[实用新型]电厂引水明渠导流隔热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电厂直流供水系统研究领域，特别涉及一种电厂引水明渠导流隔热装置。

背景技术

火、核电厂的主要用水是主汽轮机凝汽器及辅机冷却用水，其用水量约占电厂全厂用水量的90％以上。该项用水量很大，例如一台1000MW的常规火电机组的凝汽器及辅机冷却水量约25～30m³/s。电厂若安装4台机组，从水源的取水量可达100～120m³/s；一台1000MW的CPR1000核电机组的汽轮机凝汽器和辅机冷却水、核岛重要厂用水的用水量约50～60m³/s。核电厂若安装4台同型机组，总的取水量将达200～240m³/s。要满足如此大量的取用水量，作为水源的地表水体必须有充足的水量可供取用，且水质和水温也必须满足用水要求。

目前火电厂的建设经验表明，若电厂位于江、河、湖、海等地表水体附近，则有较好的取、排水条件和充足的地表水可供取用，水体的水质、水温均满足用水要求时，采用一次升压的直流供水系统比较经济，水经电厂使用后又排回天然水体，排回天然水体的水除水温升高外，未受其他污染。

直流供水系统是濒海电厂中普遍采用的凝汽器冷却方式，采用直流供水系统的电厂，当水源的水位变幅小、水位与厂区标高相差较少时，通常利用引水明渠把水引到厂区，在主厂房前每台机组的对应位置设置水泵站分别向每台机供水。引水明渠方案以其水力阻力小、初投资省、运行费用低的优势，在濒海电厂中得到了非常广泛的应用。该类引水明渠通常采用浆砌块石或干砌块石结构，边坡系数m采用1.0～1.5，底坡取一定坡度或者采用平坡。

其供水流程一般为：取水口(箱涵)→引水明渠→进水整流箱涵→进水前池→循环水泵房→循环水压力母管→凝汽器→虹吸井→循环水排水沟道→排水明渠及排水口。

为取到海域深层的低温冷却水，取水形式通常采用箱涵潜孔深取的方式，因此引水明渠需要延伸到海域较远的位置，根据工程经验引水明渠的长度通常为1000m～2000m左右。在亚热带地区，夏季平均气温较高，采用三维水动力学模拟软件对明渠的温升场进行三维数值模拟，可发现明渠在日照影响下，水体温度呈现明显的分层现象，表面温度较高而底层温度较低，引水箱涵取到的低温水与高温水在流动过程中将进行混掺，造成底层流动水温升，如果直接采用引水明渠中的水进行冷却，将会影响电厂冷却水水温，最终影响到发电机组的效率。

以广东省内某已投产百万火电机组实测资料的数据为例，在对三维数值模拟软件中的热交换模型参数进行了修正后，针对华南沿海各工程全年逐月的循环水温升进行计算，得出低温水经过太阳辐射后，引水明渠末端循环水泵进口的各月水温温升值在0.10℃～0.50℃左右。冷却水在引水明渠中经太阳辐射后引起的水温升高，将直接影响到发电机组的设计功率，以4台1000MW超超临界的火力发电机组配套的引水明渠为例，该温升将会导致汽轮发电机组的运行背压增加约0.03～0.13kPa(根据各月份气温不同有所变化)，从而发电机组的出力将会减少约0.02％～0.08％，即实际年发电功率减少440万～3520万kW.h，若按上网电价0.62元/kW.h的单价考虑，采用引水明渠方案若考虑冷却水输送过程中太阳辐射引起的水温升高，每年将会损失经济效益约283～2182万元。

因此，研究如何保证引水明渠引用的冷却水不会受太阳辐射的影响，进一步提高发电厂的发电功率，具有重要的研究意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种电厂引水明渠导流隔热装置，该装置通过在引水明渠前后分别设置一导流隔热板，来降低太阳辐射对引水明渠中水温的影响，尽量避免冷却水升温。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：电厂引水明渠导流隔热装置，包括折板型导流板和平板型导流板，所述折板型导流板包括第一倾斜板和第一平板，第一倾斜板一端设置在明渠入口处，另一端与第一平板相连，所述第一倾斜板和第一平板侧边均固定在引水明渠的侧壁上；所述平板型导流板设置在明渠出口与进水整流箱涵连接处，包括第二平板，第二平板的侧边固定在引水明渠的侧壁上。

优选的，所述第一倾斜板的倾斜角度β≧(180-α)+arctan(i)，其中α表示引水明渠底坡转折角度，i表示引水明渠水力坡降，单位为h/m。

优选的，第一平板上表面的高度H2≦97％*引水明渠设计低潮位高度。通过数值模拟，采用此高度可以最大程度避免引水箱涵取到的低温水与高温水在流动过程中进行混掺。