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中国知识产权报2019年8月12日报道-----专利技术加持 绿色水电迭代

时间:2019-08-15 09:25:45 点击:

     文章来源: 中国知识产权报


   “环保是当前水力机械发展的重要方向,技术创新是唯一出路。近日,中国动力工程学会水轮机专委会在深圳举行了绿色水电专题研讨会,来自全国各地的水力机械专家达成共识。其中,深圳市恩莱吉能源科技有限公司(下称恩莱吉)研发的大型转桨式水力机械的高油压新型桨叶调节装置关键技术”“水力机械无氧水操作接力器调节系统等专利技术备受瞩目。 

 

   持续创新促绿色水轮机迭代

 

   水轮机上连发电机,下连河道,水轮机漏油问题,一直是绿色水电所面临的核心问题之一。据了解,应用较为广泛的传统转桨式水轮机在运行中,因桨叶受到数百乃至上千吨水的压力,其枢轴与轴套在不平衡水力作用下产生磨损和变形,桨叶密封性能不断损耗,容易使压力油从轮毂漏出,既带来极大的能源浪费,更造成严重的河流污染。据了解,某南方省份一水电站,总装机容量为50MW,一年漏油量可达80多吨。

 

    为实现水轮机无油化,国内外学者和工程技术人员进行了大量研究和探索。以恩莱吉为代表的科技型创新企业,已经成为近年来绿色水轮机创新发展的生力军。恩莱吉创始人郑程遥介绍,我国前三代水轮机的发展往往着力解决提高效率、减少空蚀、扩大容量等问题。随着水能资源的开发,生态环境保护问题日趋严峻,为此恩莱吉首次提出第四代水轮机应是人、机、鱼、水和谐的水轮机,并基于这一理念进行了持续研发。

 

    5年前,恩莱吉研制出新型结构的轮毂无油化水轮机,首次将桨叶操作油压由传统的6.3兆帕提高到16兆帕,使相关部件体积减小,并将轮毂内的液压装置外置,实现了轮毂无油化。目前这一技术在广东、广西、湖南、福建、江西、黑龙江等地20多个中小水电站成功运行。

 

    为了扩大这一绿色技术的适用范围,目前恩莱吉针对大型水轮机的运行特点,开发了适用于大型转桨式水力机械的高油压桨叶调节装置。据介绍,大型机组的主轴较长,若采用一般高油压桨叶调节装置的结构,操作杆很长,容易出现失稳等问题,为此,恩莱吉开发的新型桨叶调节装置取消了操作杆结构,将接力器与桨叶操作架直接连接,并首次使用两根单独的高压油管,取代传统的多层操作油管,解决了操作油管安装困难且容易断裂等问题。同时,恩莱吉还提出一种新型的密封结构,有效避免了操作油泄漏对河流的污染。

 

    除了桨叶,水电站的阀门、闸门、导叶等重要机械的动作通常都是依靠液压油进行操作,为了完全杜绝操作油外漏的风险,恩莱吉又开创性地提出了以水代油的方案。国际上以水代油的主流技术路线是从改进机械结构的材质入手,以解决纯水对机械机构的腐蚀问题,而由恩莱吉总经理郑吉思博士主导研制的水力机械无氧水操作接力器调节系统独辟蹊径,提出以自来水作为原料进行无氧处理,实现了用无氧水作为介质,操作水轮机桨叶。

 

   “5年前就已在中小水电站成功运行的轮毂无油化绿色水轮机,到目前试运行成功的大型高油压桨叶调节装置,再到以水代油,研制出用无氧水作为操作介质的桨叶调节系统。每一步都是创新,每一步都是朝着绿色、节能和环保方向更进一步。哈尔滨大电机研究所教授刘光宁这样评价。

 

   专利保护助水利可持续发展

 

    我国水利行业正处于向绿色化、节能化和可持续发展迈进的阶段,水轮机作为水利机械的一种,急切需要行业共同推动技术创新发展。哈尔滨大电机研究所教授覃大清认为,作为传统产业,水利行业一方面需要提升创新意识与能力,依靠技术创新,解决传统难题,带来新的增长点,另一方面也需要提升知识产权保护意识,通过发挥专利等知识产权制度的作用,为行业持续创新提供保障和动力。

 

    作为一家以智力资本为主的轻资产公司,恩莱吉尤为注重知识产权保护。为了保护创新成果,恩莱吉积极提交专利申请、登记软件著作权,目前已获得高油压控制水轮机桨叶调节装置”“一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置”“无瓦结构单介质与多介质密封受油器”“一种除去水中溶解氧的装置和方法”“一种纯水液压系统等十余件专利。

 

    有了专利技术加持,绿色水轮机的最新创新成果得到了业界的高度认可。华中科技大学张勇传院士认为,恩莱吉研发的新型转桨式水力机械结构,可有效解决大型水力机械漏油对河流的污染,降低制造成本和水电站的建设及运维成本;其研制的无氧水操作桨叶接力器调节系统,杜绝了漏油风险,降低了消防安全隐患。这些创新成果不仅可用于新建电站,也同样适用于老机组改造,对于绿色水电建设,提升水电效益具有重要意义。(本报记者  刘 仁)

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