東方電機成功研制全球首臺百萬千萬級水電機組精品轉(zhuǎn)輪

　　踏進“無人區(qū)” 造出“中國心”——東方電機成功研制全球首臺百萬千萬級水電機組精品轉(zhuǎn)輪

　　1月12日，全球首臺白鶴灘百萬機組精品轉(zhuǎn)輪在東方電氣集團東方電機有限公司（以下簡稱東方電機）白鶴灘工地轉(zhuǎn)輪廠房正式完工，標志著我國發(fā)電設(shè)備企業(yè)率先掌握了百萬千瓦等級巨型水輪機組的核心技術(shù)。

　　“轉(zhuǎn)輪是水電機組的‘心臟’，隨著白鶴灘首臺轉(zhuǎn)輪順利完工并全面達到精品標準，我們可以非常自豪地宣布，東方電氣有能力、有實力完成白鶴灘百萬千瓦精品機組的研制任務(wù)，中國人將率先為代表世界巔峰水平的水電工程裝上‘中國心’。”東方電氣集團黨組成員、副總經(jīng)理徐鵬在現(xiàn)場表示。

　　三峽集團黨組成員、副總經(jīng)理王良友指出，全球首臺百萬千瓦機組轉(zhuǎn)輪順利通過出廠驗收，各項技術(shù)參數(shù)滿足精品制造標準，標志著以東方電氣集團為代表的國內(nèi)企業(yè)在世界水電“無人區(qū)”邁出實質(zhì)性的一步。

　　自主研發(fā) 開創(chuàng)世界水電新紀元

　　在世界范圍內(nèi)，百萬千瓦巨型水輪發(fā)電機組是水電行業(yè)的“珠穆朗瑪峰”，被認為是水電產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵。相對于已建成的三峽、溪洛渡、向家壩水電站巨型水電機組，白鶴灘電站的單機容量更大，而且采用全球首批超巨型混流式水輪發(fā)電機組，其技術(shù)研究的復(fù)雜性和技術(shù)難度遠大于世界上已有機組，沒有現(xiàn)成技術(shù)可用，是真正的水電巔峰之作。

　　數(shù)據(jù)顯示，白鶴灘百萬千瓦水電機組高50多米、重達8000多噸，相當(dāng)于法國埃菲爾鐵塔的重量，轉(zhuǎn)輪研制是整個機組中研發(fā)難度最大，制造難題最多的部件，也是整個機組中最核心的部件。東方電機研制的白鶴灘水電站首臺百萬千瓦轉(zhuǎn)輪直徑8.62米、高3.92米，由15塊葉片組成，每個葉片重達11噸，轉(zhuǎn)輪總重近350噸。

　　偉大夢想不是等得來、喊得來的，而是拼出來、干出來的，東方電機果斷踏入“無人區(qū)”，為登頂努力。

　　東方電機在白鶴灘水輪發(fā)電機組產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、工藝上進行了包括機組總體設(shè)計、水力開發(fā)、電磁設(shè)計、高效冷卻技術(shù)、推力軸承技術(shù)、高壓絕緣技術(shù)、轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力、高強度材料研究與應(yīng)用等重大專題科研攻關(guān)在內(nèi)的大量自主創(chuàng)新，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。

　　在百萬千瓦核心技術(shù)水力研發(fā)中，東方電機采用先進的水力設(shè)計、CFD分析等性能預(yù)測手段，首次將全流道全工況數(shù)值仿真技術(shù)應(yīng)用于工程實際，創(chuàng)新性開拓了水力評判標準和葉形加厚技術(shù)，實現(xiàn)了整個過流部件強度與水力性能的最佳匹配，效率達到96%以上。而且，空化、壓力脈動、噪聲、飛逸轉(zhuǎn)速等穩(wěn)定性指標均達到了世界先進水平，為精品機組制造打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　在水輪發(fā)電機關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上，東方電機開展了勵磁繞組內(nèi)外分區(qū)高效冷卻方式應(yīng)用研究，較常規(guī)冷卻方式可大幅降低轉(zhuǎn)子線圈溫升；對多種定子鐵心高效散熱結(jié)構(gòu)進行研究，研發(fā)出性能優(yōu)良和應(yīng)用可靠的散熱結(jié)構(gòu)；創(chuàng)新冷卻結(jié)構(gòu)，在有效提升冷卻空氣利用率的基礎(chǔ)上，大幅降低了機內(nèi)空氣流量，使電機通風(fēng)損耗明顯減小，滿足了發(fā)電機高效率的高要求。

