12月20日,從金沙江白鶴灘水電站傳來好消息:哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司研制的電站最后一臺(tái)機(jī)組,高質(zhì)量投入商業(yè)運(yùn)行,標(biāo)志著世界單機(jī)容量最大的水電站全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。
白鶴灘水電站是實(shí)施“西電東送”的國(guó)家重大工程,是當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程。全球單機(jī)容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高端裝備制造的重大突破。
哈電電機(jī)作為電站發(fā)電設(shè)備主機(jī)供貨商,在三峽集團(tuán)的統(tǒng)一組織下,與參建各方一道,成功打造出一張新的國(guó)家水電名片,夯實(shí)了中國(guó)水電的世界引領(lǐng)者地位。
堅(jiān)決貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記致信白鶴灘首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電重要指示精神,堅(jiān)定遵循黨的二十大提出的“推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展”的實(shí)踐要求,哈電電機(jī)以敢于破題的勇氣、持續(xù)創(chuàng)新的實(shí)力、錙銖必較的風(fēng)骨,一路所向披靡,將白鶴灘水電站右岸8臺(tái)100萬千瓦機(jī)組,打造成精品中的精品。
其超大容量機(jī)組空氣冷卻、巨型長(zhǎng)短葉片轉(zhuǎn)輪等,一系列關(guān)鍵核心技術(shù)取得重大突破。榮獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng),獲授權(quán)專利53項(xiàng),其中發(fā)明專利15項(xiàng)、實(shí)用新型專利38項(xiàng)。
守初心?善作善成
核心閱讀:善始善終,善作善成。幸運(yùn)的是,白鶴灘水電站首臺(tái)和最后一臺(tái)投運(yùn)的100萬千瓦機(jī)組,均由哈電電機(jī)研制。歷經(jīng)540余天,見證了中國(guó)力量和中國(guó)速度。
白鶴灘水電站是懸崖峭壁中誕生的偉大奇跡。打造這座世界超級(jí)水電工程,建設(shè)者們從未辜負(fù)大自然的饋贈(zèng)。電站16臺(tái)100萬千瓦水電機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電,多年平均發(fā)電量624.43億千瓦時(shí),一天的發(fā)電量就能滿足50萬人一年的生活用電;每年可節(jié)約標(biāo)煤約1968萬噸,減排二氧化碳約5160萬噸,減排效益巨大。
站在舞臺(tái)中央,深諳“雄鷹展翅恨天低”,哈電電機(jī)不斷挑戰(zhàn)極限,在精益求精、勇攀高峰、無私奉獻(xiàn)中,創(chuàng)造新奇跡。
哈電電機(jī)研制的白鶴灘水電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了0-100%全負(fù)荷安全穩(wěn)定運(yùn)行;首創(chuàng)15長(zhǎng)+15短的長(zhǎng)短葉片轉(zhuǎn)輪,實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)巨型長(zhǎng)短葉片轉(zhuǎn)輪“零配重”,堪稱打造一顆天然“完美心臟”,水輪機(jī)最優(yōu)效率達(dá)96.7%。
發(fā)電機(jī)應(yīng)用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全空氣冷卻技術(shù),轉(zhuǎn)子溫度均勻度提升3%,進(jìn)一步提高了機(jī)組效率;采用24千伏水電行業(yè)最高電壓等級(jí),在百萬等級(jí)水電產(chǎn)品絕緣研制領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
相比而言,哈電機(jī)組耗水率更低,在額定工況下,每臺(tái)機(jī)組年節(jié)約水資源約2億立方米,對(duì)助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。
秉承“私人訂制”式的精心設(shè)計(jì)、精益制造、精準(zhǔn)服務(wù),哈電電機(jī)打造出一臺(tái)臺(tái)精美絕倫的“藝術(shù)品”。那些凝練的高光時(shí)刻,仿佛仍在眼前閃耀:
2021年6月28日,白鶴灘首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,習(xí)近平總書記致信祝賀。哈電電機(jī)研制的白鶴灘14號(hào)機(jī)組,成為全球首臺(tái)發(fā)出100萬千瓦的水電機(jī)組,開啟了100萬千瓦機(jī)組運(yùn)行的新時(shí)代。一年多來,14號(hào)機(jī)組穩(wěn)穩(wěn)地守護(hù)著湯湯大江,將源源不斷的電能輸送給千家萬戶,實(shí)現(xiàn)了全負(fù)荷范圍長(zhǎng)期連續(xù)、安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
僅在白鶴灘水電站首批機(jī)組發(fā)電19天后,15號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。工作人員將6枚硬幣立于機(jī)組蓋板之上,硬幣紋絲不動(dòng),機(jī)組的穩(wěn)定性可見一斑。
