DOC《水力式升船机关键技术》

水力式升船机关键技术

一、提名者 云南省

二、提名奖种 提名本项目为国家技术发明奖二等奖.

三、项目简介 升船机是大型水利水电水运枢纽的三大主体工程之一,是水资源综合利用的重要组成部分.项目发明了一种利用水能作为提升动力和安全保障措施的全新升船机,实现了升船机发展史上真正意义的 全平衡 ,适用于大吨位船厢、大水位变幅条件下升船机建设和运行,显著提升了升船机运行安全性、可靠性和适用性. 项目在水力式升船机基本原理及三大核心部分---水力驱动系统、机械同步系统和运行控制系统方面取得如下发明: (1)创造性提出了以水力驱动取代传统电力驱动的水力式升船机的基本原理,创建了以水力驱动系统同步为基础、机械同步系统主动抗倾为运行保障、沿程导向系统极限锁定为安全储备的水力式升船机基本构架体系,构建了水力式升船机设计、制造、施工、运行成套理论方法和技术. (2)发明了水力式升船机特有的水力驱动系统,为船厢升降运行提供了同步平稳的动力输出.研发了以 等惯性+等阻力 输水系统为核心,结合多种流量均衡和平衡重稳定升降技术,成功解决了非线性、大流量、高流速条件下水力驱动系统多点驱动均衡出力关键技术难题. (3)发明了水力式升船机机械同步系统,平衡船厢不均匀荷载,为升船机稳定运行提供重要保障.创立了水力式升船机主动抗倾斜理论与技术,研发了微间隙大型封闭环形机械同步系统和船厢自反馈抗倾覆导向系统,解决了水力式升船机无电机纠偏情况下的船厢安全稳定运行技术难题. (4)发明了水力式升船机特有的运行控制系统,通过对输水阀门的启闭控制实现升船机平稳运行和精确对接.创建了水力式升船机非恒定流变速运行控制理论和方法,发明了主辅阀协同控制技术及稳压减振箱与阀前环向强迫掺气装置,攻克了水力式升船机运行速度控制、船厢与闸首精确对接以及高水头工业阀门空化振动等关键技术难题. 项目发明的水力式升船机已在澜沧江景洪枢纽工程建成投入运行,实现了水力式升船机从概念模型到工程实践的重大突破,其运行安全可靠,建设成本和运行维护费显著降低.

四、客观评价 (1)2017年4月7日,召开了 水力式升船机成套技术创新与应用 项目科技成果评价会,中国工程院郑守仁、张超然院士等组成的评价委员会认为: 水力式升船机为世界首创,中国原创,具有我国完全自主知识产权,是世界通航技术领域的重大创新.与传统升船机相比,水力式升船机技术先进,安全可靠,经济合理,节能环保,已在景洪水电枢纽中成功应用,经济和社会效益显著,推广应用前景广阔.项目研究成果达到国际领先水平 . (2)2016年10月19日,召开了 水力驱动式升船机关键技术研究与工程实践 项目科技成果鉴定会,中国工程院梁应辰院士及交通运输部两任总工程师等组成的鉴定委员会认为: 项目成果在景洪水电站升船机工程建设中成功应用,经济和社会效益显著,推广应用前景广阔,项目研究成果总体达到国际领先水平.

五、推广应用情况 水力式升船机在技术先进性、安全可靠性、经济合理性等方面具有较大优势,特别在适应下游水位快速变化、应对船厢漏水等极端事故工况与运行维护方面具有显著的优越性,适合我国高坝通航需求.水力式升船机及成套技术在景洪水电工程中成功应用,为澜沧江―湄公河客货运输、贸易和旅游发展提供了有力保障,促进了地方经济的发展.水力式升船机设计理论和方法先后在西江那吉等六座工程中应用.项目发明的水力驱动系统同步技术,可推广应用到高水头巨型船闸输水系统;