一种固定式沥青坝面循环冷却系统的制作方法

本申请涉及电站工程，尤其涉及一种固定式沥青坝面循环冷却系统。

背景技术：

1、抽水蓄能电站枢纽建筑物主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房及开关站组成，其中上水库、下水库是电站主要的储水调节构筑物，在电站运行中承担关键作用。目前主要采用的水库坝型有钢筋混凝土面板坝、沥青混凝土面板坝、粘土心墙，其中沥青混凝土面板坝因其适应变形能力强、抗震性能好、运行期渗漏量小、容易检修等特点，逐渐在新建电站中日益普遍。

2、在夏季高温情况下，暴露在水位线以上的沥青在阳光直射下表面温度迅速升高进而会产生流淌现象，对坝体安全会产生一定影响。为保持沥青坝面结构稳定，目前一般通过移动式水罐车人工洒水降温，但该模式存在以下问题：一是冷却用水量大，操作人员难以精确把握冷却所需要的用水量，通过水枪或软管浇洒的方式用水量远远大于实际冷却所需要的用水量；二是维护工作量大，由于水罐车容量有限，操作人员需要在取水点与浇洒点之间往复来回，一般只能通过增加维护班组数量的方式解决，进一步增加了运行期维护工作量；三是冷却不均匀，由于水库容量较大，一般坝面周长在两千米以上，人工浇洒周期较长，造成不同区域坝面冷却效果不均，容易造成沥青坝面的局部损坏。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种固定式沥青坝面循环冷却系统，该固定式沥青坝面循环冷却系统能够高效且更加节水的对沥青混凝土面板坝进行冷却。

2、本申请实施例提供的固定式沥青坝面循环冷却系统包括：潜水深井泵，所述潜水深井泵的数量至少为两个，且所述潜水深井泵设置于电站进出水口的水库内；

3、供水环网，所述供水环网包括至少两条供水主管，所述供水主管与所述潜水深井泵的出水口连通；

4、穿孔布水管，所述穿孔布水管的数量为多个，多个所述穿孔布水管沿所述供水环网的长度方向间隔布置，所述穿孔布水管通过供水环网分别与两条供水主管连通，所述穿孔布水管靠近所述供水环网的一侧设置有流量调节阀，所述穿孔布水管沿长度方向间隔设置有多个布水孔；

5、控制单元，所述控制单元与所述潜水深井泵电性连接，所述控制单元用于控制所述潜水深井泵的工作状态。

6、另外，本申请实施例提供的固定式沥青坝面循环冷却系统还可以具有如下附加的技术特征：

7、在一种可选的方案中，所述控制单元包括潜水泵控制柜和温度传感器，所述潜水泵控制柜电性连接所述温度传感器和所述潜水深井泵，所述温度传感器能够检测所述沥青混凝土面板坝的温度，所述潜水泵控制柜能够根据所述温度传感器的检测数值控制所述潜水深井泵的工作状态。

8、在一种可选的方案中，所述控制单元还包括雨量传感器，所述雨量传感器与所述潜水泵控制柜电性连接，所述雨量传感器能够检测降雨量信息，并反馈至所述潜水泵控制柜。

9、在一种可选的方案中，所述潜水深井泵的工作状态包括运行状态和关闭状态，在所述温度传感器的检测温度大于或等于第一阈值时，所述潜水深井泵处于运行状态；

10、在所述温度传感器的检测温度小于第一阈值，和/或所述雨量传感器检测到预设值的降雨量信息时，所述潜水深井泵处于关闭状态。

11、在一种可选的方案中，所述供水主管沿所述沥青混凝土面板坝呈环状铺设，所述供水主管间隔引出三通并连接所述流量调节阀和所述穿孔布水管。

12、在一种可选的方案中，所述穿孔布水管采用dn25供水管，单个所述穿孔布水管的长度为6m；所述布水孔的开孔间距为40mm，开孔尺寸为3mm。

13、在一种可选的方案中，定义重力方向为第一方向，在所述第一方向上，所述供水主管的布置高度高于所述穿孔布水管的布置高度。

14、在一种可选的方案中，还包括对冷却水流量的设定，所述冷却水的流量根据夏季库区死水位工况下的流量进行设定；

15、所述冷却水的流量包括冷却水成膜所需流量和补偿水膜自然蒸发所需流量，可按照下式进行计算：

16、q＝q1+q2；

17、

18、

19、式中，q为循环冷却系统供水量，m3/h；q1为冷却水成膜流量，m3/h；q2为蒸发流量，m3/h；s为库岸长度，m；h为水膜厚度，0.3mm；v为水膜流速，取20mm/s；α为蒸发安全系数，取2；f为夏季最热月蒸发量，mm；s为死水位以上沥青混凝涂表面积，m2。

