具体标准如下:首先,应该从制度入手,要制定严密的管理制度,确定出每一个细节的能耗指标;对于站内主要的设施、设备进行定期巡视检查,将问题扼杀在摇篮里,如果发现安全隐患,必须及时处置,保证设备长期高效运营,从而降低额外能耗;对于给排水系统中的水泵,考虑到非连续工作的特点,可采用变频电机,从而实现流量扬程的最佳距离;厂内用电负荷应该保证均匀分配,避免变压器空负荷运行。工作区域内需要照明的部分,应该施行分片供电措施,根据不同的区域环境及工作内容,智能调节光亮度,在不需要照明时,要切断照明,实现全厂区智能运营;通风系统的节能运行是依靠其自控系统实现的,应该完善通风系统的管理与控制,如遇故障,应该采取手动控制系统,保证节能要求。
3.4 资源综合利用
水电施工资源的综合利用主要指的是表土资源利用、水资源的循环利用、粉煤灰利用以及开挖料利用等等。水电施工对表土的破坏挺大的,施工区域的绿化与植被恢复都需要表土资源,所以水电施工中一定要注重表土资源的利用。水电施工一般都是用水拌和混凝土与砂石骨料,对水的需求量巨大,而且对水的消耗也巨大,所以很多水电施工都配置了生产与生活污水处理系统,从而很好的进行水资源的循环利用。把粉煤灰掺到混凝土里,可以减少水的需求量,降低温度,减少收缩,提升抗渗性与耐久性,提升抗拉强度,有效防止硫酸盐侵蚀,所以把粉煤灰掺到混凝土中,不但可以降低成本,提升混凝土的性能,而且可以降低电厂的污染处理成本,达到节能减排的效果。水电施工中土石方的使用量非常大,优化施工规划的重点就是土石方的平衡工作。
3.5空库纳洪增效节能减排措施
中小型水电站存在集雨面积大且无库容调节的特点,这使得其在汛期往往会造成大量弃水,水电站的经济效益往往会因此受到影响,因此水电站基于汛期弃水可采用了如下节能减排措施:1)制度制定。结合自身特点与汛期实际,水电站制定了各水电站水情互联互通制度与梯级水电站防洪度汛制度,通过沟通合作,水电站的防汛能力提升、弃水减少得以实现。2)加强沟通、联系。为进一步减少汛期弃水,加强与当地气象部门的沟通与联系,由此实现了提前几天乃至数周的雨情信息获取,由此实现了空库纳洪增效节能减排措施应用的未雨绸缪。3)加强水电站间沟通合作。水电站近年来重点加强了与上游水电站的沟通合作,并实现了提前获知上游来水量,而通过开机纳空库容,弃水实现了进一步减少。据某水电站统计,其每次空库纳洪可实现 20 万度电的增加,水电站的经济效益因此实现了进一步提升,空库纳洪增效节能减排措施的应用价值也能够得到证明。
3.6加强污染治理设施的运行管理,促进减排工作
污染治理设施的有效高效运行,是减排工作的关键。污染治理设施的运行管理不单包括污染治理设施的日常运行,更重要的是从日常运行管理中摸索到适当而高效并节约的运行模式和对必要技术改造的认识。
结语
为了贯彻科学发展观,保证水能资源的合理利用,充分发挥水电站的节能降耗作用,在工程建设期需要加强建设管理,在运行中需要加强设备维护,切实保障各项节能措施到位。
参考文献:
[1] 罗永全.对中小型水电站运行管理提高经济效益方法的探讨 [J].工程建设与设计,2018(13):132-133.
[2] 钟林.加强水电站运行管理 提高发电能力 [J].技术与市场,2018,25(06):206,208.
[3] 颜琳,潘翀.中小型水电站运行管理存在的问题及对策 [J].设备管理与维修,2018(10):18-20.
