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    1. 湖南:綠色“驅動”水輪機轉型升級

          2023-08-28 12:56:18

      湖南日報·新湖南客戶端8月25日訊(吳濤) 升級改造后的綠色水輪機不但破解了油管斷裂難題,還根除了漏油對河流的污染隱患,每年還能節省90%以上的操作用油量以及1萬度廠用電……湖南聯誠程江口發電有限公司總經理黃忠武沒有想到,新引入的顛覆性黑科技加碼經濟,賦能生態,迅速實現了“雙效雙贏”,也為我國小水電的可持續運營樹立了新范本。

      圖1 湖南小東江風景

      科技引領,留住此城青綠

       悠悠 耒水 和青山相映成趣,陽光下的水面泛起一層層漣漪。遠處的小東江上正升起層層薄霧,若隱若現,漁夫劃著小舟搖曳在湖上,猶如一幅水墨畫,恍如仙境。

       資興這座城因水而興,水城共融,素有 “最美中國水城”之稱,境內的東江湖不僅是郴州市100余萬人的集中水源地,更是國家重點生態環境保護湖泊、國家戰略水源地。

       太陽能從廣袤無垠的大海中吸收水分,經過遷徙、凈化、聚集飄落到小東江領域,使其成為 “千條江河歸大?!钡乃难h中的一員。 作為可 再生的清潔能源,水能利用 最終 將融入江河這個承載人類文明的生態圈, 因此 生態環境保護 至關重要 。

      靠山吃山,靠水吃水。小東江流域的資興市聚水生財、做活水文章,171座小水電站星羅棋布,如同一顆顆“珍珠”散落在山水的懷抱中,一臺臺水輪機在碧波的推動下飛速旋轉,發出低沉的嗡嗡聲。

      水力發電的核心裝備是水輪機,按照 耒水流域 的水文條件,最優的選擇是使用轉槳式水輪機,但轉槳式水輪機用油量大,結構復雜,經計算,資興程江口水電站的一臺5.3m直徑的水輪機輪轂用油量約為4.2噸,兩臺機組共8.4噸,可以想象耒水流域的水輪機有一座數百噸的油庫浮在 耒水流域中上游 ,并且 每年有 10%左右的油量損耗, 一旦有滲漏 油量滲入 河道 , 將會 耒水流域 造成 一定的 污染威脅 。既要充分利用水能,又要留住此城青綠,不得不在科技創新上做文章。

      破解痛點,綠色發展升級

      隨著我國生態文明建設步伐的加快,保護和發展同頻共振成為時代主題。2016年中央1號文件提出發展綠色小水電,2020-2022年水利部多次召開會議,討論“十四五”期間小水電綠色改造和現代化提升工作思路。

      綠色是小水電發展的底色,也是其轉型升級的路徑。2000年以來,國際上一些技術先進的公司,比如奧地利的ANDRITZ公司,德國VOITH公司,日本的TOSHIBA公司都把眼光聚焦在轉槳式水輪機少油和漏油上,他們提出了提高油壓和輪轂無油化的設計理念并且獲得了成功的應用。

      出于對家鄉的水環境的熱愛和對黑科技的敏感,湖南聯誠能源發展有限公司了解到國際的發展趨勢和國內的相關領域的科技成果,決定采用超過國外最先進水輪機環保水平的“無油水輪機”,這是人類破天荒的一個新舉動,是對環保的責任擔當,也是至1913年轉槳式水輪機發明以來一次顛覆性的創新。通過與深圳一家不起眼的小公司深圳市恩萊吉能源科技有限公司的共同探討,實地考察,理論邊界條件的適用性分析后,最終確定了以資興市程江口水電站為突破口,應用無油的轉槳式水輪機實現綠色的轉型升級。

      圖二:湖南聯誠程江口發電有限公司總經理黃忠武察看綠色水輪機

      程江口水電站位于湘江一級支流耒水中游,地處資興市唐洞街道程江村,是以發電為主,兼有航運、提灌等綜合效益的低水頭徑流式電站。電站于2008年3月竣工驗收,投入發電。電站裝機2臺,總裝機容量為2.5萬kW,工程總投資2.3個億,設計年發電量9072萬kW.h。該電站全面踐行“生態文明、人水和諧”的發展理念,不斷提質增效,加速設備升級改造,筑牢安全防線,相繼被授予綠色小水電示范電站”和“農村水電站安全生產標準化二級單位”榮譽稱號,成為湖南生態保護與經濟發展、清潔能源科學開發利用的“綠色樣板”。

      為保護這一城碧水,滿足東江湖國家5A級景區、國家戰略水源地對水質和生態方面的要求,2023年初,湖南聯誠程江口發電有限公司邀請深圳市恩萊吉能源科技有限公司對一臺12500千瓦環保型無油水輪機進行生態環保技術升級改造。

      “無油轉槳式水輪機,在結構上取消了操作油管,將接力器與受油器組合成一體,外置于發電機軸端,這項獨有的技術創新顯著節省了運維成本,也解決了漏油隱患?!背探谒娬菊鹃L陳勛祿表示,“改造后的機組自今年1月投入運行后,已經安全運行了7個月!”

      “轉槳式水輪機轉輪漏油對河充的污染已經引起了國內外重視,為了更好地兼顧社會、經濟、生態效益,程江口水電站未雨綢繆,引入了這一顛覆性技術?!焙下撜\程江口發電有限公司總經理黃忠武表示,除了生態環保因素之外,卡普蘭結構的水輪機結構復雜,運維費用高。他算了一筆賬,該站裝機2x12500千瓦的水輪機操作油管最初半年斷一次,后來經技改后兩至三年斷一次,雖延緩了使用周期,但沒從根本上解決問題。為此,該電站不得不花費大量的運行維護費用,“一根油管大概10多萬元,更換一次至少要三四十天,由此造成的發電損失每天高達10萬元?!?/p>

      綠色制造,應用前景廣闊

      聯誠集團相關負責人表示,程江口水電站的12.5兆瓦輪轂無油槳式水輪機,是當時全國最大的綠色生態無油型水輪機,它的無油化改造成功,杜絕了過去軸流轉槳式水輪機漏油造成的水污染,保護了水生態環境,提高了水電站的發電效率和穩定性,標志著我國在環保型綠色水輪機技術應用達到世界先進水平行列,是水輪機綠色轉型升級的里程碑事件。

      從國家“十四五”規劃,到湖南省產業規劃,小水電轉型升級符合國家、地區對于水電行業的布局以及產業升級的總體需求。為了減輕污染環境風險和提高經濟效益,近年來湖南省水利部門積極推進水電技術進步,竭力尋求水輪機的先進生態環保技術,對科技創新環保技術進行扶持。

      大海東去,無非耒水漣漪。洣水干流上的衡東縣甘溪水電站,湘江支流的耒水楓水灘水電站、耒中水電站,澧水小渡口泵站,道縣陸洲水電站,茶陵青年電站……近年來,一座座綠色生態水電站在湖南相繼改造成功并順利投入運行,也為其他類似水電站提供借鑒和參考。

      湖南水電行業相關專家認為,我國小水電行業正逐步向綠色化、節能化和可持續發展階段邁進,無油水輪機技術為水電站安全、高效、生態、綠色可持續發展指明了出路,也是其未來轉型升級的必由之路。

      責編:陳詩雅

      一審:陳詩雅

      二審:郭宏波

      三審:楊桂清

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