【摘要】水力发电是一种新型节能环保的水资源利用方式，是将水流中所蕴藏的能量转化为水轮机旋转的机械能，再通过发电机转化为电能。而我国在上个世纪50年代就开始利用水能发电，历时悠久。在近些年来我国积极发展水利建设，我国水能开发量达70%以上，但是在近年来发现早期修建的中小型水电站中，年代问题各种机械设计落后。制备工艺欠缺，此外，早期开发没有很好的注重与环境的关系，以至于存在各种各样的问题。因此，本文就中小型水电站工程改造技术问题进行简单的分析，并提出一定的解决方案，为相关技术人员提供技术参考。
【关键词】中小型水电站；工程改造；问题分析；解决措施
1、引言
我国水资源蕴藏量十分丰富，分布于我国各个地方，资源开发价值重大。在“十三五”规划中总书记明确提出发展水利建设，发展新型环保的能源，对于已经修建的中小型水电站要进行技术改造，增效扩容。据相关数据显示，我国中小型水电站总数已经4万多座，装机已经达6000万千瓦，占据全国总水电装机容量的35%，年发电量已达一千六百多亿千瓦，是我国电能中不可或缺的重要部分。但是，我国很大部分中小型水电站修建于上个世纪，在修建时相关技术较为落后，制造工艺欠缺，已经不能满足当今时代的发展。此外，在上个世纪中，我国处于社会主义经济快速发展时期，在发展的时候没有很好的考虑水工建筑与环境协调的问题，以至于现在部分电站严重影响周边人们的生活。所以，为了实现中小型水电站的可持续发展和绿色开发，我们必须对其中不合理的地方进行要改进，解决其中问题，以此提高水电站的效率。
2、中小型水电站改造技术问题
2.1 水工建筑和引水系统中设计不合理
中小型水电站发电效率与引水系统和水工建筑有着较大的关系。水工建筑的不合理会影响整个电站的运行，引水系统的不科学化修建会导致电站蓄水量减小，降低水电站的发电量。在很多中小型水电站中，拦污栅设计存在较大的问题。水电站会在引水渠的前池设计沉积泥沙装置，在引水前端设计有拦污栅，拦污栅对水流中的大型垃圾进行拦截，然后再通过捞渣机排出。但是，不同大小的垃圾在水电站中应该设计不同尺寸的拦污栅，统一大小尺寸的拦污栅会存在两个方面的问题：第一，拦污栅尺寸过大，小心垃圾会进入到前池甚至进入压力管道中，这样严重影响水力机组的运行；第二，拦污栅尺寸过小，大小型垃圾都会进行阻碍，但是这样会极大的减小水流的动能，导致水能减小，降低发电量。此外，在我国很多中小型水电站中为了减少建设成本没有设计排沙渠，这样导致随着水流到前池的泥沙不断累积，减小水电站水量库容，极大的影响了水电站的发电效率。
2.2 水电站机组设备落后
在我国水力资源开发历史较为久远，水力发电开始于上个世纪。因此，对于水轮机机组的设计存在着很多的问题，尤其是中小型水电站。例如，选用的水轮机型号的问题，在早期我国水电站选型型谱中可供选择的较少，在水轮机选型问题上很多设计都是直接进行相似套用，缺乏更加科学的依据；水轮机和发电机容量不匹配，我国很多中小型水电站发电机额定容量大于水轮机容量，或者发电机额定容量小于水轮机容量，这样既浪费了设备的容量，也增大了设备的运行损耗；机电设备陈旧落后，在我国中小型水电站很多的采用的是上个世纪的机械设备，因为机件制备工艺和技术的落后，所以导致现有的一些水电站机电设备陈旧，空蚀空化严重，工作效率低下。这些问题都严重制约中小型水电站的发展。
3、解决措施
3.1 水工建筑和引水系统设计改进
中小型水电站改造的时候，对于其中水工建筑和引水系统的改造，首先我们应该在改造之前因地制宜的制定出科学精准的方案，对比较薄弱的地方进行安全验证分析。在水工建筑设计中，应该设计有泥沙排出装置，避免泥沙对水电站的影响。在引水系统中，对威胁到水电站周边安全的地区要进行安全分析，不管在什么时候都应该以安全为第一要务。此外，在引水系统的设计中，水电站应该考虑多级拦污栅设计，在引水系统的前段设计大尺寸的拦污栅，在引水系统的后端设计小尺寸的拦污栅，拦截垃圾时尽量减小水力损失。这样既可以减少进入水电站的垃圾，也可以不影响水电站的蓄水，从而增加发电量。
3.2 水电站机组结构改造
对于我国陈旧的中小型水电站来说，其中最为主要的两个大的问题就是水轮机和發电机的问题。对于水轮机而言，在工程技术改造时，应该实地考察水电站的发电量，严格进行核算，专一的设计所需要的水轮机，而不是简单的套用相似水轮机。此外，水轮机的容量要和发电机进行匹配，这样既不浪费水轮机的容量，也可以节约发电机设计成本。最后，对于水轮机和发电机中因制备工艺问题而造成较大水力损失的机件，必须进行重新设计和替换，利用现有的制备技术制备出符合现时代的器件。
4、结语
综上所述，为了更好的促进我国水利事业的进步，促进中小型水电站工程技术改造的落实，在水电站技术改造时严格执行改造标准。虽然这个过程是漫长的，但是只要将技术改造做好了，那么我国水利事业必然有一个较大的进步与突破。所以我们必须为此而努力。
参考文献：
[1] 吐尔洪·肉斯旦. 小型水电站技术改造探讨[J]. 水利技术监督，2016，24（06）：83-85.
[2] 熊光明，李小江. 浅谈中小型水电站水轮机技术改造[J]. 中国高新技术企业，2015，（15）：34-35.
[3] 杜小东. 水轮发电机组增容改造技术分析[J]. 企业科技与发展，2013，（09）：109-112.
[4] 区天庆. 中小型水电站水轮发电机组的技术改造[J]. 技术与市场，2011，18（07）：228-229.
项目基金：西华大学教改重点项目（xjjg2017083）