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中国电力报:白鹤翱翔天际 哈电电机让“国家名片”更加亮彩夺目

来源: 中国电力报 浏览次数:1283 发布时间:2022-06-28

沿金沙江溯流而上,青山碧水相映间,旷世工程夺目出。这里,是蜚声世界的白鹤滩水电站,是中国几代水电人数十年如一日艰辛求索,突破“极限挑战”,打造出的又一张中国水电引领世界的“国家名片”。

作为国家实现“双碳”目标的主力军之一,白鹤滩水电站机组单机容量100万千瓦、世界第一大;总装机容量1600万千瓦、世界第二大。据三峡集团给出的数据,白鹤滩水电站16台机组全部投产发电,一天的发电量就能为一个城市16万家庭提供一年的用电量。驰骋于世界水电“无人区”,不仅是中国几代水电人的梦想,更是以哈电集团乐动体育官方网站入口(以下简称“哈电电机”)为代表的能源装备制造企业,用实力创新引领、用实干成就精品的骄傲。哈电电机研制的白鹤滩右岸电站8台机组,以其两大技术创新:发电机从原来的80万千瓦跃升到100万千瓦;水轮机采用长短叶片转轮,实现宽负荷高效稳定运行,向世人完美展示了“中国水电力量”。

2021年6月28日,白鹤滩电站14号机组安全准点投产发电。


来自贺信的鼓舞


可还记得那条刷爆媒体的消息?2021年6月28日,白鹤滩首批机组安全准点投产发电,习近平总书记发来贺信。彼时,哈电电机自主研制的白鹤滩右岸14号机组,作为全球首台并网发电、全球首台正式移交商运、全球首台实现100万千瓦满负荷发电的水电机组,频频“出圈”,成为引领中国水电攀登珠峰、勇闯世界水电“无人区”的一段佳话。在贺信精神的指引下,哈电电机笃行不怠,继续以确保电站全部机组安全准点投产发电为使命,在三峡集团的统筹协调指挥下,携手参建各方,发扬精益求精、勇攀高峰、无私奉献的精神,团结协作、攻坚克难,为精品工程贡献着哈电力量。2021年7月17日,仅在首批2台机组发电后的第19天,右岸电站第2台精品机组便安全准点投产发电。工作人员将6枚硬币竖立在运行中的15号机组上,硬币竟纹丝不动,机组的稳定性之高可见一斑,充分展现了哈电智造、哈电速度与哈电实力。


2021年7月17日,哈电电机研制白鹤滩电站15号机组正式移交电厂运营管理。这是继白鹤滩首批机组安全准点投产发电后19天,首台正式发电的百万千瓦机组,6枚硬币竖立纹丝不动。


2021年7月24日,哈电电机研制的白鹤滩右岸电站8台转轮,提前合同期一个多月,率先完成,全部精品;12月19日,哈电电机研制的白鹤滩电站最后一台转轮吊装就位。2022年1月3日,白鹤滩电站再传喜讯,哈电电机研制的16号机组正式投产发电,各项数据均优于白鹤滩精品标准,实现了“一台更比一台好”的目标。2022年1月18日,白鹤滩电站最后一台转子——9号机组转子顺利完成吊装,全部机组投产进入倒计时。2022年3月31日,白鹤滩电站9号机组上机架完成吊装。至此,电站16台机组大件全部吊装完成。目前,白鹤滩电站9台机组投产发电,其余全部具备并网条件,将与长江干流其他5座水电站,共同筑起一条世界最大“清洁能源走廊”。“将大国重器掌握在自己手里”。哈电人用责任担当、实力支撑,完美诠释了央企的职责和使命。


是使命更是坚守


白鹤滩右岸水电站单台机组高54米、总重7600吨,大约由16万个零件组成,而一些指标的精度误差却要控制在0.01毫米以内,设计和加工技术难度极大。其中,被誉为水轮机“心脏”的转轮,是影响机组运行效率和稳定性最为关键的部件,也是机组中研发难度最大、制造难度最高的部件。


在转轮研制中,哈电电机科研人员打破常规,破译“转轮综合效能最优”的极限密码,首次将15长15短的长短叶片转轮应用到100万千瓦机组中,从根本上解决了稳定性和效率兼顾的难题,机组过速和甩负荷时的稳定性与安全性几乎达到极致。当机组以每分钟107.1圈的速度旋转,摆动幅度却比一根头发丝的直径还要小。业内人士分析,水轮机效率的提升,越接近100%,每提升一个小数点都十分困难。为了追求机组更优越的能量特性,为用户提供更安全高效的产品,长短叶片选型尘埃落定后,科研人员又一步步地优化,将转轮的最高效率提升到96.7%,几乎做到了每一滴水都没有浪费。


