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全球單機(jī)容量最大白鶴灘百萬千瓦水電機(jī)組誕生記

來源:未知???作者:上繼 ???發(fā)布時間: 2022-11-17 16:21???瀏覽: 1732

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全球單機(jī)容量最大白鶴灘百萬千瓦水電機(jī)組誕生記

全球單機(jī)容量最大白鶴灘百萬千瓦水電機(jī)組誕生記


全球在建規(guī)模最大的白鶴灘水電站,28日實現(xiàn)首批機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。待白鶴灘水電站全面建成后,預(yù)計年平均發(fā)電量624.43億千瓦時,年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1968萬噸,減少排放二氧化碳5160萬噸。


當(dāng)天,記者走進(jìn)白鶴灘水電站,在位于金沙江兩岸山體深處的地下廠房內(nèi),探秘水電站“心臟”——全球單機(jī)容量最大的100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組的誕生史。

白鶴灘水電站


100萬千瓦機(jī)組的前世今生


在白鶴灘電站采用100萬千瓦機(jī)組,不是一蹴而就的,而是一個長期論證、探索和實踐的過程。


哈爾濱電氣集團(tuán)有限公司責(zé)研制白鶴灘水電站右岸8臺100萬千瓦機(jī)組。該集團(tuán)電機(jī)公司副總經(jīng)理陶星明告訴記者,最早在1958年召開的全國科學(xué)規(guī)劃會上,專家提交了《三峽樞紐水利機(jī)組容量論證初步意見》,提出研制30萬千瓦、45萬千瓦、60萬千瓦、80萬千瓦、100萬千瓦水電機(jī)組等5個方案的構(gòu)想,以及相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)、尺寸和裝配圖。這是“百萬水電機(jī)組”逐夢過程的起點(diǎn)。


2006年至2007年是百萬千瓦機(jī)組的醞釀期。當(dāng)年2月,專家向中國水電水利規(guī)劃設(shè)計總院提交了“百萬千瓦機(jī)組可行性分析報告”。同年3月8日,三峽集團(tuán)和華東勘測設(shè)計研究院聯(lián)合發(fā)出了“100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)征詢書”,行業(yè)內(nèi)的代表性企業(yè),做出了在白鶴灘電站采用70萬千瓦、75萬千瓦、80萬千瓦、85萬千瓦機(jī)組的技術(shù)論證,同時也大膽提出了百萬千瓦機(jī)組的設(shè)置構(gòu)想。


陶星明說,2007年8月國家科技部在科技支撐計劃設(shè)立百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究課題,三峽集團(tuán)公司也與哈爾濱電氣集團(tuán)有限電機(jī)公司開展合作,聯(lián)合開展百萬千瓦科研項目。


隨著中國水電技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,尤其是2007年,三峽右岸電站首臺70萬千瓦機(jī)組投運(yùn),溪洛渡77萬千瓦、向家壩80萬千瓦機(jī)組研發(fā)工作結(jié)束,中國擁有了大容量水電機(jī)組完全自主知識產(chǎn)權(quán),標(biāo)志著中國具備自主研制100萬千瓦水電機(jī)組的技術(shù)基礎(chǔ)。


“2011年10月,白鶴灘可行性階段裝機(jī)容量選擇審查會上,國家審批通過100萬千瓦機(jī)組可行性。確定了白鶴灘電站全部采用100萬千瓦的水電機(jī)組?!碧招敲鲗τ浾哒f,此后的過程中,他們開始圓夢之路。


他回憶,當(dāng)年在研討白鶴灘電站機(jī)組單機(jī)容量的時候,為了穩(wěn)妥起見,有的專家曾提出采用2臺100萬千瓦機(jī)組,其余機(jī)組采用80萬千瓦的方案。后來確定全部100萬千瓦,這在世界上也是開山之作?!八裕@個問題,一方面是技術(shù)的超越,成就了市場的需要;另一方面,也是由于市場的需求,催化了技術(shù)的進(jìn)步?!?/span>


效率達(dá)96.7%屬世界領(lǐng)先水平


轉(zhuǎn)輪作為水電機(jī)組的“心臟”,是機(jī)組中研發(fā)難度最大,制造難題最多的部件,也是影響機(jī)組運(yùn)行效率和穩(wěn)定性的最為關(guān)鍵的部件,堪稱“水電珠峰上的皇冠”。


