天津北疆電廠位于天津?yàn)I海新區(qū)東北部原天津漢沽區(qū)境內(nèi)大神堂,是國家首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)項(xiàng)目,由國家開發(fā)投資公司與天津市政府合作建設(shè).電廠規(guī)劃三期建設(shè)4×1 000 MW超燃煤發(fā)電超超臨界機(jī)組和每天40萬t海水淡化工程,一期工程2×1 000 MW發(fā)電機(jī)組和每天20萬t海水淡化裝置,總投資約123億元.該項(xiàng)目首創(chuàng)“發(fā)電-海水淡化-濃海水制鹽-土地節(jié)約整理-廢棄物資源化再利用”五位一體的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式.
北疆電廠取水工程位于典型的淤泥質(zhì)海灘,工程區(qū)海岸坡緩水淺,泥沙運(yùn)動(dòng)活躍,水體含沙量大,開挖溝槽泥沙回淤嚴(yán)重.冬季在離岸風(fēng)作用下減水現(xiàn)象明顯,??沙霈F(xiàn)連續(xù)數(shù)日的超低潮位過程,且時(shí)有冰凌發(fā)生,重冰年浮冰會(huì)在涉水建筑物附近產(chǎn)生疊冰現(xiàn)象,該海區(qū)又是風(fēng)暴潮易發(fā)區(qū)域,取水工程環(huán)境條件惡劣.針對(duì)電廠取水工程區(qū)海域復(fù)雜的自然條件和取水工程設(shè)計(jì)要求,本項(xiàng)研究從理論上科學(xué)地闡明了影響全天候大流量安全取水的主要因素是,電廠取水工程設(shè)計(jì)水位(或設(shè)計(jì)潮型)、沉淀池沉淀效率、泥沙淤積、取水工程布置方案、取水調(diào)度工藝等.而確保電廠取水安全(包括大流量取水和水質(zhì))、取水工程防淤減淤措施和實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的取水工程布置方案和取水調(diào)度工藝及綜合研究手段,是本項(xiàng)研究的關(guān)鍵技術(shù)問題.
本項(xiàng)研究采用理論分析、數(shù)學(xué)模型計(jì)算與系列物理模型試驗(yàn)相結(jié)合的創(chuàng)新研究手段,在對(duì)取水工程引潮溝常規(guī)方案進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,取得了突破性的創(chuàng)新成果,獨(dú)創(chuàng)性地開發(fā)出了“兩級(jí)沉淀調(diào)節(jié)池、兩級(jí)可控進(jìn)水閘,一級(jí)沉淀池高潮位間隔補(bǔ)水靜沉、二級(jí)沉淀池再靜沉并連續(xù)取水”的取水工程布置方案和取水調(diào)度工藝,為北疆電廠取水工程設(shè)計(jì)施工和決策提供了強(qiáng)有力的科學(xué)技術(shù)支撐.工程實(shí)施后,實(shí)現(xiàn)了渤海灣淤泥質(zhì)海灘北疆電廠全天候大流量安全取水和零排放的工程設(shè)計(jì)目標(biāo),協(xié)調(diào)了電廠建設(shè)與海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)關(guān)系,標(biāo)志著該項(xiàng)目循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)目標(biāo)的成功實(shí)現(xiàn).
“淤泥質(zhì)海灘天津北疆電廠取水工程關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”,經(jīng)過天津國投津能發(fā)電有限公司、水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院和華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司3家單位歷時(shí)6年多時(shí)間的攻關(guān)合作,全面系統(tǒng)地研究了電廠取水工程中的關(guān)鍵技術(shù)難題,取得了突破性的創(chuàng)新成果,填補(bǔ)了國內(nèi)外淤泥質(zhì)海灘大規(guī)模電站大流量取水的技術(shù)空白,成果應(yīng)用并工程實(shí)施后,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.獲2011年度中國電力建設(shè)科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng).