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      白鶴勁舞 哈電圓夢——寫在白鶴灘水電站全部機組投產發電之際

      來源: 本站 瀏覽次數:532 發布時間:2022-12-21

      12月20日,從金沙江白鶴灘水電站傳來好消息:哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司研制的電站最后一臺機組,高質量投入商業運行,標志著世界單機容量最大的水電站全部機組投產發電。

      白鶴灘水電站是實施“西電東送”的國家重大工程,是當今世界在建規模最大、技術難度最高的水電工程。全球單機容量最大功率百萬千瓦水輪發電機組,實現了我國高端裝備制造的重大突破。

      哈電電機作為電站發電設備主機供貨商,在三峽集團的統一組織下,與參建各方一道,成功打造出一張新的國家水電名片,夯實了中國水電的世界引領者地位。

      堅決貫徹落實習近平總書記致信白鶴灘首批機組投產發電重要指示精神,堅定遵循黨的二十大提出的“推動制造業高端化、智能化、綠色化發展”的實踐要求,哈電電機以敢于破題的勇氣、持續創新的實力、錙銖必較的風骨,一路所向披靡,將白鶴灘水電站右岸8臺100萬千瓦機組,打造成精品中的精品。

      其超大容量機組空氣冷卻、巨型長短葉片轉輪等,一系列關鍵核心技術取得重大突破。榮獲省部級科技進步獎勵7項,獲授權專利53項,其中發明專利15項、實用新型專利38項。


      守初心?善作善成

      核心閱讀:善始善終,善作善成。幸運的是,白鶴灘水電站首臺和最后一臺投運的100萬千瓦機組,均由哈電電機研制。歷經540余天,見證了中國力量和中國速度。


      白鶴灘水電站是懸崖峭壁中誕生的偉大奇跡。打造這座世界超級水電工程,建設者們從未辜負大自然的饋贈。電站16臺100萬千瓦水電機組全部投產發電,多年平均發電量624.43億千瓦時,一天的發電量就能滿足50萬人一年的生活用電;每年可節約標煤約1968萬噸,減排二氧化碳約5160萬噸,減排效益巨大。

      站在舞臺中央,深諳“雄鷹展翅恨天低”,哈電電機不斷挑戰極限,在精益求精、勇攀高峰、無私奉獻中,創造新奇跡。

      哈電電機研制的白鶴灘水電機組,實現了0-100%全負荷安全穩定運行;首創15長+15短的長短葉片轉輪,實現全球首個巨型長短葉片轉輪“零配重”,堪稱打造一顆天然“完美心臟”,水輪機最優效率達96.7%。

      發電機應用具有自主知識產權的全空氣冷卻技術,轉子溫度均勻度提升3%,進一步提高了機組效率;采用24千伏水電行業最高電壓等級,在百萬等級水電產品絕緣研制領域達到世界領先水平。

      相比而言,哈電機組耗水率更低,在額定工況下,每臺機組年節約水資源約2億立方米,對助力實現“雙碳”目標具有重要意義。

      秉承“私人訂制”式的精心設計、精益制造、精準服務,哈電電機打造出一臺臺精美絕倫的“藝術品”。那些凝練的高光時刻,仿佛仍在眼前閃耀:

      2021年6月28日,白鶴灘首批機組投產發電,習近平總書記致信祝賀。哈電電機研制的白鶴灘14號機組,成為全球首臺發出100萬千瓦的水電機組,開啟了100萬千瓦機組運行的新時代。一年多來,14號機組穩穩地守護著湯湯大江,將源源不斷的電能輸送給千家萬戶,實現了全負荷范圍長期連續、安全、穩定、高效運行。

      僅在白鶴灘水電站首批機組發電19天后,15號機組投入商業運行。工作人員將6枚硬幣立于機組蓋板之上,硬幣紋絲不動,機組的穩定性可見一斑。

      2022年1月3日,16號機組投運,各項指標優于精品標準,實現了“一臺更比一臺好”的目標。

      2022年9月18日,13號機組投運,哈電電機持續兌現著“臺臺精品,件件一流”的承諾。

      2022年10月14日,12號機組投運,三導擺度值均在0.05毫米左右,僅相當于成人的頭發尖寬。

      2022年11月2日,11號機組投運。這是黨的二十大勝利召開后,白鶴灘水電站首臺并網調試并投產發電的機組,也是全球首臺發出110萬千瓦的水電機組。

      2022年11月5日,10號機組投運,百萬千瓦水電機組首次實現3天2“投”,并網調試期間,帶負荷最高達111.4萬千瓦,運行穩定,充分檢驗了百萬千瓦水電機組帶最大負荷能力和優良負荷調節性能。

      12月20日,白鶴灘9號機組高質量投入商業運行。


      鑄匠心?打造精品

      核心閱讀:從開啟百萬千瓦水電機組研發,到站穩世界水電之巔,哈電電機始終保持著敬畏的心態,打造精品、如履薄冰,在對部件質量進行細化和量化的過程中,不斷提升綜合指標,研制的全部部件完全滿足、甚至優于精品標準。


      如果有人問:一根手指的力量有多大?哈電人會自豪地回答:能輕松撥動一臺338噸重的轉輪!

