沿金沙江溯流而上,青山碧水相映間,曠世工程奪目出。這里,是蜚聲世界的白鶴灘水電站,是中國幾代水電人數(shù)十年如一日艱辛求索,突破“極限挑戰(zhàn)”,打造出的又一張中國水電引領(lǐng)世界的“國家名片”。
作為國家實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主力軍之一,白鶴灘水電站機(jī)組單機(jī)容量100萬千瓦、世界第一大;總裝機(jī)容量1600萬千瓦、世界第二大。據(jù)三峽集團(tuán)給出的數(shù)據(jù),白鶴灘水電站16臺機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電,一天的發(fā)電量就能為一個(gè)城市16萬家庭提供一年的用電量。馳騁于世界水電“無人區(qū)”,不僅是中國幾代水電人的夢想,更是以哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司(以下簡稱“哈電電機(jī)”)為代表的能源裝備制造企業(yè),用實(shí)力創(chuàng)新引領(lǐng)、用實(shí)干成就精品的驕傲。哈電電機(jī)研制的白鶴灘右岸電站8臺機(jī)組,以其兩大技術(shù)創(chuàng)新:發(fā)電機(jī)從原來的80萬千瓦躍升到100萬千瓦;水輪機(jī)采用長短葉片轉(zhuǎn)輪,實(shí)現(xiàn)寬負(fù)荷高效穩(wěn)定運(yùn)行,向世人完美展示了“中國水電力量”。
2021年6月28日,白鶴灘電站14號機(jī)組安全準(zhǔn)點(diǎn)投產(chǎn)發(fā)電。
來自賀信的鼓舞
可還記得那條刷爆媒體的消息?2021年6月28日,白鶴灘首批機(jī)組安全準(zhǔn)點(diǎn)投產(chǎn)發(fā)電,習(xí)近平總書記發(fā)來賀信。彼時(shí),哈電電機(jī)自主研制的白鶴灘右岸14號機(jī)組,作為全球首臺并網(wǎng)發(fā)電、全球首臺正式移交商運(yùn)、全球首臺實(shí)現(xiàn)100萬千瓦滿負(fù)荷發(fā)電的水電機(jī)組,頻頻“出圈”,成為引領(lǐng)中國水電攀登珠峰、勇闖世界水電“無人區(qū)”的一段佳話。在賀信精神的指引下,哈電電機(jī)篤行不怠,繼續(xù)以確保電站全部機(jī)組安全準(zhǔn)點(diǎn)投產(chǎn)發(fā)電為使命,在三峽集團(tuán)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)指揮下,攜手參建各方,發(fā)揚(yáng)精益求精、勇攀高峰、無私奉獻(xiàn)的精神,團(tuán)結(jié)協(xié)作、攻堅(jiān)克難,為精品工程貢獻(xiàn)著哈電力量。2021年7月17日,僅在首批2臺機(jī)組發(fā)電后的第19天,右岸電站第2臺精品機(jī)組便安全準(zhǔn)點(diǎn)投產(chǎn)發(fā)電。工作人員將6枚硬幣豎立在運(yùn)行中的15號機(jī)組上,硬幣竟紋絲不動(dòng),機(jī)組的穩(wěn)定性之高可見一斑,充分展現(xiàn)了哈電智造、哈電速度與哈電實(shí)力。
2021年7月17日,哈電電機(jī)研制白鶴灘電站15號機(jī)組正式移交電廠運(yùn)營管理。這是繼白鶴灘首批機(jī)組安全準(zhǔn)點(diǎn)投產(chǎn)發(fā)電后19天,首臺正式發(fā)電的百萬千瓦機(jī)組,6枚硬幣豎立紋絲不動(dòng)。
2021年7月24日,哈電電機(jī)研制的白鶴灘右岸電站8臺轉(zhuǎn)輪,提前合同期一個(gè)多月,率先完成,全部精品;12月19日,哈電電機(jī)研制的白鶴灘電站最后一臺轉(zhuǎn)輪吊裝就位。2022年1月3日,白鶴灘電站再傳喜訊,哈電電機(jī)研制的16號機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電,各項(xiàng)數(shù)據(jù)均優(yōu)于白鶴灘精品標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了“一臺更比一臺好”的目標(biāo)。2022年1月18日,白鶴灘電站最后一臺轉(zhuǎn)子——9號機(jī)組轉(zhuǎn)子順利完成吊裝,全部機(jī)組投產(chǎn)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。2022年3月31日,白鶴灘電站9號機(jī)組上機(jī)架完成吊裝。至此,電站16臺機(jī)組大件全部吊裝完成。目前,白鶴灘電站9臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,其余全部具備并網(wǎng)條件,將與長江干流其他5座水電站,共同筑起一條世界最大“清潔能源走廊”?!皩⒋髧仄髡莆赵谧约菏掷铩?。哈電人用責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)力支撐,完美詮釋了央企的職責(zé)和使命。
