浅析影响乌江渡发电厂节能降耗的主要因素及应对措施

电力18讯：    
摘  要：耗水率是水电站经济运行的一个重要指标。近年来乌江渡发电厂水库来水偏少，使得耗水率高、发电量少。本文根据中国华电集团公司2006年6月13日下发的中国华电生字[2006]754号文《关于开展发电水耗情况调查的通知》要求，针对近年来影响乌江渡发电厂节能降耗的主要因素，以及所采取的应对措施进行初步的分析和总结。
关键词: 发电厂； 节能降耗； 影响因素； 方法措施  
0  概况
乌江渡发电厂位于贵州省遵义县境内乌江干流中游河段，是乌江干流梯级第4级电站，也是我国在大陆岩溶地区兴建的第一座大型水电站。电站于1982年底三台机组全部投产，总装机容量630MW(3×210)，设计年发电量33.4亿kW•h，水库正常高水位760.00m，相应库容21.4亿m3，有效库容13.6亿m3，库容系数0.086，属不完全年调节水库。2000年至2005年，根据乌江流域总体规划完成了两台机组扩建2×250MW和原三台机组增容改造，现总容量为1 250MW，年平均发电量41.4亿kW•h，成为乌江流域第一座百万级的大型水电站。
1  耗水率构成
耗水率是指单位电量所消耗的水量，以m3／kW•h表示。其表达式如下：
耗水率＝发电水量／发电量＝Q.T／（N.T）＝C／(H净.η)
　　式中：Q――发电引用流量（m3／s）     H净――净发电水头
          N――机组出力（kW）           η――机组效率
          T――时段长                    C――常数（＝3600／9.81）
2  影响耗水率的因素
影响发电耗水率的因素是多方面的, 根据耗水率的概念和水电站水能动力特性公式，耗水率的高低是由发电水头和机组效率两个因素决定的。除此之外，入库来水，库水位运行也会影响耗水率的高低。
2.1  发电水头因素
水电厂运行的经济性，主要看发电水头利用是否充分。尤其在拦蓄洪尾库水位达到最高水位以后，发电水头将影响整个供水期水资源的充分利用。从历年的水务资料统计，发电水头与耗水率总体呈相反趋势，存在发电水头越大耗水率越低的关系。据2001～2005年五个供水期耗水率统计，分别为3.06、3.87、4.73、4.684、4.46m3／kW•h，供水期水库长期低水头运行，损失大量电能是十分可惜的。加之在汛期乌江渡水电站作为系统调峰、调频电站运行时，一般每天有两个主要的高峰时段带负荷，即：08：00～12：00；14：00～23：00，其它时段则带负荷较少，而在非汛期一般则处于多机停机或旋转备用状态，所带的负荷也较少。因此，在一定的发电水头下，机组出力平稳保持在相应水头的高效率区运行，则耗水率低，反之耗水率高。
2.2　机组效率因素
机组效率是影响耗水率的主要因素。对于不完全年调节水库而言，在供水期单机投入运行，发最大出力的综合效率系数虽然较高，但不能满足调峰、调频的需要，势必造成机组效率低，增加发电耗水率。据统计仅2005年1～5月单机最大出力在10万kW 以下有95日台次，其中单机最大出力在6万kW以下有40日台次，占10万kW 以下总运行日台次的42.1%，这说明水轮机组有相当长的时间是在低负荷效率区运行，发电耗水增加。而2003年1～5月平均发电耗水4.78m3／kW•h，其中4月份高达5.16m3／kW•h，与枯水年份同期设计耗水3.73m3／kW•h相比多耗水1.05m3／kW•h。同时，机组低效率运行，加剧对设备、建筑物的气蚀、震动损伤，其损失更难以用经济指标反映。
2.3  入库来水量因素
水电厂的经济效益能否充分发挥，一般来说取决于来水情况，也直接影响耗水率高低。2004年、2005年实际入库水量分别为116.1533亿m3和90.6204亿m3 ，比多年平均径流量158亿m3分别偏少41.8467亿m3和69.4361亿m3，连续出现枯水年份，特别是2005年的来水较之水库运行以来1990年（88.5639亿m3）的特枯年份仅多约1.5亿m3，排列第二。各月入库水量分布不均匀，而且入汛时间偏晚，汛期结束早，丰水期短，汛期伏旱时间较长，加之不按来水量发电，增加耗水率；上游梯级水电站水库调蓄的影响，也是增加耗水率升高的一个重要原因，如2004年和2005年上游洪家渡、索风营水库分别下闸蓄水，直接减少了乌江渡水库的入库来水量，使得机组长期处于降低保证出力运行，耗水率增高。
2.4  库水位运行因素
主要是供水期库水位过早消落的因素。供水期水库经济调度原则是，尽可能维持高水位运行，以降低耗水率，充分利用水头进行合理经济调度。从汛期实际运行状况反映，各年汛末最高库水位均达到或接近正常高水位760 m，为整个汛期发电提供充足水能资源。