2022年1月3日,16號(hào)機(jī)組投運(yùn),各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于精品標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了“一臺(tái)更比一臺(tái)好”的目標(biāo)。
2022年9月18日,13號(hào)機(jī)組投運(yùn),哈電電機(jī)持續(xù)兌現(xiàn)著“臺(tái)臺(tái)精品,件件一流”的承諾。
2022年10月14日,12號(hào)機(jī)組投運(yùn),三導(dǎo)擺度值均在0.05毫米左右,僅相當(dāng)于成人的頭發(fā)尖寬。
2022年11月2日,11號(hào)機(jī)組投運(yùn)。這是黨的二十大勝利召開后,白鶴灘水電站首臺(tái)并網(wǎng)調(diào)試并投產(chǎn)發(fā)電的機(jī)組,也是全球首臺(tái)發(fā)出110萬千瓦的水電機(jī)組。
2022年11月5日,10號(hào)機(jī)組投運(yùn),百萬千瓦水電機(jī)組首次實(shí)現(xiàn)3天2“投”,并網(wǎng)調(diào)試期間,帶負(fù)荷最高達(dá)111.4萬千瓦,運(yùn)行穩(wěn)定,充分檢驗(yàn)了百萬千瓦水電機(jī)組帶最大負(fù)荷能力和優(yōu)良負(fù)荷調(diào)節(jié)性能。
12月20日,白鶴灘9號(hào)機(jī)組高質(zhì)量投入商業(yè)運(yùn)行。
鑄匠心?打造精品
核心閱讀:從開啟百萬千瓦水電機(jī)組研發(fā),到站穩(wěn)世界水電之巔,哈電電機(jī)始終保持著敬畏的心態(tài),打造精品、如履薄冰,在對(duì)部件質(zhì)量進(jìn)行細(xì)化和量化的過程中,不斷提升綜合指標(biāo),研制的全部部件完全滿足、甚至優(yōu)于精品標(biāo)準(zhǔn)。
如果有人問:一根手指的力量有多大?哈電人會(huì)自豪地回答:能輕松撥動(dòng)一臺(tái)338噸重的轉(zhuǎn)輪!
這指的就是哈電電機(jī)研制的白鶴灘“零配重”長(zhǎng)短葉片轉(zhuǎn)輪。所謂“零配重”,即無需額外配重,就能滿足技術(shù)要求中,殘余不平衡力矩的一種制造狀態(tài),對(duì)加工制造提出了極高的要求。
作為全球技術(shù)難度最高的水電工程,所有性能指標(biāo)全方位升級(jí)。被譽(yù)為水電機(jī)組“心臟”的轉(zhuǎn)輪,是決定機(jī)組穩(wěn)定性和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵部件,也是研發(fā)制造中,優(yōu)先級(jí)最高的那一個(gè)。
當(dāng)金沙江之水源源不斷地流入機(jī)組,帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪高速旋轉(zhuǎn),再由轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)而產(chǎn)生電能。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)一圈,機(jī)組就能發(fā)出150度的電能,相當(dāng)于一個(gè)普通家庭一個(gè)月的用電量。
而如何讓流進(jìn)機(jī)組的水更“聽話”,讓機(jī)組更穩(wěn)定、更高效,最大程度減少能量損耗,哈電電機(jī)的科研人員創(chuàng)新轉(zhuǎn)輪研發(fā),在15個(gè)長(zhǎng)葉片的進(jìn)口部分,插入長(zhǎng)度約為一半的15個(gè)短葉片,并對(duì)葉片的長(zhǎng)度、粗糙度、葉形的幾何參數(shù)等,進(jìn)行了全方位多輪次地優(yōu)化,極大降低了無葉區(qū)的壓力脈動(dòng)幅值,將最優(yōu)效率提升至96.7%。
不止于此,白鶴灘仿佛有一個(gè)奇特的“場(chǎng)”,激勵(lì)著參建單位成為“全能冠軍”。
白鶴灘右岸機(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)。這樣一個(gè)既復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)又高的大家伙研制出來,絕非易事。
拿發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子圓柱度來舉例。白鶴灘精品標(biāo)準(zhǔn)中,將轉(zhuǎn)子圓柱度標(biāo)準(zhǔn)定為0.7毫米,“苛刻”中透著“情非得已”,龐大的機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)起來,牽一發(fā)而動(dòng)全身,精度數(shù)值越小,機(jī)組的運(yùn)行也就越穩(wěn)定。哈電電機(jī)攜手參建單位,在持續(xù)不斷的技術(shù)優(yōu)化中,不斷提升產(chǎn)品加工、裝配質(zhì)量,大大提升了機(jī)組運(yùn)行時(shí)的安全性、穩(wěn)定性。8臺(tái)直徑16.5米、高4.08米、總重超過2295噸的轉(zhuǎn)子,組裝完成后,圓柱度的精度全部?jī)?yōu)于三峽集團(tuán)0.7毫米標(biāo)準(zhǔn)。其中,9號(hào)機(jī)組圓柱度實(shí)測(cè)只有0.3毫米,著實(shí)令人難以想象。
此外,在100萬千瓦機(jī)組研制中,哈電電機(jī)開創(chuàng)性攻克的許多世界性技術(shù)難題,對(duì)于帶動(dòng)中國(guó)水電裝備全產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)換代,打造中國(guó)高端制造新版圖具有重要意義。
持恒心?智創(chuàng)未來