从2018年4月至2021年7月,将近1200个日夜的精益制造,哈电电机职工不远万里,奔赴位于云南与四川交界的转轮加工厂,以实际行动践行着“台台精品、件件一流”的承诺,8台直径8.87米、高3.8米,总重338吨的转轮,全部达到或优于精品标准,第三台更是创下全球首个巨型长短叶片转轮“零配重”的突破性业绩,堪称打造了一颗白鹤滩水电机组的“天然无瑕心脏”。干水电则情满于水电。从上个世纪50年代,中国“水电人”种下建设白鹤滩水电站的梦想,到探索梦想的可能性、可行性,再到梦想的实现,是一个长期论证、探索和实践的过程,也是从“中国制造”到“中国创造”的伟大创举。犹忆当年,在研讨白鹤滩电站机组单机容量时,有专家出于谨慎考虑,建议白鹤滩电站采用两台100万千瓦机组,其余机组80万千瓦的方案。但最终还是经过分析论证,确定采用单机100万千瓦、16台国产水电机组,成为世界水电的开山之作。


随着单机容量的“增大”,研发设计的难度系数也成倍增加。创新是第一要务。哈电电机党委书记、董事长王贵说:我们要站在讲政治的高度开拓创新,以承担水力发电设备原创技术策源地为己任,集中优势资源,全力攻克关键技术“卡脖子”难题,打造“传世精品”。攀登世界水电“无人区”,“磨一剑”何止十年期?早在2007年,哈电电机就依托国家科技支撑计划课题开展技术攻关,当一个个世界性的技术壁垒被攻克,一大批新技术、新成果频频亮相,世界首台精品座环、首台精品导水机构、首台精品长短叶片转轮、右岸首台精品转子……一个个关键、精品部件“横空出世”,曾经的犹疑终究散去,“大国重器”也越来越硬气。


“契约精神”成就精品


一代代哈电人,在向世界水电“无人区”探索攻坚的过程中,仿佛带着一种执念,在技术创新、生产制造、项目服务等各个环节,用专注、精益、极致的工作作风和近乎苛刻的严谨工作态度,诠释着精品工程的完美履约。白鹤滩机组面临着24千伏高电压的挑战,不但绝缘设计难度大,而且绝缘材料、绝缘结构、绝缘工艺等标准也非同寻常。科研人员在试验室制作了1:1的绕组下线模型,成功研制出24千伏高压定子线棒,其线棒击穿电压、形位公差尺寸均达到国际领先水平。向工程实际转化之时,科研人员提前进入现场进行技术指导,每台机组1392支定子线棒,整机绕组下线后,现场电气试验全部一次通过,达到精品标准,部分创新还被推荐至其他厂家应用。


100万千瓦水电机组采用空气冷却,又是一个巨大的挑战。为了获得更为精准的空气冷却数据,哈电电机设计了白鹤滩真机周向1/20的局部模型,真实模拟真机的通风状态,将转子温度均匀度提升了3%,机组效率也随之提高。相关专家认为:哈电电机掌握了一套独有的全空冷技术,达到了国际领先水平。

哈电电机研制的白鹤滩转子重2295吨,起吊重量达2440吨,是机组吊装重量最大的核心部件,转子外圆直径约16.5米,最大高度约4.08米,稳定性至关重要。在设计、制造、安装过程中,哈电电机全线坚守精品标准,各项重要指标均优于国家标准。导水机构是控制进入机组水流方向和大小的装置,对机组运行的稳定性和安全性同样起着至关重要的作用。为了保证其优异的性能,哈电电机在导水机构顶盖上首次采用“封闭箱型双法兰结构”,开创性地在底环的环向增加筋板,增强其刚性;首次设计采用的导叶轴肩密封,对机组正常停机时,保证导水漏水量起到关键性作用。


成功的背后,还有许多动人的“视角”。哈电电机持续推进精益化管理;采用智能化、数字化的检测手段,为每一个部件精品目标上了一道安全保险;履行“24小时”服务承诺和首问负责制,可爱的建设者们,疫情期间依旧逆行出征,用拼搏和汗水、用勤劳和智慧书写了白鹤精品的成功典范。


延伸阅读:“世纪工程”的故事仍在继续

哈电电机成立于1951年,用71年的不懈努力和殷实成果,拼就更可靠、更优异、更高端的中国能源装备版图,推动“中国制造”向“中国创造”转变。2022年6月28日,习近平总书记致金沙江白鹤滩贺信重要指示一周年,有着特殊的历史意义,白鹤滩电站9台机组投产发电,其余全部具备并网条件,散发着温暖、奋进的中国力量。新时代是奋斗者的时代,更是追梦人的舞台。当世界水电“无人区”成为一个划时代的记忆和符号,勇攀科技新高峰的哈电人,早已寻着时代的光辉,将目光移向远方。在“十四五”发展的关键之年,哈电电机带着央企的责任和担当,围绕哈电集团“三个系统”优化战略布局、加快推进“三商”转型,在争当原创技术策源地和现代产业链“链长”,实现碳达峰、碳中和的道路上,全力建设具有全球竞争力的世界一流装备制造企业;用硬核实力和倾情服务,持续为人类探索绿色、持久的动力,以优异成绩迎接党的二十大胜利召开。



作者:李卫东 富宏杰 张弘

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编辑:陈 晨  校对:吴苏灵




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