昨晚9點半,央視CCTV2財經(jīng)頻道播出的《動力澎湃》紀錄片之《綠色的脈動》,想必大家已經(jīng)收看了吧?
當(dāng)哈電電機自主研制的白鶴灘長短葉片轉(zhuǎn)輪實現(xiàn)“零配重”、自主研制的右岸首臺轉(zhuǎn)子吊裝,還有為“人造太陽”提供動力的我國首臺30萬千伏安立式脈沖發(fā)電機組亮相熒屏……
大家是不是也和小編一樣,內(nèi)心充滿了激動和自豪呢?
白鶴灘水電站是中國長江三峽集團公司開發(fā)的金沙江下游河段梯級的第二級電站,電站裝機16臺世界單機容量最大1000兆瓦水輪發(fā)電機組。哈電電機為其提供右岸電站全部8臺水輪發(fā)電機組及其附屬設(shè)備。
基于對世界水電“無人區(qū)”的探索,哈電電機在白鶴灘百萬機組研發(fā)設(shè)計制造中,用自主創(chuàng)新為“千年大計”注入中國智慧,以匠人匠心為世紀工程打造傳世精品。
轉(zhuǎn)輪是水輪發(fā)電機組的“心臟”,也是機組中研發(fā)難度最大、制造難題最多的核心部件,堪稱“水電珠峰上的皇冠”。為了破譯“轉(zhuǎn)輪綜合效能最優(yōu)”的極限密碼,哈電電機科研團隊根據(jù)機組運行水頭高、承載應(yīng)力大、含泥沙顆粒細、硬度高等特點,憑借“追求更加完美”的科研精神,在世界水電“無人區(qū)”不斷沖擊著水力性能開發(fā)的極限,開創(chuàng)性地設(shè)計出了15個長葉片和15個短葉片相結(jié)合的獨特轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu),即長短葉片結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)輪。
研究成果顯示,長短葉片水輪機轉(zhuǎn)輪較常規(guī)水輪機轉(zhuǎn)輪在綜合性能上更具有優(yōu)勢,將有效提高機組的運行效率,為機組運行提供更寬范圍的穩(wěn)定性;同時為機組提供更優(yōu)可靠性,使其兼具優(yōu)秀的能量性能、空化性能和穩(wěn)定性能。
在追求“更精、更強、更穩(wěn)定”的道路上,哈電科研團隊的目標是打造水輪發(fā)電機組的“天然無瑕心臟”,實現(xiàn)轉(zhuǎn)輪“零配重”。他們實施精細化管理方案,全過程提升產(chǎn)品精度。
終于,哈電電機再一次研制出白鶴灘精品轉(zhuǎn)輪,這臺轉(zhuǎn)輪在靜平衡試驗中測得的不平衡力矩僅為34.123千克·米,遠優(yōu)于三峽集團提出的“不平衡力矩小于75千克·米”的精品轉(zhuǎn)輪驗收標準,成功實現(xiàn)轉(zhuǎn)輪“零配重”。這在全球1000兆瓦水電機組轉(zhuǎn)輪加工中尚屬首次,是哈電技術(shù)能力和制造水平的集中體現(xiàn),是精細過程、精品結(jié)果的驗證,推動我國電力裝備制造水平再一次邁上新臺階。
轉(zhuǎn)子是為水輪發(fā)電機提供旋轉(zhuǎn)磁場、能量轉(zhuǎn)換和傳遞轉(zhuǎn)矩的重要部件,決定著水輪發(fā)電機的穩(wěn)定性,也決定著整個百萬千瓦機組運行性能、運行效率和安全性、穩(wěn)定性。
白鶴灘電站14號轉(zhuǎn)子是右岸首臺吊裝的轉(zhuǎn)子。據(jù)了解,哈電電機研制的白鶴灘轉(zhuǎn)子直徑16.5米,高近3.9米,總重量超過2000噸,堪稱“龐然大物”。
為了打造白鶴灘水輪發(fā)電機精品轉(zhuǎn)子,哈電電機科研團隊結(jié)合白鶴灘機組運行功率要求高、傳遞扭矩參數(shù)大等特點,圍繞保證轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性進行了深入的計算分析與綜合論證,最終在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計中,采用了自主研發(fā)的轉(zhuǎn)子磁軛分段設(shè)計、轉(zhuǎn)子磁極多T尾向內(nèi)打鍵結(jié)構(gòu),配合工地加工轉(zhuǎn)子支架主力筋的創(chuàng)新舉措,有效保證了轉(zhuǎn)子的靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性。
秉承“嚴細實”的工作態(tài)度,哈電電機在轉(zhuǎn)子支架主力筋加工上優(yōu)化工藝方案,更好地保證了轉(zhuǎn)子副立筋的徑向和軸向垂直度;磁軛疊裝中,借助三維模擬技術(shù)反復(fù)推敲多套安裝方案,通過制作專用安裝工具等舉措,進一步提高了磁軛安裝質(zhì)量。通過嚴格的工藝過程控制,白鶴灘首臺轉(zhuǎn)子的重要參數(shù)始終處于高質(zhì)量水平,磁軛裝配加熱前、后和磁極掛裝后的轉(zhuǎn)子圓度數(shù)值均達優(yōu)于白鶴灘精品標準。
“中國環(huán)流器二號M”是中國最大的托卡馬克裝置,是我國研究核聚變能的關(guān)鍵裝備,俗稱“人造太陽”。視頻中最后出現(xiàn)的機組是由哈電電機研制的我國首臺30萬千伏安立式脈沖發(fā)電機組。
該脈沖發(fā)電機組主要指標達到國際先進水平,瞬時發(fā)電功率可高達30萬千伏安,是國內(nèi)最大的脈沖發(fā)電機組。
為滿足“中國環(huán)流器二號M”裝置的大功率、高儲能電源需求,哈電電機成立了脈沖發(fā)電機研發(fā)、制造團隊,不斷地摸索探求、創(chuàng)新優(yōu)化,成功攻克了電磁計算、通風(fēng)冷卻等難題,制造完成的所有部件均符合設(shè)計、標準及合同的技術(shù)要求,機座、轉(zhuǎn)軸等主要部件的質(zhì)量甚至優(yōu)于合同和標準的相關(guān)要求。
2019年,我國首臺同時也是功率最大脈沖機組在成都核西物院順利通過了專項驗收。至此, “中國環(huán)流器二號M”裝置正式擁有了“神級動力”, 標志著我國核聚變能科研裝備制造取得重大突破。