　　在絕緣和軸承技術(shù)開發(fā)上，東方電機首次提出并形成額定電壓24千伏級空冷水輪發(fā)電機定轉(zhuǎn)子繞組絕緣性能的評定項目與考核指標，首次開展定子線棒及繞組的絕緣與防暈系統(tǒng)仿真計算、定子繞組的絕緣性能及多因子老化壽命等試驗驗證研究，結(jié)果滿足機組長期安全運行技術(shù)要求；開發(fā)了熱邊界層隔離推力軸承降溫技術(shù)、先進低損耗推力軸承技術(shù)等。

　　在轉(zhuǎn)輪制造方面，東方電機制造工藝持續(xù)優(yōu)化改進。以轉(zhuǎn)輪精品指標、內(nèi)控指標提高轉(zhuǎn)輪制造質(zhì)量。通過轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場制造廠房工藝布局，轉(zhuǎn)輪全低氫焊接技術(shù)，轉(zhuǎn)輪及上冠空中偏心翻身技術(shù)、轉(zhuǎn)輪三維模擬精準確定葉片與上冠、下環(huán)空間相貫線及焊縫坡口、轉(zhuǎn)輪裝焊固定工裝、轉(zhuǎn)輪軸向?qū)ΨQ、葉片厚度及流道對稱的焊接順序、轉(zhuǎn)輪過程監(jiān)控等措施，保證了轉(zhuǎn)輪焊后所有尺寸、焊縫一檢合格率全部實現(xiàn)精品制造目標。

　　自強不息 打造中國水電新名片

　　歷經(jīng)一甲子的風(fēng)雨歷程，東方電機從中國西部崛起，走向世界。在成功完成葛洲壩17.5萬千瓦、龍羊峽32萬千瓦、李家峽40萬千瓦、二灘55萬千瓦、三峽70萬千瓦、溪洛渡77萬千瓦水電機組研制的基礎(chǔ)上，東方電機瞄準百萬千瓦水電機組自主開發(fā)，在巨型水輪機發(fā)電設(shè)備技術(shù)研發(fā)上砥礪十年，引領(lǐng)世界水電設(shè)備研制，打造出中國水電新名片。

　　1997年以來，東方電機與三峽集團合作參加引進技術(shù)、合作研制三峽左岸70萬千瓦級水輪發(fā)電機組。通過三峽項目研發(fā)，掌握了巨型混流式水電機組研制的關(guān)鍵技術(shù)，達到世界先進水平，具備了立足國內(nèi)自主研制70萬千瓦級巨型水電機組的能力和條件。之后，通過二次開發(fā)和再創(chuàng)新，東方電機成功開發(fā)出適用于三峽右岸電站的轉(zhuǎn)輪模型，綜合性能優(yōu)于三峽左岸引進國外的轉(zhuǎn)輪模型，在三峽右岸機組投標中與國外一流制造廠商同臺競技而勝出，取得了自行設(shè)計、制造三峽右岸4臺70萬千瓦水電機組、具有歷史性意義的合同。

　　通過三峽水電項目，東方電機在短短幾年內(nèi)縮小了與國外先進技術(shù)30多年的差距，使我國巨型混流式水輪機核心技術(shù)跨入世界先進行列。東方電機也由三峽左岸機組的“中國制造”變?yōu)槿龒{右岸機組的“中國創(chuàng)造”， 提升了我國水力發(fā)電設(shè)備在國際發(fā)電設(shè)備市場的競爭力和市場開拓能力。

