[喜迎十九大砥砺奋进新哈电]产业之巅峰水电篇

2019-11-13 17:23 来源:未知

从共和国第一台立式水电机组的诞生,到世界最大单机容量水轮发电机组的研制;从引进消化吸收国外先进技术,到自主创新、登顶行业技术制高点,哈电集团作为装备制造业“共和国长子”,用一个个骄人的业绩,登顶世界水电之巅。哈电集团与我国水电发展同辙共轨,着力打造“中国水电”名片。

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如今,“中国水电”已走出国门,哈电集团承建了厄瓜多尔辛克雷水电站、几内亚苏阿皮蒂水电站、苏丹鲁美水电站、越南宣光水电站、巴基斯坦马兰III水电站等多个水电站,使“中国水电”的名片在世界熠熠生辉。

日前,由哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司(简称“哈电电机”)研制的世界单机容量最大100万千瓦水电机组首台长短叶片转轮,在白鹤滩工地的哈电电机转轮加工厂制造成功,并顺利通过项目业主中国长江三峡集团有限公司(简称“中国三峡集团”)的验收。验收结果表明,此台转轮各项关键尺寸及技术参数均符合设计图纸和技术规范要求,达到精品标准。这标志着白鹤滩百万机组研发制造取得了关键性、阶段性胜利。哈电电机继成功产出世界首台单机容量最大水电机组精品座环、水轮机导水机构后,此次以“精品转轮”的研制成果,推动中国水电向世界水电“无人区”又迈进了坚实的一步。

同时,在抽水蓄能领域,哈电集团逐步形成了一套独有的抽水蓄能技术研发设计制造体系,不仅“S区”和“驼峰区”的稳定性,达到了世界领先水平,而且,降低水泵水轮机无叶区压力脉动幅值技术、混流式水泵水轮机长短叶片转轮等独创成果,也为水泵水轮机水力稳定性和效率的双向提高增加砝码,完全掌握了抽水蓄能机组的核心技术,实现了根本性的跨越,达到世界领先水平。哈电集团站在了世界抽水蓄能技术领域的前沿,推动着我国大型抽水蓄能机组研发、制造技术不断向前进。预计到2025年,我国抽水蓄能电站装机容量将从2016年的5032.5万千瓦增加至1亿千瓦,可为国家节省上百亿元资金。承建了响水涧、溧阳等6个抽水蓄能电站成套项目,实现了根本性的跨越。2017年7月,在召开的浙江仙居抽水蓄能电站工程表彰大会上,哈电集团荣获“最佳供应商”、“优秀调试奖”两项集体荣誉奖。浙江仙居抽水蓄能电站是我国国产单机容量最大的抽水蓄能机组,哈电集团在该项目中研制的4台水泵水轮机在2016年实现了“一年四投”。2016年5月,哈电集团首次在与国外企业公开竞争的项目中,签订荒沟4台300兆瓦抽水蓄能机组合同,合同额逾8亿元,其发电电动机绕组对称四支路技术填补国际空白。

哈电集团研制的世界单机容量最大100万千瓦水电机组首台长短叶片转轮

梦想从这里开始:百万千瓦水电机组“萌芽”

当日,在白鹤滩现场哈电电机转轮加工厂,在这台外圆8.87米、高3.79米、总重338吨的转轮旁,哈电电机举行了世界首台长短叶片白鹤滩百万精品转轮验收仪式。三峡机电工程技术有限公司、中国三峡建设管理有限公司、中国长江电力股份有限公司、长江三峡设备物资有限公司、长江三峡技术经济发展有限公司,中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,中国葛洲坝集团机电建设有限公司以及哈电电机等各相关方负责同志出席验收仪式。

1958年12月,在“全国科学规划会”上,哈电集团将编写好的《三峡枢纽水利机组容量论证初步意见》同与会专家分享,提出了研制30万千瓦、45万千瓦、60万千瓦、80万千瓦、100万千瓦水电机组等5个方案的构想,以及相应的设计参数、结构、尺寸和装配图,这便是“百万水电机组”的逐梦过程的起点。

哈电电机举行世界首台长短叶片白鹤滩百万精品转轮验收仪式

但由于当时的技术水平所限和历史原因,具体的研发工作并没有进一步展开。可是,研制100万千瓦水电机组,助力国家经济建设、助推中国科技进步这一宏伟的梦想,却深深地植入了哈电人的心中。

验收仪式上,三峡机电工程技术有限公司有关负责人代表验收组宣布哈电电机研制的世界首台长短叶片转轮各项技术参数均达到精品标准,全面满合同、设计图纸和技术规范要求。中国三峡建设管理有限公司有关负责人表示,一直以来,哈电集团以精益求精的态度、迎难而上的勇气、自主创新的韧性,不断攀登世界水电装备制造的新高峰。哈电集团与中国三峡集团手挽手、肩并肩,共同实现从跟跑者到引领者的跨越,创造和见证了大国水电繁荣发展。双方要认真贯彻落实习近平总书记考察三峡工程和深入推动长江经济带发展座谈会上的重要讲话精神,努力在核心技术和关键技术领域寻求突破,为建设新时代大国重器再立新功。

从1951年成功制造容量仅0.8兆瓦的下硐水轮发电机组、实现我国立式水电机组自行设计制造“零”突破,到安徽响洪甸水电站1万千瓦、浙江新安江水电站7.25万千瓦、甘肃刘家峡30万千瓦双水内冷水电机组的研制成功,再到四川二滩55万千瓦水轮发电机组投入运行,哈电集团在水电装备制造过程中直面艰难险阻,领跑中国水电装备的创造,为研发更大容量水轮发电机组积累了技术储备,进行了充分的实战演练。

