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两河口精品机组背后的哈电故事

来源: 本站 浏览次数:1070 发布时间:2022-04-11

3月18日,我国海拔最高的百万千瓦级水电站——雅砻江两河口水电站全部机组投产发电。这座矗立在康巴藏区的水电站,开始发挥它的全部能量。从2016年两河口项目签约,到2022年机组全部投产发电,哈电集团乐动体育官方网站入口以优质、安全、高效、智能的设备,高质量兑现合同,赢得了多方赞誉。

哈电电机研制的6台水轮机摆度均在0.1毫米以内,均优于两河口精品标准;其中2号机组三导摆度全部控制在40微米以内,相当于1根头发丝直径的二分之一,树立了大型水电机组安全稳定运行的新标杆;全部机组在完成72小时试运行后,均无任何安全隐患和质量缺陷,直接投入商业运行;哈电电机搭建的智能运维数字平台上线运行,为两河口电站机组安全稳定运行保驾护航。

优异成绩的背后,是哈电人不畏艰险、无私奉献的责任担当,是哈电人精益求精、勇攀高峰的昂扬斗志。今天,小编就带您走近他们,看哈电电机如何打造两河口精品机组……


设计制造通盘考虑,9种方案优中选优

两河口水电站额定水头228米,水轮机带有筒形阀,整体结构较为复杂,机坑内设备多、空间小,总体技术方案必须通盘考虑、全面规划。

为打造两河口精品转轮,哈电电机在总结白鹤滩水轮机成功经验的基础上,进一步技术创新,研制出适应两河口电站水头高、水头变幅更大的长短叶片转轮,实现了全水头、全负荷安全稳定高效运行。

两河口项目水轮机主任设计魏立华,是一个外表纤弱、心坚如钢的女子,善于用敏锐的思维抓住细节。研发阶段,两河口转轮选型基本确定后,她发现,若采用与白鹤滩完全相同的长短叶片转轮方案,则在生产制造时将由于空间狭小,不利于焊接。

在相关专业总师卜良峰、乔宏来的主持下,魏立华和相关部门技术人员,共同研究转轮焊接方案,优化转轮短叶片,增大短叶片出口处叶片空间。“最终,两河口水轮机转轮不仅实现了整体精品制造,而且性能优良,得到了业主的高度评价和认可。”魏立华介绍说。


带有筒形阀的水轮机,受结构空间限制,顶盖刚度指标是顶盖设计的难点。于是,魏立华带领其他设计员,深入调研,设计了9种顶盖结构方案,分别进行有限元分析计算。

针对两河口水轮机顶盖技术方案,哈电电机召开了3次专家评审会,对9种结构顶盖的刚强度、制造工艺等进行专项研究,最终选定刚度最好、工艺性能优良的结构方案。魏立华介绍说:“两河口水轮机是哈电研制的带有筒形阀水电项目中,水头最高的机组,其顶盖也是目前国内同类项目中刚度最好的。”

为助力打造两河口数字化、智能化电站,哈电电机充分利用物联网、智能传感和大数据分析等技术,开发出世界领先的机组智能运维及设备数字化平台系统。

曹宏玉是两河口智能运维项目负责人。在项目开发阶段,她组织团队人员与业主方联合开发,针对用户的需求,不断优化系统。

据曹宏玉介绍,“哈电电机研发的智能运维系统,实现了机组全生命周期的技术服务和管理,可有效提高检修效率、缩短停机时间、降低运维成本,完成了水电机组由“状态监测”向“智能诊断”的跨越式升级。”


“零配重”与“量身定制”

两河口长短叶片结构转轮,尺寸大、重量大,操作空间狭小,制造难度很大。全国技术能手、黑龙江省首席技师胡宇带领水电分厂技师工作室承接了这一关键部件的金加工任务。

为打造两河口精品转轮,胡宇和相关技师提前做好精准测量、计算工作,优化数控加工程序,确保加工质量。“记得加工两河口转轮时,大家三班倒、人停机不停,我每天大约工作14个小时”,胡宇回忆说。

常规混流式转轮在装焊时需要焊工扭曲身体,侧身穿过叶片间的缝隙进行焊接。但两河口长短叶片转轮操作空间狭小,光是摆出这个姿势已经如此困难,更何况还需要在焊缝区域预热至100℃的条件下钻入“狭缝”进行焊接作业,即使勉强焊接,产品也难以满足无损探伤要求。

面对这个难题,焊接工艺负责人曹瀚和同事展开了研究。他们发现,在尺寸不变的前提下,如果将“狭缝”旋转90°,扭曲身体、侧身穿过“狭缝”的姿势就会变为匍匐穿过“狭缝”,作业难度将大大降低。“旋转90°说起来简单,但那意味着要把将这个110吨重的‘大家伙’放倒,还要使卧放后的转轮能够旋转起来,以完成所有焊缝的焊接”,曹瀚介绍说。

考虑到转轮的上冠、下环直径尺寸不一致,曹瀚和同事们为两河口 “量身定制”了一套工艺假环,装焊在转轮的上冠、下环上,再将转轮卧放于滚轮架上,成功实现了“卧放”和“旋转”两大难题,极大改善了转轮焊缝的焊接可达性,有效保证了焊接质量。

