辛丑仲夏,激越澎湃的金沙江再次唱響勝利的贊歌:世界單機(jī)容量最大的水電機(jī)組——白鶴灘首批2臺(tái)100萬千瓦機(jī)組高質(zhì)量投產(chǎn)發(fā)電。
作為白鶴灘電站首批發(fā)電的機(jī)組之一,哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司(簡稱哈電電機(jī))研制的右岸電站14號(hào)機(jī)組,6月28日8時(shí)08分,帶負(fù)荷100萬千瓦成功。這是全球首臺(tái)并網(wǎng)發(fā)電、也是全球首臺(tái)實(shí)現(xiàn)100萬千瓦滿負(fù)荷發(fā)電的機(jī)組。此前,6月26日12時(shí)48分,14號(hào)機(jī)組順利通過72小時(shí)試運(yùn)行。
經(jīng)過試運(yùn)行測試,14號(hào)機(jī)組導(dǎo)軸承擺度在0.10毫米以內(nèi),優(yōu)于精品標(biāo)準(zhǔn);定子鐵心振動(dòng)值、導(dǎo)軸承瓦溫、推力軸承瓦溫等關(guān)鍵指標(biāo)同樣優(yōu)于精品標(biāo)準(zhǔn)。
專家鑒定:哈電電機(jī)研制的白鶴灘右岸14號(hào)機(jī)組,成為精品中的精品!
這幅引領(lǐng)世界水電裝備技術(shù)進(jìn)入“無人區(qū)”的巔峰之作,在建黨100周年之際,向黨和國家交上了一份精彩的答卷!
“白”碧無瑕
核心閱讀:以三峽集團(tuán)“七個(gè)零”和“三個(gè)一流”工作要求為標(biāo)準(zhǔn),哈電電機(jī)堅(jiān)持“精細(xì)過程,精品結(jié)果”,科技創(chuàng)新錙銖必較,生產(chǎn)組織環(huán)環(huán)相扣,產(chǎn)品質(zhì)量精雕細(xì)琢,精品意識(shí)內(nèi)化于心外化于行。
白鶴灘水電站是金沙江上的一串彩虹項(xiàng)鏈,浩蕩的江水裹挾著清爽的微風(fēng)襲襲拂過,源源不斷的電流涌入千家萬戶,甘甜沁入心脾。
一串精彩的數(shù)據(jù)鐫刻在世界單機(jī)容量最大水電機(jī)組上,是那樣的熠熠閃光:
白鶴灘機(jī)組單機(jī)容量100萬千瓦,位居世界第一。
電站總裝機(jī)容量1600萬千瓦,居世界第二,僅次于三峽工程。
待16臺(tái)機(jī)組全部投運(yùn),一天的發(fā)電量可滿足50萬人一年的生活用電。
白鶴灘水輪機(jī)最優(yōu)效率達(dá)96.7%,國際領(lǐng)先;額定電壓24千伏,為水電行業(yè)目前最高電壓等級(jí)。
白鶴灘電站與金沙江烏東德、溪洛渡、向家壩,以及長江三峽、葛洲壩水電站共同構(gòu)成一條世界最大的清潔能源走廊,為助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)發(fā)揮國家隊(duì)主力軍作用。
6月28日,白鶴灘首批機(jī)組發(fā)電儀式現(xiàn)場人頭攢動(dòng),數(shù)百名建設(shè)者脊背挺直,目光灼灼。當(dāng)孕育了多年的產(chǎn)品由圖紙變成了現(xiàn)實(shí),當(dāng)那54米高、總重量7600噸的“龐然大物”投入運(yùn)行,建設(shè)者心中的理想與希望馳騁于大江大河,令人何其感慨與自豪。
作為共和國發(fā)電裝備制造業(yè)的“長子”,哈電電機(jī)勇敢地肩負(fù)起打造“國之重器”、標(biāo)注中國制造新高度的時(shí)代責(zé)任和偉大使命,在長期的實(shí)踐中,將產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合,針對巨型機(jī)組穩(wěn)定性、水力設(shè)計(jì)、電磁設(shè)計(jì)、發(fā)電機(jī)冷卻、絕緣技術(shù)、結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度及測試方法等方面進(jìn)行專項(xiàng)研究和試驗(yàn),獲得了一大批新理論、新技術(shù)、新測試分析方法及發(fā)明專利。