正在吊装的世界单机容量最大100万千瓦水电机组首台长短叶片转轮

上世纪90年代起,哈电集团开启了“三峡时代”新模式。当时,在三峡左岸,哈电集团还只能做一个寂寂无闻的分包商,而在三峡右岸机组的制造中,哈电集团便以其“独门绝技”,实现技术上的两大突破:一是开发的优质新型转轮为机组带来最好的稳定性,攻克了水轮机高部分负荷压力脉动带的难题;二是全空冷技术的应用,打破了国外水电强国对全空冷水轮发电机极限出力为60万千瓦的设计理念,开创了大容量全空冷发电机运行的新时代。

转轮是水轮发电机组最关键的部件。哈电电机研制的这台白鹤滩水轮机转采用长短叶片相结合的转轮设计方案,是在综合分析平衡了白鹤滩水轮机稳定性能和综合性能的最优、最高质量的方案,以其“性能最优、结构最优、安全可靠性高”的战绩成功通过此次验收。

2008年,哈电集团承接了向家坝4台套80万千瓦和溪洛渡6台套77万千瓦全空冷水轮发电机组研制合同。其中,向家坝机组是当今世界已运行单机容量最大的机组,也是国内首个80万千瓦等级机组。在研制期间,哈电集团采用了多项“百万水电机组”的研究成果,使“百万水电机组”的研究得到工程实际的进一步验证。溪洛渡、向家坝机组投运后,相关专家得出的结论是:哈电集团研制的机组主要指标比最初确定的“精品机组”要求还要好,机组的稳定性超乎最初的想象。

据了解,哈电电机在白鹤滩水轮机转轮研制过程中遇到了许多难题。白鹤滩水电站是中国三峡集团开发的金沙江下游河段梯级的第二级电站,电站装机16台总计1600万千瓦水轮发电机组。哈电电机为其提供右岸电站全部8台水轮发电机组及其附属设备。

凭着先进的技术和领先的制造,哈电集团成为全国巨型水轮发电机组市场的最大赢家。三峡工程全部发电机组共32台,而短时间内哈电集团承揽的50多台巨型水轮发电机组制造合同,相当于再造了两个新三峡,对国家装备制造业的贡献无可取代。

白鹤滩电站机组为中高水头、中低转速、巨型混流式水轮发电机组。机组运行水头高、变幅范围广,且结构外形尺寸巨大。因此,要对水轮机、发电机参数进行单独及整体匹配优化研究,对机组总体结构型式选择、重大部件结构优化、动力响应及机械稳定性进行预估研究,既要考虑改善机组高水头运行的稳定性,又要兼顾低水头超额定出力发电的要求。

梦想向这里进发:百万千瓦水电机组“攻关”

澳门金莎娱乐网站,针对上述难题,哈电电机抽丝剥茧,根据机组运行水头高、承载应力大、含泥沙颗粒细、硬度高等特点,因地制宜地对水轮机转轮进行多轮次优化设计,先后研制了11个转轮模型,经过几十次试验,成功研发出使水轮机飞逸转速及无叶区压力脉动大幅降低,且既能满足高水头稳定性能要求,又在低水头段具有较大超发能力的水轮机转轮。最终,水轮机转轮的同台对比结果表明:哈电电机研发的模型转轮最优效率和加权平均效率均达到了世界先进水平。

2007年,受中国水电水利规划设计总院委托,哈电集团承接了《100万千瓦级水电机组制造可行性分析》专题研究,踏上了百万千瓦水电机组科研攻关的征途。同年,在向国家科技部提交可行性研究报告之后,哈电集团又联合国内知名研究院、所、高等院校和企业组成攻关团队,承接了7个国家科技支撑项目课题的研究工作,产、学、研、用相结合,获得了一大批新理论、新技术、新测试分析方法及发明专利。

在转轮制造过程中,哈电电机秉承“严、细、实”的工作态度,以中国三峡集团“七个零”和“三个一流”工作要求为标准,精细过程、精品结果,将精益化的生产组织覆盖到白鹤滩主件的生产制造全过程。由于白鹤滩机组的部件尺寸大,不便于长途运输,水轮机转轮需在工地现场制造,哈电电机抽调来自各生产单位、技术部门、质量管理部门等近20个单位逾百人的制造团队赶赴白鹤滩转轮加工厂进行工地制造,将公司内部生产组织模式、质量管理系统完全复制到工地现场。经过100余道工序、430天的连续奋战,最终,转轮焊接探伤、加工尺寸和外观、静平衡等全面满足精品标准。

时间快步行走至2012年,国家科技支撑计划攻关的重任依旧落在哈电人的肩上,不同的是,有了白鹤滩项目为依托。根据白鹤滩、乌东德工程的实际特点,三峡集团公司先后委托哈电集团开展了6个关于100万千瓦水轮发电机组专项技术的研究,使哈电集团的研究开发工作更具针对性,更接近工程实际。

据悉,白鹤滩水电站首批机组发电时间与建党一百周年这一重大时间节点高度契合,确保2021年7月1日按期发电具有十分重大的意义。哈电电机将深入贯彻落实习近平总书记在考察三峡工程时提出“大国重器必须掌握在我们自己手里”的重要指示精神,在雄厚的技术实力、完备的管理体系和顶级的人才梯队支撑下,在哈电集团的正确领导下,与中国三峡集团一道,将白鹤滩水电站建设成新时代的精品工程典范,推动中国水电装备制造业高质量发展,勇攀世界水电“珠穆朗玛峰”!

白鹤滩水电站是中国长江三峡集团公司开发的金沙江下游河段梯级的第二级电站。电站装机16台总计1600万千瓦水轮发电机组。电站建成后,将仅次于三峡水电站,成为世界第二大水电站。

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