用创新和汗水助力全球清洁能源建设——获得百项发明专利的贵州省劳模和工匠侧记 | |||||
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近日,随着“一种避免水下作业的尾水冷却器检修装置”(专利号:ZL201810587127.6)发明专利获得授权,贵阳院二级技术专家王兴恩作为第一发明人取得国家授权发明专利突破100项,成为电建集团拥有百项发明专利的第一人。 精益求精,以创新推动行业发展新变革 针对金属结构设计、制造、运输、安装及运行维护中存在的技术难题,他积极研发新技术,以精益求精、实事求是的科学态度,寻求最佳解决技术方案。 聚焦传统超大型弧门铰链存在的自重大、能耗高、碳排放多、易报废、产品质量难以保证等技术难题,依托贵州北盘江光照、董箐、马马崖一级等水电站项目,王兴恩研发了“减轻弧门铰链重量和提高铸造质量的方法及铰链结构”发明专利技术,弧门铰链采用扩展式结构,并在横肋、加强肋及顶板设置导流孔的方法,具有增强铸液流动性,提高质量、降低能耗、减少碳排放及减轻重量等优点,并在洪渡河高生、扎曲河果多、木里河立洲、非洲刚果(金)布桑加等10多个已建水电工程中应用,共计节约投资3000多万元,荣获电力建设科技进步奖、第三届工程建设行业高推广价值专利大赛一等专利。 针对制约工程建设的金属结构大件制造工艺复杂、运输超重、尺寸超限、运行维护不便等技术难题,依托大渡河枕头坝一级水电站项目,研发了“多瓣式超大型主纵梁潜孔弧门技术”,通过门叶纵向多分瓣和支臂径向分节的方法,使其制造单元自重和运输尺寸降低至道路运输范围之内,在保障工程建设进度和运行安全的同时,节约工程投资3700多万元,荣获贵州省技术发明奖、中国大坝工程学会技术发明奖,截至目前,该技术已取得国家授权发明专利13项。 围绕低闸坝轴流大机组电站进水口事故闸门采用固定卷扬机存在的动水状态下闸可靠性差、耗时长,以及设置高排架方案门机过高、投资过大,低钢排架方案每次闸门检修维护需拆除及装配钢排架和固定卷扬机等技术问题,王兴恩积极探索,研发了“低闸坝式轴流大机组电站高窄大孔口超大型进水口事故闸门技术”,采用高悬臂垂直式液压机远程同步操作多扇事故闸门与连通式闸井腔内检修闸门的方法,事故闸门能够较快关闭,提高了电站运行的总体安全性,并实现了在不拆卸液压机情况下高效快捷完成闸门检修,在大渡河枕头坝一级水电站工程应用中节约投资3500多万元,且相对传统固定卷扬机技术每年可减少运行维护时间约15天,相当于每年增加半个月发电时间,从而可增加发电效益约0.46亿元/年。2015年发电至今,共计增加发电效益约4亿元。该技术荣获中国大坝工程学会技术发明奖,目前已取得国家授权发明专利11项,其中发明专利“一种低闸坝事故闸门的检修方法及闸坝结构”,荣获首届工程建设行业高推广价值专利大赛一等专利、贵州省专利优秀奖。 针对传统泄水闸潜孔事故闸门采用上游止水且门槽布置在胸墙内,存在胸墙体型大、混凝土浇筑量多以及闸门动水闭门需加配重导致工程投资大等技术问题,研发了“一种泄水闸潜孔平面事故闸门的改进方法及结构”发明专利技术,闸门采用下游止水的平面定轮水柱闭门结构,取消上游胸墙减少混凝土浇筑量,通过定轮滚动支承降低闭门阻力,利用水柱节省配重,该技术在大渡河枕头坝一级水电站工程成功应用,实现土建及金属结构节约投资共计1000多万元。 针对尾水冷却器整体设置于正常尾水位下部,传统采用潜水员安装及拆除尾水冷却器存在水下对位安装及拆除准确度差,水下操作难度较大且危险性较高等技术问题,依托洪都拉斯帕图卡Ⅲ水电站项目,研发了“尾水冷却器采用闸门或阀挡水及抽排水检修技术”,检修时无需潜水员水下操作,且检修无需将尾水冷却器吊出平台,检修维护快捷方便,取得国家授权发明专利7项。 智慧之光,以匠心引领行业发展新风尚 针对我国江河流域高坝大库鱼类生存环境水温调控难题,在国内外首创无级分层取水技术,通过远程操作控制不同高程、不同数量的水下门叶装置,实现多条进水口任意层深度组合的同时取水;活动门瓣驱动装置行程小、取水运行操作时间短,可达到精确实施对高坝水库取水口水温水质的严格控制。该技术得到国家生态环境部高度认可,目前已初步构建了10余项专利的专利池。核心技术“一种高效快捷的无级分层取水闸门装置”获国家发明专利授权,PCT国际专利进入美国、南非、印度尼西亚三个国家,其中南非国家已取得授权;且依托该技术,贵阳院作为主编承担了《水利水电工程无级分层取水设备基本技术条件》团标任务。 针对高坝工程下放生态流量因孔口尺寸小、运行水头高、流速快带来的闸门振动强烈、控流效果不佳、门槽空化空蚀严重等技术难题,实地调研了全国20多家科研、设计、制造及运行单位,创新提出了采用泄水阀下放生态流量技术,该技术具有可适应特高水头流量泄放控制、运行振动小、安全性高、安装简单快捷、土建施工周期短等优点,取得了“一种控制生态流量的装置及方法”、“一种高坝水库工程的取水兼泄水装置”、“一种生态取水口拦污装置”等10多项发明专利技术,在夹岩水利枢纽、马岭水利枢纽、藏区某水电站、坦桑尼亚尼雷尔水电站等多个国内外工程中应用,节约投资近亿元。依托该技术,作为第一起草人主编了国家能源行业标准《水电工程泄水阀技术条件》(NB/T 10511-2021)。 创新无限,以智慧开拓创新创效新高峰 截至目前,王兴恩同志作为第一发明人取得专利授权376项,其中:国家授权发明专利119项、实用新型专利授权256项、PCT国际发明专利授权1项,在水利工程闸门技术领域申请专利297项,申请量位居世界第一;第一完成人获省行业级科学技术奖5项、专利奖3项;主持贵州省科技支撑项目1项、中国电建集团重点科技项目1项,参与国家重点研发计划项目1项;荣获国家知识产权局知识产权工作先进个人、贵州省青年科技奖、贵州省优秀青年勘察设计师、贵州省高层次创新型人才、中国岩石力学与工程学会青年科技奖、中国电建青年岗位能手、中国电建科技创新先进个人等多项荣誉,并领衔王兴恩贵州省劳模和工匠人才创新工作室。 同时,他不断将技术创新与工程实践相结合,不断在应用过程中创造经济社会环境效益体现专利价值,切实将专利数量和质量优势转化为推动创新发展的强大动能,助力中国电建实现高水平科技自立自强。 | |||||
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