为提高转轮制造精度,哈电电机还采用光笔测量设备代替传统样板,通过三维造型拟合,使转轮叶片安放角度偏差控制在±1°以内,远低于合同标准±1.5°;通过三维模拟转轮叶片装配、设计制作特殊吊装工具等技术措施,顺利解决了转轮装配、焊接、探伤等工序的一系列难题。

2020年4月,胡宇、曹瀚等参与者共同见证了两河口4号机转轮的静平衡试验验收。回想起当时的场景,他们仍旧有些兴奋,“转轮残余不平衡力矩只有12.44千克·米,比标准要求的20千克·米小了将近一半,是真正的‘零配重’!”经过总结和优化,后续哈电制造的两河口3台转轮也实现了“零配重”,通过精品验收。

两河口项目座环结构较为特殊,最大加工直径9米、最小加工直径4.8米,固定导叶、下端围板圆均有加工,现有数控立车设备无法满足同工位一次车序加工,若座环翻身则需二次找正,无法满足加工精度要求。

工艺员智连玮、吕子涛经与设计部和水电分厂人员沟通,为两河口座环加工“量身定制”了一套框式刀架,保证了数控立车加工座环时同一工位完成座环车序的全部加工要求;16米立车机台长杨正林在加工过程中发现,由于超限加工导致刀架颤动、吃刀量小、加工效率低,他和团队成员及时更换了圆角加工刀具,有效减少了坏刀,实现连续车削。最终两河口全部6台座环均实现了厂内精品制造。

在导水机构预装过程中,哈电电机根据顶盖、底环轴孔加工实测数据与设计结构,进行UG三维模拟预装,提前验证设计结构和导水机构装配的可靠性,最终实现了一次性预装成功。

精品机组,不但研制水平精益求精,产品完工后亦须呵护得细致入微。为防止运输与存放过程中发生锈蚀,哈电电机创新应用了由制造工艺部李鹏等人研发的高性能可剥防护涂层,并在转轮包装防护中应用了透明的醇酸清漆,保证产品全序精品。

点滴的技术创新、工艺革新,汇聚成推动两河口水轮机旋转起舞的滔滔江海,兑现了对业主“台台精品、件件一流”的承诺。


“艰苦不怕吃苦,缺氧不缺精神”

两河口电站地处青藏高原东侧边缘地带,每年11月至次年4月滴水不降,气候寒冷而干燥,时常伴有大风;电站平均海拔超过2600米,大气压力低,含氧量仅为平原地区的70%。

“刚到这里的同事,头几天都入睡困难,中途还会多次醒来,上下楼梯或快步行走时明显感觉呼吸急促,非常容易感到疲劳”,两河口项目哈电工地代表闻红光说,“出现口腔溃疡、嘴唇开裂、流鼻血都是常见情况。”

在这样艰苦的条件下,哈电现场服务人员秉持着“艰苦不怕吃苦、缺氧不缺精神”的工作作风,穿梭于电站安装现场的各个角落。制造工艺部王金彪,最长一次坚守两河口现场10月有余,是去厂房频率最高,每天回来最晚的那个人。在电站现场,总能看到他与各参建单位人员一起讨论、测量、记录、校对的身影,经他参与验收的水轮机设备安装优良率达到100%。

2021年春节,哈电全体服务人员响应国家“就地过年”的倡议,坚守工地一线。其间,他们配合完成了4号机筒阀组装、5号机水发联轴镗孔、接力器安装等工作,其中5号机机械/液压锁锭接力器连杆两端高差最大0.11毫米,接力器水平度均为0.02毫米/米,远超精品标准。

在哈电电机的精心策划、高效组织下,两河口转轮和主轴均提前5个月以上交货,6台导水机构全部满足电站现场安装提效需求,达到精品标准。与此同时,两河口项目还实现了部件关键尺寸准确率、合同设备/部件出厂合格率、优等品率、合同履约率4个百分百!

良好的服务、优异的业绩得到了业主的高度赞誉。哈电电机两河口项目执行团队先后被雅砻江公司授予“2018年度优秀项目管理团队”、“2019年度优秀合同执行奖”、“2020年度机电设备优质供应商”等称号;首批机组投产发电暨劳动竞赛总结大会上,哈电电机现场服务团队被授予“四川省工人先锋号”荣誉称号;此外,哈电电机还多次收到雅砻江公司发来的感谢信。

树立雅砻江水电标杆,打造两河口传世精品。昔日的豪言壮语如今照亮了现实,哈电人用实际行动诠释了什么是国内第一、世界一流。

我们的征途是星辰大海!

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两河口水电站建设历时16年,施工区平均海拔3000米,是我国水电开发向高海拔寒冷地区发展的标志性工程。电站建设过程中,开创了9项世界之最,多项关键工程特性指标位居国内外同类型项目前列。

电站平均年发电量为110亿千瓦时,相当于1500万人口一年用电量,每年可节约原煤消耗1330万吨、减少二氧化碳排放2130万吨,是实现“西电东送”和“双碳”目标的“绿色引擎”,也是助力藏区经济发展、乡村振兴的大国重器。


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