芒缅河水电站高效稳定经济运行优化研究

罗甜

（云南合宇投资有限公司，云南德宏679300）

芒缅河水电站高效稳定经济运行优化研究

罗甜

（云南合宇投资有限公司，云南德宏679300）

通过对云南省热带雨林山区的芒缅河水电站运行工况的研究分析，本文介绍了小型水电站提高资源利用率，降低单位发电成本，增加发电收益，高效稳定经济运行的优化措施。

水电站；高效；稳定；经济；优化

0 概述

芒缅河水电站位于云南省盈江县弄璋镇西南部热带雨林芒缅河干流上，属径流引水式水电站，装机容量1×1.6 MW（2号机组）+1×2.0 MW（1号机组），设计水头390 m，引用流量1.2 m3/s，额定转速395 r/min，水轮机型号为CJA475-W-105/1×9（10），技术供水采用河道自然取水，发电引水系统由溢流坝、无压隧洞、压力前池、排沙系统、压力管道组成。

1 面临问题

1.1 自动化控制功能

综合自动化系统和机组自动化系统存在缺陷，现场手动开停机需要35 min左右且成功率较低。

1.2 水利机械效率

水轮机真机叶型与模型曲线不一致，射流中心偏移。1号机满负荷运行时，机组综合效率仅为68.63%；2号机满负荷运行时，机组综合效率仅为55.69%；电站最大出力仅3 096 kW·h。

1.3 泥沙影响

芒缅河属于季节性多泥沙河流，隧洞内泥沙淤积，过流能力减小；技术供水河道自然取水方式造成技术供水中断，电站平均年非计划停运时间达到66.3 h。

1.4 管理隐患

电站生产人员为附近村寨占地工，没有经过电力生产系统培训，现场管理比较松散存在管理隐患。

2 优化研究必要性和可行性

2.1 必要性

芒缅河水电站属于小型水电站，单位kW利润率较低，上述问题导致单位kW利润率更低。

2.2 可行性

专家咨询、技术论证认为，优化研究机组运行方式、技术供水系统稳定性、发电引水系统过流能力、水轮机效率及规范管理制度，实现电站高效稳定经济运行，提高发电收益是可行的。

3 优化研究方案

3.1 优化研究技术思路

降低非计划停运时间，提高水轮机运行效率。

3.2 优化研究达到目标

控制单次开停机时间在7 min之内、电站月平均非计划停运不超过1次、年内非计划停运时间不超过15 h，最大出力不小于3 500 kW·h，单机满负荷运行时，2台机组的综合运行效率均达到80%以上。|

3.3 优化研究实施计划（见下页图1）

4 优化研究实施

成立优化研究工作小组、质监小组和安全小组，明确职责，加强优化研究工作的技术和安全管理，确保优化研究工作有序进行。

4.1 机组经济运行方式优化研究

4.1.1 提高机组自控水平

梳理综合自动化系统和机组自动化系统存在缺陷，进行消缺，实现远方、现地自动化开停机，时间控制在5 min以内，提高操作成功率。

图1 芒缅河水电站高效稳定经济运行研究优化计划横道图

4.1.2 经济运行综合曲线

根据雨季和干季降雨量特点，确定机组运行方式以及开停机规律，绘制机组雨季、干季、单机和双机经济运行综合曲线并严格执行（见表1）。

表1 芒缅河水电站经济运行曲线

4.2 技术供水系统稳定性优化研究

（1）在河道取水口沉砂池增加冲沙闸，制定定期排沙制度；

（2）将硬质塑料取水管更换为热镀锌钢管，避免管内泥沙淤积；

（3）在2号沉砂池安装低水位语音预警装置，预警时间设置为3 h；

（4）在生活水池增加一路备用水源；

（5）在2号沉砂池进水口主管路安装自流式排污过滤装置。

优化后技术供水图见图2。

图2 优化后技术供水图

4.3 发电引水系统过流能力优化研究

（1）大坝取水口修建长12 m、高2.4 m、厚0.8 m的弧形挡沙坎，增加库区沉沙量的同时将泥沙导向排沙闸；

（2）大坝冲沙闸丝杆操作方式改为手动葫芦提闸门，自重落闸门，提高操作效率；

（3）将引水系统排沙管长度由6 000 mm缩短为500 mm，减小管内淤沙形成的阻力，依靠自流排沙，提高排沙效率。

4.4 水轮机组运行效率优化研究

复测水轮机转轮曲线与模型曲线，查找原因，确保曲线一致；提高水轮机转轮水斗、喷针、喷嘴材质硬度，减少泥沙磨损、汽蚀以及变形量，保证射流中心，提高水轮机组效率达到84.62%以上，2台机组同时运行，最大出力达到3 500 kW·h。见图3、图4。

图3 2号水轮机

图4 1号水轮机

4.5 规范管理制度

按照安全生产标准化评审标准，从安全生产目标、组织机构和职责、安全生产投入、法律法规与安全管理制度、教育培训、生产设备设施、作业安全、隐患排查和治理、重大危险源监控、职业健康、应急救援、事故报告及调查处理、绩效评定和持续改进13个方面制定、完善、规范管理制度。

5 优化研究效果

提高了机组自控水平，降低了机组非计划停运时间，优化了机组运行方式，提高了电站综合效率。运行成果见表2。

表2 芒缅河水电站高效稳定经济运行优化研究成果表

6 结论

自2015年9月16日优化研究项目验收以来，截止到2016年11月，缅河水电站已安全稳定高效运行436 d，优化研究后电站增加综合收益40.39万元。实践证明，优化研究措施对于提高山区小型水电站的高效稳定运行是切实可行的。

TV737

A

1672-5387（2017）04-0076-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.04.023

2017-02-04

罗甜（1984-），女，工程师，从事水电站技术管理工作。