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白鹤滩水电站

白鹤滩水电站

  在白鹤滩水电站采用100万千瓦机组,不是一蹴而就的,而是一个长期论证、探索和实践的过程。哈尔滨电气集团有限公司负责研制白鹤滩水电站右岸8台100万千瓦机组。该集团电机公司副总经理陶星明告诉记者,早在1958年召开的全国科学规划会上,专家提交了《三峡枢纽水利机组容量论证初步意见》,提出研制30万千瓦、45万千瓦、60万千瓦、80万千瓦、100万千瓦水电机组等5个方案的构想,以及相应的设计参数、结构、尺寸和装配图。这是“百万水电机组”逐梦过程的起点。

  2006年至2007年是百万千瓦机组的酝酿期。当年2月,专家向中国水电水利规划设计总院提交了“百万千瓦机组可行性分析报告”。同年3月8日,三峡集团和华东勘测设计研究院联合发出了“100万千瓦水轮发电机组技术征询书”,行业内的代表性企业,做出了在白鹤滩电站采用70万千瓦、75万千瓦、80万千瓦、85万千瓦机组的技术论证,同时也大胆提出了百万千瓦机组的设置构想。

  随着中国水电技术的不断发展和进步,尤其是2007年,三峡右岸电站首台70万千瓦机组投运,溪洛渡77万千瓦、向家坝80万千瓦机组研发工作结束,中国拥有了大容量水电机组完全自主知识产权,标志着中国具备自主研制100万千瓦水电机组的技术基础。

  “2011年10月,白鹤滩可行性阶段装机容量选择审查会上,国家审批通过100万千瓦机组可行性。确定了白鹤滩电站全部采用100万千瓦的水电机组。”陶星明对记者说,此后的过程中,他们开始圆梦之路。

  他回忆,当年在研讨白鹤滩电站机组单机容量的时候,为了稳妥起见,有的专家曾提出采用2台100万千瓦机组,其余机组采用80万千瓦的方案。后来确定全部100万千瓦,这在世界上也是开山之作。“所以,这个问题,一方面是技术的超越,成就了市场的需要;另一方面,也是由于市场的需求,催化了技术的进步。”

  全球在建规模最大的白鹤滩水电站,28日实现首批机组正式投产发电。全面建成后,预计年平均发电量624.43亿千瓦时,年节约标准煤约1968万吨。

  当天,记者走进白鹤滩水电站,在位于金沙江两岸山体深处的地下厂房内,探秘水电站“心脏”——全球单机容量最大的100万千瓦水轮发电机组的诞生史。

  转轮作为水电机组的“心脏”,是机组中研发难度最大、制造难题最多的部件,也是影响机组运行效率和稳定性的最为关键的部件,堪称“水电珠峰上的皇冠”。为了破译“转轮综合效能最优”的极限密码,根据机组运行水头高、电压等级高、容量大等特点,因地制宜地对发电机、水轮机转轮进行多轮次优化设计,水轮机的模型转轮先后研制了13个转轮模型。经过多番比较,他们最后创新性地选择采用15长15短的长短叶片结构转轮。通过坚持不懈地努力,将白鹤滩转轮的最优效率提升到96.7%,转轮运行的稳定性达到新的高度。陶星明称,“同台对比结果表明,我们研发的水轮机模型的最优效率、加权平均效率和水力稳定性等综合指标,均达到了国际领先水平。”

  从2018年4月至2021年6月,历时3年多的时间里,他们研制完成的直径8.87米、高3.8米,总重338吨的转轮全部达到或优于精品标准,第三台更是创下全球首个巨型长短叶片转轮“零配重”的突破性业绩,堪称打造了一颗白鹤滩水电机组的“天然优异心脏”。

  陶星明说,就像一部密集交织的网络,转轮研制的每一个环节都至关重要。“在制造过程中,我们实施精细化方案,全工序提升制造精度,通过改进焊接程序,转轮焊缝一次交检合格率大幅提升;采用专有的长短轴翻身技术,避免了翻身时对转轮尺寸产生不利影响;特有的热处理支撑工具,确保转轮在580摄氏度高温下不变形;先进的光学数字测量技术,使转轮叶片安放角度偏差控制在±0.5°以内,精度提高2倍以上。”

  据悉,白鹤滩100万千瓦机组作为中国水电引领全球的又一张“国家名片”,在水电工程建设史上,具有划时代的里程碑式意义,创造了水电装备新的世界纪录。

  待白鹤滩水电站全面建成之后,将与金沙江上乌东德、溪洛渡、向家坝,以及三峡、葛洲坝水电站共同构成一条世界最大的清洁能源走廊,为实现“碳达峰、碳中和”目标发挥国家队主力军作用。(中新网)

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