完成國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng);獲得省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng),其中黑龍江省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng);獲得授權(quán)專利、發(fā)表論文100余項(xiàng)。
哈電電機(jī)承制的白鶴灘右岸電站8臺(tái)機(jī)組,全部以精品標(biāo)準(zhǔn)打造。白鶴灘電站全部機(jī)組即將在2022年7月投入商業(yè)運(yùn)行。
“鶴”舞金沙
核心閱讀:哈電電機(jī)研制的白鶴灘轉(zhuǎn)輪直徑8.87米、高3.8米,總重338噸,全部達(dá)到或優(yōu)于精品標(biāo)準(zhǔn),第三臺(tái)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”。
戴上護(hù)目鏡、扭曲著身子鉆進(jìn)狹窄的空間,厚重的防護(hù)服不小心碰到了身旁的“障礙物”,溫洪德仿若什么也沒有發(fā)生。但見他端起沉重的焊槍,青色的薄煙便在腳下裊裊騰起……
這是白鶴灘機(jī)組心臟——長短葉片轉(zhuǎn)輪的焊接現(xiàn)場。轉(zhuǎn)輪要預(yù)熱到100攝氏度才具備焊接條件,汗液從毛孔里爭先恐后地往外涌,凝成豆大的珠粒恣意流淌,順手一抹,便成了黑一道白一道的“大花臉”。
焊工技師溫洪德樂在其中,“公司把這么重要的任務(wù)交給了我,是對我的信任,更是我的榮耀。”去年,他在三峽集團(tuán)和云南省聯(lián)合舉辦的焊工職業(yè)技能比武中,獲得了十大工匠優(yōu)勝者的榮譽(yù)。
在哈電電機(jī)駐白鶴灘電站轉(zhuǎn)輪加工廠,吊車工閆玉軍和掛鉤員海坤配合默契,穩(wěn)妥地實(shí)施新的轉(zhuǎn)輪“翻身”工序,被業(yè)主、監(jiān)理、轉(zhuǎn)輪廠授予“安全人”稱號(hào);鉚工技師蔣本海和他的團(tuán)隊(duì)也獲得了產(chǎn)品尺寸“零偏差”證書。
……
轉(zhuǎn)輪被譽(yù)為水電機(jī)組的“心臟”,是研發(fā)難度最大、制造難題最多的核心部件。就像一部密集交織的網(wǎng)絡(luò),每一個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。
為了破譯“轉(zhuǎn)輪綜合效能最優(yōu)”的極限密碼,哈電科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)機(jī)組運(yùn)行水頭高、承載應(yīng)力大、含泥沙顆粒細(xì)、硬度高等特點(diǎn),因地制宜地對水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行多輪次優(yōu)化設(shè)計(jì),先后研制了13個(gè)轉(zhuǎn)輪模型,最終采用15個(gè)長葉片和15個(gè)短葉片相結(jié)合的獨(dú)創(chuàng)結(jié)構(gòu),將白鶴灘轉(zhuǎn)輪的最優(yōu)效率提升到96.7%。這也是世界上首次將長短葉片轉(zhuǎn)輪應(yīng)用到100萬千瓦機(jī)組的創(chuàng)新典范,使機(jī)組的穩(wěn)定性與安全性實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛越。
而后,哈電電機(jī)繼續(xù)實(shí)施精細(xì)化工程控制,全工序提升制造精度,通過改進(jìn)焊接工序,使白鶴灘轉(zhuǎn)輪焊縫一次交檢合格率大幅提升;專有的長短軸翻身技術(shù),避免了翻身時(shí)對轉(zhuǎn)輪尺寸產(chǎn)生不利影響;特有的熱處理支撐工具,確保轉(zhuǎn)輪在580攝氏度高溫下不變形;先進(jìn)的光學(xué)數(shù)字測量技術(shù),使轉(zhuǎn)輪葉片安放角度偏差控制在±0.5°以內(nèi),精度提升2倍以上。
“精”雕細(xì)刻
核心閱讀:才見轉(zhuǎn)輪精絕,又瞻轉(zhuǎn)子雄偉。2300噸重的“龐然大物”被兩臺(tái)1300噸的橋機(jī)緩緩吊起,沉穩(wěn)而持重。115分鐘、平移、下落,這臺(tái)直徑16.5米、高近3.9米的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與主軸精準(zhǔn)對接!
