水轮机增容改造 让老电站焕发新生机——访杭州富春江水电设备有限公司总经理吴玉泉

我国小水电世界第一。经过多年发展，截至目前，全国已建成小水电站4．8万多座。

　　然而，经过多年运行，在这4．8万多座小水电站中，有相当一部分电站设备老化、技术落后，很多设备已属于“超期服役”，存在着出力不足、效率低等问题，有的甚至面临报废，不仅影响电站的经济效益，而且严重威胁电站的安全生产。

　　有没有一个既快又省且效果明显的办法，解决这部分小水电站面临的问题，使不堪重负的老电站焕发新生机呢？

　　答案是肯定的：对老电站实施水轮发电机组增容改造。

　　记者日前来到专门从事中小型水电站机组设备增容改造的杭州富春江水电设备有限公司，就水轮发电机组增容改造的有关问题采访了公司总经理吴玉泉。

　　记者：请吴总先谈谈贵公司在业务上的特点？

　　吴玉泉：我们公司不同于其他普通的水电设备制造企业，公司的业务主要是面向老水电站，专门从事中小型水电站机组设备增容改造、安装维修、试验和技术咨询，公司的机组增容改造技术具有国内领先水平。

　　记者：请简要介绍一下贵公司的情况。

　　吴玉泉：公司现有员工95人，其中高级和中级专业技术人员占员工总数的35％；公司大量引进了国内知名科研院所、一些大中型水电设备制造厂的专业人才，技术力量雄厚；承担的浙江省技术创新项目“中小型水电站水轮发电机增容技术开发及应用研究”项目于2002年通过了省级专家验收，项目成果达到国内领先水平。

　　公司具有先进的技术、精良的生产设备和完善的测试设备，拥有30T起吊能力的主厂房、高低压成形线圈制造专用车间，公司科技大楼设有绝缘开发研究室、计算辅助设计中心、测试中心等。

　　公司建成了全封闭恒温无尘定子线圈制作车间，彻底解决了线圈制作过程中有害粉尘的污染，大大提高了线圈质量；采用高指标电气绝缘材料、新型绝缘结构和防电晕结构，使线圈耐压、电晕和介质损耗远远优于国标规定值，有效延长了电机的使用寿命，可为用户提供容量为750～25000千瓦，电压等级为400V、6300V、10500V，绝缘等级为B级和F级的发电机定子线圈。

　　公司拥有经国家认证的测试中心，可为电站提供各种试验服务和国家认可的试验报告，如新电站的机组现场验收试验、老电站机组的安全性鉴定试验等。同时可进行各种单项性的测试和试验，如定子线圈或绕组的交直流工频耐压试验、泄漏试验，线圈匝间脉冲电压试验、介质损耗试验、电晕试验、空载和负载特性试验、铁芯损耗及温升试验等。

　　公司设有大小自动温控烘房3只，其中一号烘房有效内腔为3000mm×3000mm×4000mm，并配有相应的定子、转子整体浸漆设备，使大型电机的保养、维修质量有了保障。

　　公司已有10多年从事中小型水电站机组设备技术改造的成功经验，特别是近几年来，利用新设计方法，采用新材料、新工艺，对单机15MW以下的70多个水电站的150多台套机组进行了增容技术改造，为用户创造了显著的社会效益和经济效益。

　　目前，公司已拥有年完成总装机容量150MW的增容改造能力，成为行业内最大的专业性公司。为此，公司被浙江省水利厅列为“十五”水电农村电气化县建设、中小水电站设备技术改造和大修的推荐单位。

　　记者：老电站机组增容改造有何优越性？

　　吴玉泉：自1995年开始，公司对全国1985年前投产的单机容量15MW以下的近500座中小型水电站进行了调查和跟踪，发现这些老电站普遍存在以下几个问题：一是设备陈旧，机组效率低下、出力不足，特别是电气设备老化现象严重，机组均属带病运行，随时可能发生设备事故；二是由于电站水能资源的变化或原机组选型不正确，造成丰水期大量弃水，水能资源浪费严重；三是老电站人员多、负担重、效益差，生存艰难，无力更换设备，特别是已到或接近设计使用年限的电站，更谈不上投资兴建新电站。因此，这些老电站迫切需要一种投资省、见效快的方案，以解决存在的问题。

　　对机组设备实施增容技术改造是最经济、最有效的方法。通过增容改造，既可充分利用水力资源，提高机组出力，增加电站经济效益，还可彻底解决机组运行的安全问题。同时，较之新增机组，增容改造具有不可比拟的优越性：一是投资少。机组增容改造费用一般为每千瓦1000～2000元，而新增装机每千瓦则需投资5000～10000元。二是工期短。机组增容改造可在枯水期实施，一般电站只需1～3个月就可完成改造，不影响电站的正常发电。三是见效快。由于施工期短和投资省，因此投产快、还本时间短，一般电站在2～3年即可收回投资，见效快。四是施工方便简单。机组增容改造保持原机组外形不变，原基础设施不需任何变动，施工十分简便。五是增容幅度可观。实施增容改造后，机组增容幅度一般均在20％以上，最大可达30％。

　　记者：请简要介绍一下公司完成的“中小型水电站水轮发电机增容技术开发及应用研究”项目情况。

　　吴玉泉：机组增容改造的关键在于水轮机和发电机的改造。该项目主要是通过开发高性能的绝缘材料和电磁线，设计新的发电机绝缘系统和加工工艺，使发电机容量增加20％～30％、使用寿命再延长20～25年。

　　在项目研究过程中，水轮机的转轮是机组增容改造的关键。我们根据电站水头、流量等条件进行详细分析，在保证各项参数相适应的情况下更换效率高、大过流量的转轮，以满足增容要求。同时选择新型转轮的流道和转轮直径与原机组基本相同。对反击式水轮机通过调整叶片角度、修整叶片流线的方式、改变叶片数量来满足增大过流量，加大机组出力；对混流式水轮机采用更换水轮机转轮，达到加大过流量增加机组出力；对冲击式水轮机采用改变喷针冲击角度或冲击口径，改进叶轮加大流量，达到增加出力。项目研究成果满足了出力增加20％以上的要求。

　　在整个项目研究过程中，我们共取得了13项技术开发成果，受到了验收专家的高度评价，一致认为该项目在保留水轮发电机长期使用不影响性能结构、部件的同时，应用新材料、新工艺、新技术对其余部件进行改造新制，其增容后电机性能指标达到GB／7894－2001《水轮发电机基本技术条件》的要求，改造后成本低、效益高，项目成果处于国内领先水平，有着广阔的应用前景。

　　记者：公司的经营发展战略是什么？

　　吴玉泉：我公司的经营发展战略可以概括为：“以质量求生存，以科技图发展，以信誉赢客户，以市场为导向，以拼搏闯未来”，继续坚持“质量第一、价格优惠”的宗旨，按照水利部关于农村水电技术现代化的要求，在现有技术的基础上，进一步开发老电站机组改造技术，将服务领域扩展至装机50MW的电站，同时扩大生产规模，努力降低用户机组技术改造成本。为更好地为客户服务，我们除免费为客户提供咨询服务外，还免费为老电站进行现场机组测试和编制水轮发电机组及其附属设备扩容技改可行性分析报告，供用户决策。总之，我们将一如既往地竭诚为广大客户提供最优良的服务，让老电站焕发新生机，为我国农村水电现代化作贡献。