陶星明介紹,從2007年啟動國家科技支撐計劃百萬千瓦水力性能研究時起,大家就站在“高質(zhì)量發(fā)展”的戰(zhàn)略層面,從“為國家、業(yè)主帶來最大的經(jīng)濟(jì)和社會效益”的長遠(yuǎn)目標(biāo)出發(fā),開展國家科研課題攻關(guān),對水輪機(jī)水力設(shè)計及穩(wěn)定性能等7個課題進(jìn)行深入研究。


為了破譯“轉(zhuǎn)輪綜合效能最優(yōu)”的極限密碼,根據(jù)機(jī)組運(yùn)行水頭高、電壓等級高、容量大等特點(diǎn),因地制宜地對發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行多輪次優(yōu)化設(shè)計,水輪機(jī)的模型轉(zhuǎn)輪先后研制了13個轉(zhuǎn)輪模型。


經(jīng)過多番比較,他們最后創(chuàng)新性地選擇采用15長15短的長短葉片結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)輪。通過堅持不懈地努力,將白鶴灘轉(zhuǎn)輪的最優(yōu)效率提升到96.7%,轉(zhuǎn)輪運(yùn)行的穩(wěn)定性達(dá)到新的高度。


陶星明稱,“同臺對比結(jié)果表明,我們研發(fā)的水輪機(jī)模型的最優(yōu)效率、加權(quán)平均效率和水力穩(wěn)定性等綜合指標(biāo),均達(dá)到了國際領(lǐng)先水平?!?/span>


之所以選擇長短葉片轉(zhuǎn)輪,陶星明解釋,是因為看好了它優(yōu)異的綜合性能。與常規(guī)轉(zhuǎn)輪相比,長短葉片轉(zhuǎn)輪顯得更加“全能”,它完美綜合了長葉片和短葉片的優(yōu)點(diǎn),機(jī)組運(yùn)行的能量轉(zhuǎn)換更充分、穩(wěn)定性更好、空化性能更優(yōu)良,進(jìn)一步提高了機(jī)組運(yùn)行效率最高效率和加權(quán)平均效率,讓機(jī)組在全負(fù)荷運(yùn)行范圍內(nèi)的穩(wěn)定性與安全性實現(xiàn)了質(zhì)的飛越,可以實現(xiàn)全負(fù)荷調(diào)節(jié)運(yùn)行。


從2018年4月至2021年6月,歷時3年多的時間里,他們研制完成的直徑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“天然優(yōu)異心臟”。


陶星明說,就像一部密集交織的網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)輪研制的每一個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。“在制造過程中,我們實施精細(xì)化方案,全工序提升制造精度,通過改進(jìn)焊接程序,轉(zhuǎn)輪焊縫一次交檢合格率大幅提升;采用專有的長短軸翻身技術(shù),避免了翻身時對轉(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),精度提高2倍以上?!?/span>

白鶴灘水電站


據(jù)悉,白鶴灘100萬千瓦機(jī)組作為中國水電引領(lǐng)全球的又一張“國家名片”,在水電工程建設(shè)史上,具有劃時代的里程碑式意義,創(chuàng)造了水電裝備新的世界紀(jì)錄。


待白鶴灘水電站全面建成之后,將與金沙江上烏東德、溪洛渡、向家壩,以及三峽、葛洲壩水電站共同構(gòu)成一條世界最大的清潔能源走廊,為實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)發(fā)揮國家隊主力軍作用。


公司介紹:上海上繼科技有限公司是一家專業(yè)從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及智能電網(wǎng)電力自動化產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護(hù)專家團(tuán)隊和國內(nèi)領(lǐng)先的檢測儀器及校驗設(shè)備。同時還引用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),來進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。本公司的產(chǎn)品廣泛用于電力、工礦、鐵路、建筑等國家重大工程輸配變電系統(tǒng)上,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞及中東地區(qū)。產(chǎn)品通過國家繼電保護(hù)及自動化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測,獲得ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證?!翱萍紕?chuàng)新,誠信務(wù)實”是公司的經(jīng)營理念,本公司以高超的技術(shù)支持和對用戶高度負(fù)責(zé)的售后服務(wù)贏得了輸配電成套企業(yè)的信賴,且樹立了良好的信譽(yù)。

公司主營:繼電器時間繼電器,電壓繼電器,電流繼電器,中間繼電器,信號繼電器,閃光繼電器,沖擊繼電器,同步檢查繼電器,接地繼電器,差動繼電器,重合閘繼電器,絕緣監(jiān)視繼電器,雙位置繼電器,模數(shù)化繼電器),智能操控裝置,微機(jī)保護(hù)裝置,電力儀表


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