(作者单位:龙羊峡发电分公司)
【关键词】水电运行管理;节能减排;措施
1 水电施工节能减排的管理
水电工程施工节能减排管理的重点在于强化运行管理、规划设计和专项设施的建设。一般情况下,水电站的工程建设部门都会聘请专门的环境监理技术人员,成立环境保护管理中心。这样不但可以监察水电工程的施工,而且可以严格管理水电施工中的污染问题。很多大型水电施工的污染治理设备,例如垃圾填埋厂、污水处理厂、生产废水处理设施以及弃渣场等,都有专门的机构管理,而且会建立运行台账,有些水电站还会实施环境保护考核制度。
2水电站运行过程中的能耗分析
2.1电量消耗
水电站运行过程的电量消耗主要源于设备运行过程,压油泵、冷却风机、排水泵、供水泵、通风等机械设备均会造成大量的电能消耗,如这类设备长时间处于运行环境,水电站运行过程中的电量消耗还会进一步提升。此外,水电站办公环节同樣会造成一定电量消耗,而树立工作人员节能环保意识、开展落后生产设备改造则能够有效降低电量消耗,实现水电站经济效益的提升。
2.2水量损耗
水量损耗属于水电站运行过程中的重要能耗指标之一,如水电站出现机组效率偏低、净水头稳定性不足情况,水电站的水量损耗往往会出现大幅提升。一般情况下,水电站需要结合水库特性、上游来水量合理安排运行方式,同时还需要重点关注水电站渗透部位的检查与维护,水资源的均衡利用、水头较大情况避免、水资源无形流失避免、发电水资源利用有效性提升均将由此实现。此外,还可以通过提高机组运行整体效率进一步降低水电站运行过程中的水量损耗,实现水电站经济效益的提升。
3水电运行管理中的节能减排措施
3.1工程设计中节能措施
结合水电站工程地形、工程地质、水文地质以及气象水文资料,在工程总体布置和主要建筑物设计中,充分体现了节能理念。在土石方开挖与回填、混凝土浇筑、机组选型等过程中,结合工程特点,应做好以下几点:做好工程的优化设计,选择合理、经济的设计方案,在确保系统安全稳定运行前提下,防止设备选型富裕度过大;针对土石方开挖回填量较大,应优先做好土石方平衡计算与分析,尽量利用引水渠及厂区开挖料填筑碾压,尽量减少运输距离,以减少施工期间能耗;选用低能耗的挖掘设备,减少能源消耗;在满足设计要求的前提下,优化混凝土配比,提高工作效率;选用高效率机组、暖通空调及照明系统等设备,减少运行期间的能源消耗;施工组织设计中合理调度、合理安排施工次序,减少不必要的燃油消耗。
3.2 基于长期低负荷状态运行的节能减排措施选择
水电站还存在机组额定负载运行时间短、开停机频繁特点,这使得其机组往往长时间处于低负荷运行状态,机组损耗因此大幅提升,而为了解决该问题,龙羊峡水电站采用了如下节能减排措施:1)枯水期节能减排措施。水电站在枯水期很容易处于低负荷运行状态,因此采用了在水位下降至影响出力时停机蓄水措施,机组仅在高水头额定出力下运行,由于避开了低水头负荷状态下机组运行带来的损耗,节能减排水平得以大幅提升。2)汛期节能减排措施。为实现机组汛期运行过程中的节能减排,水电可站通过加强设备的检修维护工作,降低设备运行安全风险,确保机组汛期可大负荷运行,保证下泄流量,减少泄水保证机组高水头额定负荷长期稳定运行。3)缩短开机时间。除枯水期、汛期节能减排措施外,龙羊峡水电站还就混流式机组开机时间较长不足开展了针对性处理,受自动化程度低、程序复杂、开机繁琐等因素影响,混流式机组开机一般需耗时 5~6 min(包括手动充水、油、风),而通过对水、油、风系统的自动化改造,实现了监控系统一键开机,机组从空载到额定出力的时间被缩短至 1min 以内,在节能减排目标达成的同时,水电站的经济效益也因此实现了显著提升。
