雇村水电 机电设备的再制造
刘尚霖(广西玉林江河发电设备有限公司 广西玉林537000)
魏武(广西玉林挚好苏桂机电设备有限公司 广西玉林537000)
【摘要】农村水电站机电设备的再制造是节能减排、促进生态文明建设的重要举措。通过机电设备的再制造，可以以
最简单、最经济的方式达到增效扩容的目的。 ．
【关键词】农村水电站机电设备再制造
1 概述
再制造是循环经济再利用的高级形式，通过采
用先进的技术及修复工艺，将使用年限到期的机组
零(部)件进行性能提升，实现原机电设备生命周
期的转换，达到或超过新产品的性能。因此，再制
造对节能减排、节约资源和提高资源利用率有重大
的意义。
农村水电站大多是20世纪60年代以后发展起
来的，对农村经济的发展起了很大的作用，运行至
今已经有30—50 a，大部分已到了报废年限。受当
时的技术条件和制造能力的制约，机组普遍存在设
备老化、性能效率低、安全隐患多等问题，如果要
继续发挥电站的运行效益，必须要对设备进行更新
换代或者改造。而对水轮发电机组机电设备更新改
造的最简单、最经济的方法就是对已损坏或有隐患
的零部件进行再制造、修复利用。
2 水轮机的再制造
2．1 水轮机磨损零(部)件的修复
拆开水轮机后，对磨损零(部)件进行清理、
鉴定，能够修复的，采用新的技术工艺进行修复，
经过修复处理后的水轮机性能可以达到或超过原机
组的性能。如对轴流式水轮机的顶盖、转轮室及混
流式水轮机的前／后盖板的磨损部位等进行机加工，
收稿日期：2013—07—01
作者简介：刘尚霖(1979一)，男，助理工程师，主要从事
水轮机设计工作。Email~ys06@163．corn
达到新产品的精度要求；对导叶、导叶轴等磨损部
位进行加不锈钢套等方法修复或更换。
2．2 更换高性能的水轮机转轮
转轮是水轮机的“心脏”。水轮机性能的高低
绝大部分取决于转轮。几十年前，由于我国的科技
力量比较薄弱，水轮机转轮大部分是引进国外的，
自主研发的水轮机转轮极少，各种性能指标比较
差。现在，随着科学技术的发展，我们有能力自主
研发各类型的高性能水轮机转轮，以适应各种水头
段的需要。在再制造中，可以充分利用自主研发的
高性能转轮替代过去性能较差的水轮机转轮。如轴
流式水轮机用ZDT03替代ZD760、ZDJP502替代
ZD560；混流式水轮机用HLD260替代HL260、
HLD06a替代HL180；冲击式水轮机用CJA237替代
CJ20、CJ22等。水轮机效率可提高2％ ～6％左右，
机组出力可提高10％ ～18％左右。
2．3 新材料、新工艺、新结构的运用
过去(特别是计划经济年代)材料品种短缺，
制造时对材料的选择较为欠缺；在再制造中，可以
尽量选用新材料、新工艺来提升水轮机产品的品
质。过去水轮机转轮叶片是选用普通铸钢，在再制
造中可以选用抗空蚀性能较好的20SiMn低合金钢
或0Crl3Ni4Mo不锈钢做转轮叶片，提高转轮空蚀
及耐磨性能。过去水轮机轴套都是选用zQsn
6—3，使用了大量有色金属，自润滑性能又差，再
制造中可以选用润滑性能较好的钢背复合轴套，节
约了有色金属，改善了轴套的自润滑性能(可以是
无油润滑或少油润滑)。
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技术改造 SMALL HYDRO POWER 2013No6．Total No174
水轮机结构几十年来变化不大，在某些特定的
条件下，根据工作经验及电站的特定条件可进行一
些结构上的改造，提高水轮机的安全运行可靠性。
如明槽轴流式水轮机过去一般是用3 4条拉筋固
定水轮机顶盖，运行中水轮机振动较大，有时甚至
把拉筋振断，机组无法安全稳定运行；再制造中，
可以取消拉筋，改用3～4个固定支架直接将顶盖
固定在基础上，使水轮机运行更稳定，而且当导
叶、导叶轴出现磨损时顶盖也不会下沉，避免影响
调速系统的正常工作。有些中水头的电站，泥沙较
多，水轮机前、后盖板磨损严重，有的甚至磨穿，
不能正常使用；在再制造中，适当改造结构(如加
纵筋隔板等)，泥沙对前后盖板等就不易磨损，可
延长水轮机使用寿命。
2．4 提高农村水电站自动化程度
目前农村水电站大部分是并网运行，农村水电
站单机容量较小，不能担负电网的调频，其调速功
能只是开、停机。过去用的是手动调速，劳动强度
大，机组容易飞车，常损坏零件；再制造中，可根
据农村水电站的特点，选用性价比较高的手电两用
调速器，当机组与电网解列后，可自动关闭水轮机
至空载状态，保护机组设备的安全，降低运行劳动
强度。如果条件许可，还可以选用自动化控制器等
与手电调速器配合使用，即可实现对水轮机组进行
自动调速、快速准同期、自动并网等功能。经过简
单的再制造，即可使电站技术更进一步，给电站运
行提供安全保障，提高农村水电站自动化程度。
3 发电机的再制造
3．1 重新包绝缘，提高水轮发电机绝缘等级。
水轮发电机质量的好坏，主要是发电机的绝
缘。水轮发电机经过长期运行，绝缘老化，绝缘强
度降低，不能安全运行；再制造中，除去老化的绝
缘层，重新选用新的绝缘材料，把过去的B级绝
缘更新为F级绝缘。提高发电机的绝缘和耐温性
能，可以更安全可靠运行。
3．2 水轮发电机增容改造
过去设计的水轮发电机，安全系数较高，对电
机的增容有较大的余地；在再制造中，根据原发电
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机的实际情况，重新进行精确的电磁计算，在原定
转子的基础上重新进行线圈改造，花钱少，又能与
水轮机增容相匹配，达到增效扩容的目的。
4 机电设备的再制造
4．1 节能减排，促进生态文明建设
机电设备再制造中，大部分零(部)件是根据
原机组的零(部)件采用先进的技术及修复工艺进
行改造、修复，而不需要重新制造新的零(部)
件，省去了大量的铸件、钢材。经过初步估算，每
套水轮发电机组平均需要4 t铸铁件，3 t铸钢件。
每吨铸铁件约需要200 kg左右焦炭，每吨铸钢件约
需要电能1 400 kW·h，即每套机组的铸铁件约需要
800 k礁炭，铸钢件约需消耗电能4 200 kW-h。由此
可见，农村水电站机电设备的再制造可以节约大量
能源，减少c02及硫化物的排放，节能减排效果十
分显著。
4．2 节省材料资源，减少资金的投入
机电设备的再制造是将使用年限到期或者即将
到期的机器零(部)件，通过采用先进的技术及修
复工艺，进行产品再制造，提升产品的性能，实现
机组寿命周期的转换，达到或超过新产品的品质，
可以节省大量的钢材资源；其成本只有新机组的
60％～65％左右，经济效益十分显著
