[實用新型]電廠引水明渠導流隔熱裝置

有效

• 申請號: 201620923721.4
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN206224474U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 楊志;龍國慶;唐剛;劉輝;毛衛兵;李波;何小華
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 劉巧霞

技術領域

本實用新型涉及電廠直流供水系統研究領域，特別涉及一種電廠引水明渠導流隔熱裝置。

背景技術

火、核電廠的主要用水是主汽輪機凝汽器及輔機冷卻用水，其用水量約占電廠全廠用水量的90％以上。該項用水量很大，例如一臺1000MW的常規火電機組的凝汽器及輔機冷卻水量約25～30m³/s。電廠若安裝4臺機組，從水源的取水量可達100～120m³/s；一臺1000MW的CPR1000核電機組的汽輪機凝汽器和輔機冷卻水、核島重要廠用水的用水量約50～60m³/s。核電廠若安裝4臺同型機組，總的取水量將達200～240m³/s。要滿足如此大量的取用水量，作為水源的地表水體必須有充足的水量可供取用，且水質和水溫也必須滿足用水要求。

目前火電廠的建設經驗表明，若電廠位于江、河、湖、海等地表水體附近，則有較好的取、排水條件和充足的地表水可供取用，水體的水質、水溫均滿足用水要求時，采用一次升壓的直流供水系統比較經濟，水經電廠使用后又排回天然水體，排回天然水體的水除水溫升高外，未受其他污染。

直流供水系統是瀕海電廠中普遍采用的凝汽器冷卻方式，采用直流供水系統的電廠，當水源的水位變幅小、水位與廠區標高相差較少時，通常利用引水明渠把水引到廠區，在主廠房前每臺機組的對應位置設置水泵站分別向每臺機供水。引水明渠方案以其水力阻力小、初投資省、運行費用低的優勢，在瀕海電廠中得到了非常廣泛的應用。該類引水明渠通常采用漿砌塊石或干砌塊石結構，邊坡系數m采用1.0～1.5，底坡取一定坡度或者采用平坡。

其供水流程一般為：取水口(箱涵)→引水明渠→進水整流箱涵→進水前池→循環水泵房→循環水壓力母管→凝汽器→虹吸井→循環水排水溝道→排水明渠及排水口。

為取到海域深層的低溫冷卻水，取水形式通常采用箱涵潛孔深取的方式，因此引水明渠需要延伸到海域較遠的位置，根據工程經驗引水明渠的長度通常為1000m～2000m左右。在亞熱帶地區，夏季平均氣溫較高，采用三維水動力學模擬軟件對明渠的溫升場進行三維數值模擬，可發現明渠在日照影響下，水體溫度呈現明顯的分層現象，表面溫度較高而底層溫度較低，引水箱涵取到的低溫水與高溫水在流動過程中將進行混摻，造成底層流動水溫升，如果直接采用引水明渠中的水進行冷卻，將會影響電廠冷卻水水溫，最終影響到發電機組的效率。

以廣東省內某已投產百萬火電機組實測資料的數據為例，在對三維數值模擬軟件中的熱交換模型參數進行了修正后，針對華南沿海各工程全年逐月的循環水溫升進行計算，得出低溫水經過太陽輻射后，引水明渠末端循環水泵進口的各月水溫溫升值在0.10℃～0.50℃左右。冷卻水在引水明渠中經太陽輻射后引起的水溫升高，將直接影響到發電機組的設計功率，以4臺1000MW超超臨界的火力發電機組配套的引水明渠為例，該溫升將會導致汽輪發電機組的運行背壓增加約0.03～0.13kPa(根據各月份氣溫不同有所變化)，從而發電機組的出力將會減少約0.02％～0.08％，即實際年發電功率減少440萬～3520萬kW.h，若按上網電價0.62元/kW.h的單價考慮，采用引水明渠方案若考慮冷卻水輸送過程中太陽輻射引起的水溫升高，每年將會損失經濟效益約283～2182萬元。

因此，研究如何保證引水明渠引用的冷卻水不會受太陽輻射的影響，進一步提高發電廠的發電功率，具有重要的研究意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種電廠引水明渠導流隔熱裝置，該裝置通過在引水明渠前后分別設置一導流隔熱板，來降低太陽輻射對引水明渠中水溫的影響，盡量避免冷卻水升溫。

本實用新型的目的通過以下的技術方案實現：電廠引水明渠導流隔熱裝置，包括折板型導流板和平板型導流板，所述折板型導流板包括第一傾斜板和第一平板，第一傾斜板一端設置在明渠入口處，另一端與第一平板相連，所述第一傾斜板和第一平板側邊均固定在引水明渠的側壁上；所述平板型導流板設置在明渠出口與進水整流箱涵連接處，包括第二平板，第二平板的側邊固定在引水明渠的側壁上。

優選的，所述第一傾斜板的傾斜角度β≧(180-α)+arctan(i)，其中α表示引水明渠底坡轉折角度，i表示引水明渠水力坡降，單位為h/m。

優選的，第一平板上表面的高度H2≦97％*引水明渠設計低潮位高度。通過數值模擬，采用此高度可以最大程度避免引水箱涵取到的低溫水與高溫水在流動過程中進行混摻。