成果名称: 复杂海岸半环抱式底流槽与多通道箱涵取水技术研究及应用
完成单位: 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
主要人员: 汪芬,王明才,张国罡,曾令刚,杨伟,邓广义,任灏,冯活蔚,毛卫兵,李波,龙国庆,何小华,张贵财,张小钏
介绍:

    1. 课题来源与背景 本项目属于海洋工程领域,属于企业自选课题。海洋,是生命之母,为了加大对海洋的保护,我国2016年11月启用新海洋环境保护法,根据全国和地方海洋功能区划,保护和科学合理地使用海域。取水工程是海洋利用工程的重要组成部分,海域取水具有水量巨大、构筑物规模庞大、海域制约条件多、使用年限长、海域使用论证等级高等显著特点。针对上述要求,在我院丰富的海岸取水工程设计成功经验和技术储备基础上,本项目历经近八年科技攻关与工程实践,研究开发两种具有新型取水构筑物的海岸取水工程技术——半环抱式底流槽取水技术和多通道箱涵取水技术,以满足大型海岸取水工程需要。

    2. 技术原理及性能指标 1)技术原理 半环抱式底流槽取水技术在取水构筑物中引入底流槽,同时在底流槽风浪较强一侧的设置阻沙隔热导流堤,底流槽沿陆域堤岸处海床或河床向水域方向开挖形成,阻沙隔热导流堤伸入水域的距离超过底流槽的入水端,同时向底流槽所在一侧弯曲或弯折。 多通道箱涵取水技术是在取水箱涵内设有缓冲室,缓冲室靠近取水面一侧的内壁为正面,缓冲室的开口与正面相对设置,取水箱涵内还设有至少两条取水通道,取水通道在取水面上设有取水口,至少一条取水通道从缓冲室的正面与缓冲室连通,及一条取水通道从缓冲室的侧面与缓冲室连通;引水渠,引水渠上设有渠道,渠道的进口宽度大于出口宽度;其中,渠道的进口通过缓冲室的开口连通。 2)性能指标 两种海岸取水工程先进技术具备显著的性能指标: 半环抱式底流槽取水技术工程量减少,特别是海工工程大幅度减少,同等取水规模,初期投资费用较当前同类技术减少约1460万~4700万,约占引水工程总投资的31~65%;其次系统水头损失较小,降低了系统设备投资及运行费用。按年运行小时数7000h计,循环水供水系统功率较当前同类技术降低250kW~600kW,厂用电费按0.2元/度计,可节省运行电费35~84万元/年;再者半环抱式取水型式引水处于岸线处,与明渠取水相比,更加远离温排热量随潮流的扩散区,可有效降低取水温升约0.3℃,进一步降低供电煤耗约0.3g/kWh,年节煤量约2814t,年节省燃料费用约253万。 多通道箱涵取水技术工程量较少,同等取水规模下,节约工程投资约320万元,约占引水工程总投资的8%。其次避开水温较高的表层海水,取中层低温海水,降低机组设计背压,供电煤耗降低约2.5g/kWh,提升机组发电效率。 3

     3. 技术的创造性及先进性 两种海岸取水工程先进技术的具有显著的创造性及先进性: 1)首次提出复杂海岸半环抱式底流槽取水技术,将阻沙堤、隔热导流堤与防浪墙合建,该技术具有阻沙防淤、隔热降温、防浪导流的综合功能。 2)首次提出复杂海岸多通道箱涵取水技术,将多通道取水箱涵、缓冲室和引水明渠有机结合,可实现深层取水、箱涵内部整流,且用地省、节约岸线资源。 本项目研究内容经广东省科学技术情报研究所实施国内外科技查新,研究成果填补了国内多项空白,其技术水平处于国际先进、国内领先水平。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性 本项目研究成果已获得2项国家发明专利和2项实用新型专利,发表论文4篇,核心技术为《核电厂取排水海工构筑物工艺设计技术与应用》《核电机组单元制直流供水系统关键技术研究》等核能发电技术课题,《1000MW级机组供水系统优化配置及可靠性分析技术》、《1000MW级滨海电厂循环水降温冷却排放技术》 等2.0版本百万超超临界发电关键技术课题提供技术服务。研究成果已在印尼万丹燃煤电厂2×670MW机组工程、广东陆丰甲湖湾电厂2×1000MW机组工程等复杂海岸取水工程中成功应用,取得了显著的经济效益、社会效益和环境效益。 本项目技术方法创新、技术领先,具有工程投资省、施工风险低、运行安全可靠、节能降耗成效显著等优势,研究成果可广泛应用于火力发电工程、核能发电工程、大型石化厂、大型LNG接收站循环冷却水取水及大型海水淡化厂等复杂海岸取水工程。

    5. 应用情况及存在问题 本项目研究成果已在印尼万丹燃煤电厂2×670MW机组工程、广东陆丰甲湖湾电厂2×1000MW机组工程等复杂海岸取水工程中成功应用,取得了显著的经济效益、社会效益和环境效益。 广东省工程勘察设计行业协会组织成立了鉴定专家委员会对本项目研究内容和成果进行鉴定,鉴定委员会专家认为该项目整体研究成果达到国际先进、国内领先水平,一致同意通过科技成果鉴定。建议加快该成果在新建和改造工程中的推广应用。

     6. 历年获奖情况 本项目荣获2018年度中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司科学技术奖一等奖。

批准登记号:
登记日期: 2019-09-04
研究起止时间: 2011-01-05至2017-04-16
所属行业: 电力、热力、燃气及水生产和供应业
所属高新技术类别: 地球、空间与海洋
评价单位名称: 广东省工程勘察设计行业协会
评价日期: 2018-12-10