      這指的就是哈電電機研制的白鶴灘“零配重”長短葉片轉輪。所謂“零配重”,即無需額外配重,就能滿足技術要求中,殘余不平衡力矩的一種制造狀態,對加工制造提出了極高的要求。

      作為全球技術難度最高的水電工程,所有性能指標全方位升級。被譽為水電機組“心臟”的轉輪,是決定機組穩定性和能量轉化的關鍵部件,也是研發制造中,優先級最高的那一個。

      當金沙江之水源源不斷地流入機組,帶動轉輪高速旋轉,再由轉輪帶動發電機轉子高速旋轉,進而產生電能。轉輪轉一圈,機組就能發出150度的電能,相當于一個普通家庭一個月的用電量。

      而如何讓流進機組的水更“聽話”,讓機組更穩定、更高效,最大程度減少能量損耗,哈電電機的科研人員創新轉輪研發,在15個長葉片的進口部分,插入長度約為一半的15個短葉片,并對葉片的長度、粗糙度、葉形的幾何參數等,進行了全方位多輪次地優化,極大降低了無葉區的壓力脈動幅值,將最優效率提升至96.7%。

      不止于此,白鶴灘仿佛有一個奇特的“場”,激勵著參建單位成為“全能冠軍”。

      白鶴灘右岸機組高54米、總重7600噸,大約由16萬個零件組成,而一些指標的精度誤差卻要控制在0.01毫米以內。這樣一個既復雜、標準又高的大家伙研制出來,絕非易事。

      拿發電機轉子圓柱度來舉例。白鶴灘精品標準中,將轉子圓柱度標準定為0.7毫米,“苛刻”中透著“情非得已”,龐大的機組運轉起來,牽一發而動全身,精度數值越小,機組的運行也就越穩定。哈電電機攜手參建單位,在持續不斷的技術優化中,不斷提升產品加工、裝配質量,大大提升了機組運行時的安全性、穩定性。8臺直徑16.5米、高4.08米、總重超過2295噸的轉子,組裝完成后,圓柱度的精度全部優于三峽集團0.7毫米標準。其中,9號機組圓柱度實測只有0.3毫米,著實令人難以想象。

      此外,在100萬千瓦機組研制中,哈電電機開創性攻克的許多世界性技術難題,對于帶動中國水電裝備全產業鏈升級換代,打造中國高端制造新版圖具有重要意義。

      持恒心?智創未來

      核心閱讀:“哈電電機積極發揮協同創新作用,構建全生命周期的創新鏈條、創新生態、產業生態,形成‘強核心、多基地、大開放、大協作、網絡化’的創新格局?!惫婋姍C黨委書記、董事長王貴如是說。


      勇攀世界水電珠穆朗瑪峰,中國水電建設者引領世界水電邁入“無人區”,這條路走得并不平坦。

      從上個世紀90年代開始,哈電電機抓住深度參與三峽、溪洛渡、向家壩等重大工程難得的歷史機遇,自主創新能力和綜合實力不斷躍升。

      自2007年開始,公司依托國家科研課題開展100萬千瓦機組研發,并在實踐中不斷驗證,一路探索、跨越未知,創造新突破。

      隨著技術的不斷進步,百萬千瓦看似觸手可及,但仍有行業專家存在顧慮,因為,從80萬千瓦級到100萬千瓦,不是簡單的數字累加,而是要面臨研發、設計難度系數呈指數倍提升的極限挑戰,需要全產業鏈共同努力。

      直到2011年10月,持續了3天的白鶴灘單機容量審查會,終于確定采用100萬千瓦機組的方案。與會專家一致認為:挑戰100萬千瓦,有難度,更有信心。

      2012年,哈電電機以白鶴灘水電站100萬千瓦機組為依托,開展國家科技支撐計劃攻關,獲得了一大批新理論、新技術、新測試分析方法及發明專利。在機組研制整個過程中,哈電電機不斷在平凡中締造“非凡”,在探索中鑄就“一流”,打造出8臺精美的大國重器。

      而今,100萬千瓦機組已經成為一個時代的符號,在與白鶴灘100萬千瓦機組“告別”的同時,哈電電機圍繞國家能源發展和安全戰略需求,創新研制新一代高端裝備,持續引領水電技術的變革升級。

      為適應新能源發展技術變革新方向,哈電電機打破傳統混流式水電機組只在45-100%負荷穩定運行的狀況,自主研制0-100%全負荷穩定運行的新一代水電機組,并在多個重大工程中應用,這其中最為典型的便是被譽為“中國水電之母”的豐滿水電站,6臺機組投運后,全部實現了“0-100%全負荷范圍內穩定運行”,機組水導軸承擺度均控制在0.1毫米以內,大軸擺度數據創下全國最優。與此同時,這一技術還在李家峽電站改造、幾內亞蘇阿皮蒂等多個重大工程中實踐,持續鞏固著哈電電機該領域的國際領先地位。

      據統計,進入新時代的10年中,哈電電機在發電裝備領域共獲得國家科技進步獎4項、省部級科技獎勵60項。其中就包括哈電電機為適應建設新型電力系統需要,研制的抽水蓄能機組。迄今為止,哈電電機共參與了28座電站、100臺套抽水蓄能機組的研制,總容量達2932萬千瓦,國內市場占有率穩居第一。

      哈電電機剛剛中標的、由三峽集團投資建設的浙江天臺抽水蓄能電站主機設備,單機容量425兆瓦,為國內之首;額定水頭724米,為世界最高;是我國綜合難度最大的抽水蓄能電站工程項目。

      習近平總書記在黨的二十大報告中指出,“加快實施創新驅動發展戰略”“積極穩妥推進碳達峰碳中和”。哈電電機將牢記囑托,全力打造水力發電設備原創技術策源地,加快實現高水平科技自立自強,當好國民經濟建設的“頂梁柱”“壓艙石”,在實現制造強國和“雙碳”目標的新征程中,塑造發展新動能、新優勢,持續書寫新時代水電裝備的優異答卷。

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