中国水电工程科技创新实践田珍

中国水电工程科技创新实践田珍

田珍

（中国水利水电第七工程局有限公司机电安装分局四川省眉山市620860）

摘要：十三五期间，水利水电行业加速发展，科技创新成果不断涌出，本文围绕水电工程科技创新实践进行了论述。

关键词：水利水电；科技创新

1引言

科技创新是企业永恒的动力之源，只有持续创新的企业，才有可能在市场上站稳脚根、发展壮大。日前，中国电建水电七局组织完成的科技创新成果——《南水北调中线工程关键施工技术研究与应用》荣获中国电力创新大奖和科技创新成果一等奖。这一科技创新成果不仅为南水北调这一重大民生工程的顺利通水作出了巨大贡献，而且也充分表明了我国在水电工程科技创新实践方面又迈上了新的台阶。

2水电工程技术创新实践成果

2.1砂石加工系统“可编程逻辑控制器（PLC）。砂石加工系统本身工艺流程复杂，破碎系统、筛分系统、制砂系统相互交叉，在程序的设计、程控柜的接线图的设计与安装，系统的调试运行方面都有难度。一线技术人员集思广益，在控制系统设计中，通过安装“现地转换开关”和事故闸刀，转换开关设置“单开”和“联锁”两档，这种控制方式，极大的方便了现场维修人员的检修操作，避免了中控室远程恢复自动运行的反复和不安全因素，提高了系统运转效率。PLC的成功运用，不仅使运行维护工作量减小，而且可靠性高，能够很好地满足工程砂石骨料高峰时段需求，为砂石加工系统的自动化生产提供了强大支撑。如三峡电站、小湾电站、安谷电站等都成功采用了砂石加工系统。

2.2高瓦斯隧道防爆安全方控制系统。用于公路瓦斯隧道的柴油机控制防爆系统及防爆方法，是以整体降低柴油机车排气系统危险热源来预防点燃点爆高浓度瓦斯为目的。该系统由低浓度瓦斯传感器、温度传感器、车载水箱、电磁控制阀和喷淋管道组成，当排气系统温度大于等于喷淋温度设定值时，车载水箱的冷却水通过喷淋管道，能够及时准确快速的降低柴油机排气系统发热部件表面和排气的温度，从而消除可能引发高浓度瓦斯燃烧和爆炸的风险。用于公路瓦斯隧道的柴油机控制系统和自动控制方法，由低浓度瓦斯传感器和控制主机组成，能够实时的监测隧道中的瓦斯浓度并有效的警示施工人员，控制主机抗接收到瓦斯体积浓度参数后，与预设值进行对比，当隧道内瓦斯浓度超过警戒值时，常开式电子开关闭合，控制柴油机车自动熄火。与传统技术相比，这一控制系统自动化程度高，检测范围广，动作灵敏可靠安全性能高，极大降低了隧道内柴油机车作业的安全风险。

2.3凝土骨料风冷节能技术。针对常规的两次风冷系统能耗较大、风冷骨料温度不够均匀等问题，进行科研攻关，最终实现了骨料风冷的高效率、低污染、低能耗，进一步推动了骨料风冷技术在预冷混凝土生产中的运用，保证了预冷混凝土生产质量。目前，这一技术创新成果已在阿海水电站工程中成功应用，并在亭子口左岸混凝土制冷系统、观音岩混凝土制冷系统等多个大型水电工程中推广应用，不但起到了节能降耗的作用，而且取得了良好的经济效益，具有广阔的市场发展前景。

2.4巨型贯流式水轮发电机组关键技术。目前这一技术已成功在巴西杰瑞水电站运用。这一世界最大的贯流式水电站，被称为南美的“三峡”。电站共安装50台单机容量为75兆瓦的灯泡贯流式水轮发电机机组，装机总容量为3750兆瓦，该项目在水力模型方面，创新设计了进水边导边翼型和出口翼型，有效缓解进口冲击和尾水震颤，减轻了压力脉动；水轮发电机方面，创新了巨型贯流式水轮发电机低速、重载、超长卧式轴系的分析计算方法和结构布置；水轮机方面，研制了全新水轮机导叶驱动及保护装置、高效轴向通风系统等，解决了长期困扰的轴向温差大、通风散热难等问题，保证了机组长期安全稳定运行。

2.5大型水电机组低频故障诊断技术。这一关键技术针对低频检测存在故障分析难、感知难、诊断难这三个典型难题，突破了复杂工况下的机组故障分析技术，通过可靠的高灵敏低频传感技术、多参数复合实验及校验技术，开发了复杂并网环境下大型机组低频故障诊断系统，为大型机组的安全运行提供了重要支撑。通过创建大型机组非周期强扰动低频故障分析方法；大型风流场扰动监测、机组低频振动及故障衍生规律和机组低频故障感知方法；开发了大型机组低频振动监测技术，通过研发多传感器低频信号分析方法，故障融合决策技术，开发了故障诊断系统及平台，实现了多机群并联智能监测网。

3我国水电工程面临的挑战与创新方向探讨

随着水电项目的综合难度越来越高，水电工程也面临着越来越大的挑战，主要体现在四个方面：

首先是来自于硬件设施的要求。水利水电工程项目具有一定的独特性，普通设备等标准品无法满足项目的特定要求，依据项目的不同对设备设施的要求也不同，需要量身打造，此外随着项目越来越综合、越来越复杂，对设备的质量也提出了更高的要求。

其次是人员队伍技术及素质的要求。水电项目复杂，涉及的学科及专业繁多，需要大量的高素质技能人才，作为水电企业应不断完善专业技术体系，提供良好的资源和平台打造一支强大的技术团队，保障工程项目的可靠实施。

第三来在于人机交互及智能化的要求。随着计算机和通信技术的快速发展，智能化也越来越被用于大型复杂的水电工程项目中，比如三峡集团溪洛渡水电站成功创建了独特的智能系统，实现了人机交互，不仅代表着我国水电工程项目的一次突破，同时也代表着水电工程未来的发展方向。

第四是贯彻环境友好可持续发展理念的要求。在质量可靠、技术过硬之外，水电项目还要力求达到与自然环境的和谐统一，减少资源损耗及环境污染，尽量实现可循环、可持续发展的路径。

4结语

未来，水电企业应继续面向行业科技前沿，坚持生产实践问题导向，大力开展自主创新，加快攻克技术难题，为公司持续发展提供有力的技术支撑。

参考文献：

[1]中国水电工程技术创新实践与新挑战，钮新强，《人民长江》，2013年10月第46卷第19期

[2]我国水电科技创新与进步综述，李菊根，雷定演，邴凤山等，《水力发电》，2013年1月，第39卷第1期