是使命更是堅(jiān)守
白鶴灘右岸水電站單臺機(jī)組高54米、總重7600噸,大約由16萬個(gè)零件組成,而一些指標(biāo)的精度誤差卻要控制在0.01毫米以內(nèi),設(shè)計(jì)和加工技術(shù)難度極大。其中,被譽(yù)為水輪機(jī)“心臟”的轉(zhuǎn)輪,是影響機(jī)組運(yùn)行效率和穩(wěn)定性最為關(guān)鍵的部件,也是機(jī)組中研發(fā)難度最大、制造難度最高的部件。
在轉(zhuǎn)輪研制中,哈電電機(jī)科研人員打破常規(guī),破譯“轉(zhuǎn)輪綜合效能最優(yōu)”的極限密碼,首次將15長15短的長短葉片轉(zhuǎn)輪應(yīng)用到100萬千瓦機(jī)組中,從根本上解決了穩(wěn)定性和效率兼顧的難題,機(jī)組過速和甩負(fù)荷時(shí)的穩(wěn)定性與安全性幾乎達(dá)到極致。當(dāng)機(jī)組以每分鐘107.1圈的速度旋轉(zhuǎn),擺動(dòng)幅度卻比一根頭發(fā)絲的直徑還要小。業(yè)內(nèi)人士分析,水輪機(jī)效率的提升,越接近100%,每提升一個(gè)小數(shù)點(diǎn)都十分困難。為了追求機(jī)組更優(yōu)越的能量特性,為用戶提供更安全高效的產(chǎn)品,長短葉片選型塵埃落定后,科研人員又一步步地優(yōu)化,將轉(zhuǎn)輪的最高效率提升到96.7%,幾乎做到了每一滴水都沒有浪費(fèi)。
從2018年4月至2021年7月,將近1200個(gè)日夜的精益制造,哈電電機(jī)職工不遠(yuǎn)萬里,奔赴位于云南與四川交界的轉(zhuǎn)輪加工廠,以實(shí)際行動(dòng)踐行著“臺臺精品、件件一流”的承諾,8臺直徑8.87米、高3.8米,總重338噸的轉(zhuǎn)輪,全部達(dá)到或優(yōu)于精品標(biāo)準(zhǔn),第三臺更是創(chuàng)下全球首個(gè)巨型長短葉片轉(zhuǎn)輪“零配重”的突破性業(yè)績,堪稱打造了一顆白鶴灘水電機(jī)組的“天然無瑕心臟”。干水電則情滿于水電。從上個(gè)世紀(jì)50年代,中國“水電人”種下建設(shè)白鶴灘水電站的夢想,到探索夢想的可能性、可行性,再到夢想的實(shí)現(xiàn),是一個(gè)長期論證、探索和實(shí)踐的過程,也是從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的偉大創(chuàng)舉。猶憶當(dāng)年,在研討白鶴灘電站機(jī)組單機(jī)容量時(shí),有專家出于謹(jǐn)慎考慮,建議白鶴灘電站采用兩臺100萬千瓦機(jī)組,其余機(jī)組80萬千瓦的方案。但最終還是經(jīng)過分析論證,確定采用單機(jī)100萬千瓦、16臺國產(chǎn)水電機(jī)組,成為世界水電的開山之作。
隨著單機(jī)容量的“增大”,研發(fā)設(shè)計(jì)的難度系數(shù)也成倍增加。創(chuàng)新是第一要?jiǎng)?wù)。哈電電機(jī)黨委書記、董事長王貴說:我們要站在講政治的高度開拓創(chuàng)新,以承擔(dān)水力發(fā)電設(shè)備原創(chuàng)技術(shù)策源地為己任,集中優(yōu)勢資源,全力攻克關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”難題,打造“傳世精品”。攀登世界水電“無人區(qū)”,“磨一劍”何止十年期?早在2007年,哈電電機(jī)就依托國家科技支撐計(jì)劃課題開展技術(shù)攻關(guān),當(dāng)一個(gè)個(gè)世界性的技術(shù)壁壘被攻克,一大批新技術(shù)、新成果頻頻亮相,世界首臺精品座環(huán)、首臺精品導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、首臺精品長短葉片轉(zhuǎn)輪、右岸首臺精品轉(zhuǎn)子……一個(gè)個(gè)關(guān)鍵、精品部件“橫空出世”,曾經(jīng)的猶疑終究散去,“大國重器”也越來越硬氣。
“契約精神”成就精品
一代代哈電人,在向世界水電“無人區(qū)”探索攻堅(jiān)的過程中,仿佛帶著一種執(zhí)念,在技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)制造、項(xiàng)目服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié),用專注、精益、極致的工作作風(fēng)和近乎苛刻的嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度,詮釋著精品工程的完美履約。白鶴灘機(jī)組面臨著24千伏高電壓的挑戰(zhàn),不但絕緣設(shè)計(jì)難度大,而且絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)、絕緣工藝等標(biāo)準(zhǔn)也非同尋常。科研人員在試驗(yàn)室制作了1:1的繞組下線模型,成功研制出24千伏高壓定子線棒,其線棒擊穿電壓、形位公差尺寸均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。向工程實(shí)際轉(zhuǎn)化之時(shí),科研人員提前進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),每臺機(jī)組1392支定子線棒,整機(jī)繞組下線后,現(xiàn)場電氣試驗(yàn)全部一次通過,達(dá)到精品標(biāo)準(zhǔn),部分創(chuàng)新還被推薦至其他廠家應(yīng)用。