精細(xì)過程中的一小步,就是邁向精品結(jié)果的一大步。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子支架、磁軛和磁極等三大部分組成,是為水輪發(fā)電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)磁場、能量轉(zhuǎn)換和傳遞轉(zhuǎn)矩的重要部件,決定著機(jī)組的運(yùn)行性能、運(yùn)行效率和安全性、穩(wěn)定性。
結(jié)合白鶴灘機(jī)組運(yùn)行功率要求高、傳遞扭矩參數(shù)大等特點(diǎn),技術(shù)人員創(chuàng)新性地采用轉(zhuǎn)子磁軛分段設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子磁極的多T尾向內(nèi)打鍵結(jié)構(gòu),有效保證了轉(zhuǎn)子的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
每一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵都是用心用情、精益求精的探索和實(shí)踐。100萬千瓦發(fā)電機(jī)采用空氣冷卻方式,也是一個(gè)新的技術(shù)飛躍。為了獲得更為精準(zhǔn)的數(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),綜合溫度指標(biāo)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、加工工藝、生產(chǎn)安裝等,靶向攻克難題,轉(zhuǎn)子溫度均勻度提升3%,進(jìn)一步提高了機(jī)組效率。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)。
白鶴灘機(jī)組承受著24千伏的高電壓挑戰(zhàn),為水電行業(yè)最高電壓等級(jí)??蒲袌F(tuán)隊(duì)歷經(jīng)一年多、3個(gè)輪次地反復(fù)試驗(yàn),在不斷失敗中尋找“生機(jī)”,終于使哈電在百萬等級(jí)水電產(chǎn)品絕緣研制領(lǐng)域達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,每臺(tái)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)一次通過,全部達(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。
為了賦予哈電白鶴灘百萬機(jī)組更為完整的環(huán)保屬性,哈電電機(jī)將水溶性絕緣漆在水電機(jī)組上成功應(yīng)用。此外,超大型的磁極鐵心、無油的磁軛沖片、C6涂層硅鋼片加工制造,這些代表著白鶴灘百萬機(jī)組的特殊符號(hào),也成為屬于白鶴灘精品機(jī)組的亮點(diǎn)。
白鶴灘座環(huán)是水輪機(jī)結(jié)構(gòu)組件中運(yùn)輸尺寸最大的部件,也是哈電電機(jī)近年來大型混流式座環(huán)的集大成之作,設(shè)計(jì)要求和制造標(biāo)準(zhǔn)雙向提高。哈電電機(jī)用集體的智慧和力量,創(chuàng)造著中國電力裝備史的偉業(yè)。
不止于此,哈電電機(jī)通過技術(shù)創(chuàng)新,將水導(dǎo)軸承設(shè)計(jì)為自泵外循環(huán)結(jié)構(gòu),冷卻器外置式,不僅減小了水導(dǎo)油箱的尺寸,而且保證了足夠的維護(hù)檢修空間;首次采用導(dǎo)水機(jī)構(gòu)頂蓋“封閉箱型雙法蘭結(jié)構(gòu)”,增強(qiáng)了機(jī)組的安全性能;采用靜壓自平衡式端面水壓密封,密封效果更穩(wěn)定,工作壽命更長,維護(hù)和檢修更方便。
“品”貌非凡
核心閱讀:通過持續(xù)推進(jìn)精益化管理,綜合平衡各類資源,組織開展長時(shí)間、大跨度、多工種的攻關(guān),大幅提高了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率;通過采用智能化、數(shù)字化的檢測手段,筑牢每一道質(zhì)量防線,為每一個(gè)部件精品目標(biāo)上了一道安全保險(xiǎn)。
如果把百萬千瓦級(jí)水電機(jī)組比喻成一棟摩天大樓,那么金屬材料就是堅(jiān)實(shí)的地基。白鶴灘機(jī)組對金屬材料的性能指標(biāo)和質(zhì)量控制要求,遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。早在2014年,哈電電機(jī)就針對超厚高強(qiáng)鋼板“四大難題”開展焊接工藝性試驗(yàn)及焊材優(yōu)化,獲取了第一手可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和驗(yàn)證結(jié)論,帶動(dòng)水電裝備全產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)換代。
躋身世界電力裝備制造頂級(jí)企業(yè),哈電電機(jī)以專注、精益、極致的工作作風(fēng)和近乎苛刻的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,完美踐行著打造白鶴灘這一偉大精品工程的莊嚴(yán)承諾。
在智能制造、現(xiàn)場安裝服務(wù)方面,履行“24小時(shí)”服務(wù)承諾和首問負(fù)責(zé)制,技術(shù)人員熟練地應(yīng)用三維軟件設(shè)計(jì)、模擬裝配,在實(shí)體部件沒有裝配到一起的時(shí)候,就已經(jīng)知道了結(jié)果。
集眾力打造“美麗機(jī)電”。設(shè)計(jì)人員開展三維建模,優(yōu)化每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié);工藝人員研發(fā)復(fù)合型可剝防護(hù)涂層,徹底顛覆了傳統(tǒng)防護(hù)方式存在的諸多弊病。
白鶴灘項(xiàng)目工地現(xiàn)場生產(chǎn)總指揮李濱,已在現(xiàn)場工作了3年多時(shí)間,連續(xù)在轉(zhuǎn)輪廠度過了兩個(gè)春節(jié);工地副總代表馬金東累計(jì)在電站服務(wù)了千余天。還有許許多多的哈電職工,闊別家鄉(xiāng)來到工地,一干就是幾個(gè)月。
“將大國重器牢牢掌握在自己手里?!?021年是中國共產(chǎn)黨成立100周年,也是哈電電機(jī)建立70周年。70年不懈奮斗,祖國山河之間星羅棋布的電站里,哈電電機(jī)研制的一臺(tái)臺(tái)精品機(jī)組正歡暢地向世界訴說著中國電力裝備創(chuàng)造史。
“社會(huì)主義是干出來的,新時(shí)代是奮斗出來的。”哈電電機(jī)時(shí)刻牢記習(xí)近平總書記對金沙江白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電的重要指示,繼續(xù)擔(dān)負(fù)起引領(lǐng)國家水電事業(yè)進(jìn)步的重任,也必將在世界水電建設(shè)史上樹立起具有劃時(shí)代意義的豐碑。