20、在一种可选的方案中，还包括对所述穿孔布水管的设定，所述穿孔布水管的设定可按照下式进行计算：

21、

22、

23、

24、

25、式中，p为穿孔管进口压力，m3/h；v1为孔口设计流速，m/s；g为重力加速度，m/s2；l为穿孔布水管总长，m，不宜大于6m；a为开孔间距，mm；d1为开孔直径，mm；i为主管沿程水头损失，kpa/m；d2为穿孔布水管内径，m，不宜小于dn20；ch为海澄-威廉系数，按照穿孔布水管材质选用；qg为单根穿孔布水管的冷却供水量，m3/s。

26、本申请实施例的有益效果在于：

27、本申请实施例的固定式沥青坝面循环冷却系统能够根据测算的温度、降雨情况，在高温工况下自动启动，降雨工况下自动停止，实现了智能化低碳运行，可有效降低冷却用水消耗量；另外通过穿孔布水管起端的控制阀进行流量调节，实现沥青坝面整体均匀布水，其采用固定式安装，减少了后期运行人员的维护工作量，水源直接取自库区，无需提供额外水源；采用了开式循环冷却方式，降低冷却过程中水量损耗。

28、本申请实施例中应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种固定式沥青坝面循环冷却系统，用于对水库的沥青混凝土面板坝进行冷却，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，所述控制单元包括潜水泵控制柜和温度传感器，所述潜水泵控制柜电性连接所述温度传感器和所述潜水深井泵，所述温度传感器能够检测所述沥青混凝土面板坝的温度，所述潜水泵控制柜能够根据所述温度传感器的检测数值控制所述潜水深井泵的工作状态。

3.根据权利要求2所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，所述控制单元还包括雨量传感器，所述雨量传感器与所述潜水泵控制柜电性连接，所述雨量传感器能够检测降雨量信息，并反馈至所述潜水泵控制柜。

4.根据权利要求3所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，所述潜水深井泵的工作状态包括运行状态和关闭状态，在所述温度传感器的检测温度大于或等于第一阈值时，所述潜水深井泵处于运行状态；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，所述供水主管沿所述沥青混凝土面板坝呈环状铺设，所述供水主管间隔引出三通并连接所述流量调节阀和所述穿孔布水管。

6.根据权利要求5所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，所述穿孔布水管采用dn25供水管，单个所述穿孔布水管的长度为6m；所述布水孔的开孔间距为40mm，开孔尺寸为3mm。

7.根据权利要求5所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，定义重力方向为第一方向，在所述第一方向上，所述供水主管的布置高度高于所述穿孔布水管的布置高度。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，包括对冷却水流量的设定，所述冷却水的流量根据夏季库区死水位工况下的流量进行设定；

9.根据权利要求8所述的固定式沥青坝面循环冷却系统，其特征在于，包括对所述穿孔布水管的设定，所述穿孔布水管的设定可按照下式进行计算：

技术总结
本申请涉及一种固定式沥青坝面循环冷却系统，包括潜水深井泵、供水环网、穿孔布水管和控制单元，潜水深井泵的数量至少为两个，且潜水深井泵设置于电站进出水口的水库内；供水环网包括至少两条供水主管，供水主管与潜水深井泵的出水口连通；穿孔布水管的数量为多个，多个穿孔布水管沿供水环网的长度方向间隔布置，穿孔布水管通过供水环网分别于两条供水主管连通，穿孔布水管靠近供水环网的一侧设置有流量调节阀，穿孔布水管沿长度方向间隔设置有多个布水孔；控制单元与潜水深井泵电性连接，控制单元用于控制潜水深井泵的工作状态。该循环冷却系统能够高效且更加节水的对沥青混凝土面板坝进行冷却。

技术研发人员：许峥,陈丁力,张敏,叶虹
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12