100萬千瓦水電機(jī)組采用空氣冷卻,又是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。為了獲得更為精準(zhǔn)的空氣冷卻數(shù)據(jù),哈電電機(jī)設(shè)計(jì)了白鶴灘真機(jī)周向1/20的局部模型,真實(shí)模擬真機(jī)的通風(fēng)狀態(tài),將轉(zhuǎn)子溫度均勻度提升了3%,機(jī)組效率也隨之提高。相關(guān)專家認(rèn)為:哈電電機(jī)掌握了一套獨(dú)有的全空冷技術(shù),達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
哈電電機(jī)研制的白鶴灘轉(zhuǎn)子重2295噸,起吊重量達(dá)2440噸,是機(jī)組吊裝重量最大的核心部件,轉(zhuǎn)子外圓直徑約16.5米,最大高度約4.08米,穩(wěn)定性至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)、制造、安裝過程中,哈電電機(jī)全線堅(jiān)守精品標(biāo)準(zhǔn),各項(xiàng)重要指標(biāo)均優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是控制進(jìn)入機(jī)組水流方向和大小的裝置,對機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性同樣起著至關(guān)重要的作用。為了保證其優(yōu)異的性能,哈電電機(jī)在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)頂蓋上首次采用“封閉箱型雙法蘭結(jié)構(gòu)”,開創(chuàng)性地在底環(huán)的環(huán)向增加筋板,增強(qiáng)其剛性;首次設(shè)計(jì)采用的導(dǎo)葉軸肩密封,對機(jī)組正常停機(jī)時(shí),保證導(dǎo)水漏水量起到關(guān)鍵性作用。
成功的背后,還有許多動(dòng)人的“視角”。哈電電機(jī)持續(xù)推進(jìn)精益化管理;采用智能化、數(shù)字化的檢測手段,為每一個(gè)部件精品目標(biāo)上了一道安全保險(xiǎn);履行“24小時(shí)”服務(wù)承諾和首問負(fù)責(zé)制,可愛的建設(shè)者們,疫情期間依舊逆行出征,用拼搏和汗水、用勤勞和智慧書寫了白鶴精品的成功典范。
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哈電電機(jī)成立于1951年,用71年的不懈努力和殷實(shí)成果,拼就更可靠、更優(yōu)異、更高端的中國能源裝備版圖,推動(dòng)“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變。2022年6月28日,習(xí)近平總書記致金沙江白鶴灘賀信重要指示一周年,有著特殊的歷史意義,白鶴灘電站9臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,其余全部具備并網(wǎng)條件,散發(fā)著溫暖、奮進(jìn)的中國力量。新時(shí)代是奮斗者的時(shí)代,更是追夢人的舞臺。當(dāng)世界水電“無人區(qū)”成為一個(gè)劃時(shí)代的記憶和符號,勇攀科技新高峰的哈電人,早已尋著時(shí)代的光輝,將目光移向遠(yuǎn)方。在“十四五”發(fā)展的關(guān)鍵之年,哈電電機(jī)帶著央企的責(zé)任和擔(dān)當(dāng),圍繞哈電集團(tuán)“三個(gè)系統(tǒng)”優(yōu)化戰(zhàn)略布局、加快推進(jìn)“三商”轉(zhuǎn)型,在爭當(dāng)原創(chuàng)技術(shù)策源地和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的道路上,全力建設(shè)具有全球競爭力的世界一流裝備制造企業(yè);用硬核實(shí)力和傾情服務(wù),持續(xù)為人類探索綠色、持久的動(dòng)力,以優(yōu)異成績迎接黨的二十大勝利召開。
作者:李衛(wèi)東 富宏杰 張弘