核心閱讀:“哈電電機(jī)積極發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新作用,構(gòu)建全生命周期的創(chuàng)新鏈條、創(chuàng)新生態(tài)、產(chǎn)業(yè)生態(tài),形成‘強(qiáng)核心、多基地、大開放、大協(xié)作、網(wǎng)絡(luò)化’的創(chuàng)新格局?!惫婋姍C(jī)黨委書記、董事長(zhǎng)王貴如是說。
勇攀世界水電珠穆朗瑪峰,中國(guó)水電建設(shè)者引領(lǐng)世界水電邁入“無人區(qū)”,這條路走得并不平坦。
從上個(gè)世紀(jì)90年代開始,哈電電機(jī)抓住深度參與三峽、溪洛渡、向家壩等重大工程難得的歷史機(jī)遇,自主創(chuàng)新能力和綜合實(shí)力不斷躍升。
自2007年開始,公司依托國(guó)家科研課題開展100萬千瓦機(jī)組研發(fā),并在實(shí)踐中不斷驗(yàn)證,一路探索、跨越未知,創(chuàng)造新突破。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,百萬千瓦看似觸手可及,但仍有行業(yè)專家存在顧慮,因?yàn)?,?0萬千瓦級(jí)到100萬千瓦,不是簡(jiǎn)單的數(shù)字累加,而是要面臨研發(fā)、設(shè)計(jì)難度系數(shù)呈指數(shù)倍提升的極限挑戰(zhàn),需要全產(chǎn)業(yè)鏈共同努力。
直到2011年10月,持續(xù)了3天的白鶴灘單機(jī)容量審查會(huì),終于確定采用100萬千瓦機(jī)組的方案。與會(huì)專家一致認(rèn)為:挑戰(zhàn)100萬千瓦,有難度,更有信心。
2012年,哈電電機(jī)以白鶴灘水電站100萬千瓦機(jī)組為依托,開展國(guó)家科技支撐計(jì)劃攻關(guān),獲得了一大批新理論、新技術(shù)、新測(cè)試分析方法及發(fā)明專利。在機(jī)組研制整個(gè)過程中,哈電電機(jī)不斷在平凡中締造“非凡”,在探索中鑄就“一流”,打造出8臺(tái)精美的大國(guó)重器。
而今,100萬千瓦機(jī)組已經(jīng)成為一個(gè)時(shí)代的符號(hào),在與白鶴灘100萬千瓦機(jī)組“告別”的同時(shí),哈電電機(jī)圍繞國(guó)家能源發(fā)展和安全戰(zhàn)略需求,創(chuàng)新研制新一代高端裝備,持續(xù)引領(lǐng)水電技術(shù)的變革升級(jí)。
為適應(yīng)新能源發(fā)展技術(shù)變革新方向,哈電電機(jī)打破傳統(tǒng)混流式水電機(jī)組只在45-100%負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行的狀況,自主研制0-100%全負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行的新一代水電機(jī)組,并在多個(gè)重大工程中應(yīng)用,這其中最為典型的便是被譽(yù)為“中國(guó)水電之母”的豐滿水電站,6臺(tái)機(jī)組投運(yùn)后,全部實(shí)現(xiàn)了“0-100%全負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行”,機(jī)組水導(dǎo)軸承擺度均控制在0.1毫米以內(nèi),大軸擺度數(shù)據(jù)創(chuàng)下全國(guó)最優(yōu)。與此同時(shí),這一技術(shù)還在李家峽電站改造、幾內(nèi)亞蘇阿皮蒂等多個(gè)重大工程中實(shí)踐,持續(xù)鞏固著哈電電機(jī)該領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。
據(jù)統(tǒng)計(jì),進(jìn)入新時(shí)代的10年中,哈電電機(jī)在發(fā)電裝備領(lǐng)域共獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)4項(xiàng)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)60項(xiàng)。其中就包括哈電電機(jī)為適應(yīng)建設(shè)新型電力系統(tǒng)需要,研制的抽水蓄能機(jī)組。迄今為止,哈電電機(jī)共參與了28座電站、100臺(tái)套抽水蓄能機(jī)組的研制,總?cè)萘窟_(dá)2932萬千瓦,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率穩(wěn)居第一。
哈電電機(jī)剛剛中標(biāo)的、由三峽集團(tuán)投資建設(shè)的浙江天臺(tái)抽水蓄能電站主機(jī)設(shè)備,單機(jī)容量425兆瓦,為國(guó)內(nèi)之首;額定水頭724米,為世界最高;是我國(guó)綜合難度最大的抽水蓄能電站工程項(xiàng)目。
習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中指出,“加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和”。哈電電機(jī)將牢記囑托,全力打造水力發(fā)電設(shè)備原創(chuàng)技術(shù)策源地,加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),當(dāng)好國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的“頂梁柱”“壓艙石”,在實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)和“雙碳”目標(biāo)的新征程中,塑造發(fā)展新動(dòng)能、新優(yōu)勢(shì),持續(xù)書寫新時(shí)代水電裝備的優(yōu)異答卷。