3.3电站投入运营以后的具体节能措施
在水电站正式投入运营以后,除了要考虑到目前设备的使用情况,还应该制定一套相应的保护措施,具体标准如下:首先,应该从制度入手,要制定严密的管理制度,确定出每一个细节的能耗指标;对于站内主要的设施、设备进行定期巡视检查,将问题扼杀在摇篮里,如果发现安全隐患,必须及时处置,保证设备长期高效运营,从而降低额外能耗;对于给排水系统中的水泵,考虑到非连续工作的特点,可采用变频电机,从而实现流量扬程的最佳距离;厂内用电负荷应该保证均匀分配,避免变压器空负荷运行。工作区域内需要照明的部分,应该施行分片供电措施,根据不同的区域环境及工作内容,智能调节光亮度,在不需要照明时,要切断照明,实现全厂区智能运营;通风系统的节能运行是依靠其自控系统实现的,应该完善通风系统的管理与控制,如遇故障,应该采取手动控制系统,保证节能要求。
3.4 资源综合利用
水电施工资源的综合利用主要指的是表土资源利用、水资源的循环利用、粉煤灰利用以及开挖料利用等等。水电施工对表土的破坏挺大的,施工区域的绿化与植被恢复都需要表土资源,所以水电施工中一定要注重表土资源的利用。水电施工一般都是用水拌和混凝土与砂石骨料,对水的需求量巨大,而且对水的消耗也巨大,所以很多水电施工都配置了生产与生活污水处理系统,从而很好的进行水资源的循环利用。把粉煤灰掺到混凝土里,可以减少水的需求量,降低温度,减少收缩,提升抗渗性与耐久性,提升抗拉强度,有效防止硫酸盐侵蚀,所以把粉煤灰掺到混凝土中,不但可以降低成本,提升混凝土的性能,而且可以降低电厂的污染处理成本,达到节能减排的效果。水电施工中土石方的使用量非常大,优化施工规划的重点就是土石方的平衡工作。
3.5空库纳洪增效节能减排措施
中小型水电站存在集雨面积大且无库容调节的特点,这使得其在汛期往往会造成大量弃水,水电站的经济效益往往会因此受到影响,因此水电站基于汛期弃水可采用了如下节能减排措施:1)制度制定。结合自身特点与汛期实际,水电站制定了各水电站水情互联互通制度与梯级水电站防洪度汛制度,通过沟通合作,水电站的防汛能力提升、弃水减少得以实现。2)加强沟通、联系。为进一步减少汛期弃水,加强与当地气象部门的沟通与联系,由此实现了提前几天乃至数周的雨情信息获取,由此实现了空库纳洪增效节能减排措施应用的未雨绸缪。3)加强水电站间沟通合作。水电站近年来重点加强了与上游水电站的沟通合作,并实现了提前获知上游来水量,而通过开机纳空库容,弃水实现了进一步减少。据某水电站统计,其每次空库纳洪可实现 20 万度电的增加,水电站的经济效益因此实现了进一步提升,空库纳洪增效节能减排措施的应用价值也能够得到证明。
3.6加强污染治理设施的运行管理,促进减排工作
污染治理设施的有效高效运行,是减排工作的关键。污染治理设施的运行管理不单包括污染治理设施的日常运行,更重要的是从日常运行管理中摸索到适当而高效并节约的运行模式和对必要技术改造的认识。
结语
为了贯彻科学发展观,保证水能资源的合理利用,充分发挥水电站的节能降耗作用,在工程建设期需要加强建设管理,在运行中需要加强设备维护,切实保障各项节能措施到位。
参考文献:
[1] 罗永全.对中小型水电站运行管理提高经济效益方法的探讨 [J].工程建设与设计,2018(13):132-133.
[2] 钟林.加强水电站运行管理 提高发电能力 [J].技术与市场,2018,25(06):206,208.
[3] 颜琳,潘翀.中小型水电站运行管理存在的问题及对策 [J].设备管理与维修,2018(10):18-20.
(作者单位:龙羊峡发电分公司)