　　溪洛渡水電項目單機容量77萬千瓦，超過三峽機組單機容量，東方電機為該電站提供9臺巨型混流式水輪發(fā)電機組，是與三峽集團在三峽工程項目合作基礎(chǔ)上又一次完美合作。從溪洛渡項目的研發(fā)到成功投產(chǎn)，東方電機堅持自主創(chuàng)新，不斷掌握核心技術(shù)，在重大水電自主研制、項目管理、產(chǎn)品交貨、技術(shù)開發(fā)、安裝服務(wù)、調(diào)試指導(dǎo)等諸多方面實現(xiàn)了跨越。而以溪洛渡為代表的大型發(fā)電設(shè)備目前已形成成熟的自主品牌，其機組運行振動、擺度、噪音等穩(wěn)定性指標表明，溪洛渡水輪發(fā)電機組研發(fā)水平已達到國際先進。

　　在三峽、溪洛渡項目基礎(chǔ)上，東方電機邁進百萬千瓦級水電行業(yè)“無人區(qū)”，在白鶴灘水電站左岸8臺水輪發(fā)電機組的研制中登上了世界水力發(fā)電技術(shù)頂峰。

　　“一帶一路” 助力中國水電“走出去”

　　白鶴灘百萬千瓦水電機組的研制，引領(lǐng)了世界發(fā)電裝備制造業(yè)的技術(shù)進步，更成為中國在國際市場的又一張閃亮名片。這張名片，不僅有利于中國發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)在響應(yīng)國家“一帶一路”倡議及踐行“走出去”發(fā)展戰(zhàn)略中占據(jù)先機，更對開發(fā)世界水電具有重要的現(xiàn)實意義。

　　作為世界最大的發(fā)電設(shè)備供應(yīng)商之一，近年來，東方電機憑借雄厚的電力設(shè)備研發(fā)、制造與服務(wù)能力，尤其在水電設(shè)備研發(fā)制造方面的核心競爭力，已成功進入國際第一梯隊，成為中國水電“走出去”的代表。

　　2009年，東方電機參與南美“三峽”工程——杰瑞水電站建設(shè)，為其提供22臺7.5萬千瓦貫流式水輪機組。杰瑞水電站是目前世界上機組臺數(shù)最多、單機容量最大、轉(zhuǎn)輪直徑最大的燈泡貫流式機組電站，也是迄今世界最大的貫流式水電站，在巴西電力系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的地位。2016年11月18日，杰瑞水電站左岸22臺機組全部投產(chǎn)。2017年4月，以東方電機為主要完成單位的“巨型貫流式水輪發(fā)電機組關(guān)鍵技術(shù)研究及杰瑞機組研制”獲2016年度四川省科學(xué)技術(shù)進步獎唯一一個特等獎。

　　2011年，東方電機參與非洲“三峽”工程——埃塞俄比亞吉布Ⅲ水電站建設(shè)，為其提供10臺187MW的混流式發(fā)電機組。吉布Ⅲ水電站是埃塞俄比亞最大水電項目，也是非洲大型水電站之一。2016年12月16日，吉布Ⅲ水電站投運，投運后為埃塞俄比亞首都亞的斯亞貝巴提供90%的電力。

　　2013年，東方電機參與亞洲第一長壩、柬埔寨最大水電工程桑河二級水電站建設(shè)，為其提供全部8臺50MW燈泡貫流式機組。桑河二級水電站建成后將占柬埔寨全國總發(fā)電量的五分之一以上。2018年10月21日，該電站機組全部投產(chǎn)發(fā)電，從首臺機組投產(chǎn)到最后一臺機發(fā)電，不到10個半月，堪稱新的“中國速度”。

　　巴基斯坦卡洛特水電站是“一帶一路”首個水電大型投資建設(shè)項目，也是“中巴經(jīng)濟走廊”首個水電投資項目。電站規(guī)劃裝機容量72萬千瓦，年發(fā)電32.13億度，是巴基斯坦第五大水電站，由三峽集團采用“建設(shè)—經(jīng)營—轉(zhuǎn)讓”的模式運作，已被列入“中巴經(jīng)濟走廊”優(yōu)先實施能源合作項目和“一帶一路”重點項目。東方電機為該項目提供4臺180MW混流式水輪發(fā)電機組，目前首臺機組正在東方電機廠內(nèi)研發(fā)制造。

　　截至目前，東方電機國際市場開拓成績斐然，累計出口發(fā)電設(shè)備超過300余臺，遍布全球三十多個國家。（楊靜）

　　轉(zhuǎn)自：中國能源報

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