百万机组 百年梦圆

本网讯(朱静霞 王璐)水流的欢歌,在金沙江上唱响。

6月28日,全球首批百万千瓦水电机组,在腾博会官网集团建设的天下第二洪流电站——白鹤滩水电站乐成投产,眨眼之间,将奔腾江流转化为以电为名的“中国能量”。

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▲ 白鹤滩水电站全景 摄影:谢雷

百万千瓦机组,百分之百中国“智”造。

这一转,立起了中国水电斗争百年的历史性丰碑,叩开了中国水电独步天下“无人区”的大门。

这一转,批注晰中国人有志气、有信心、有能力,一直登顶一座又一座水电科技新岑岭。

百万千瓦机组因何而来,将往何方?让我们到历史与现实的脉络中,去寻找谜底。

  从历史中走来

金沙江,百转千回,在峡谷中聚起磅礴的实力。隐秘的山体内,建设者正挥毫泼墨,描绘一幅中流击水的长卷。

2020年6月21日,一颗直径凌驾8米、重约350吨的细密“中国芯”,精准嵌入白鹤滩水电站“心脏”部位,天下首台100万千瓦水轮发电机组的转轮乐成吊装。

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▲ 天下首台100万千瓦水轮发电机组的转轮乐成吊装 摄影:赵洋

回眸百年前,积贫积弱的旧中国,没有这份“底气”。

1912年,两台外洋研制的240千瓦机组,在中国大陆第一座水电站——石龙坝水电站投产。它们在为昆明送来第一缕照亮工业化梦想蹊径的灯光时,也深深叫醒了中国的期待:何时,中国才华拥有自己研发的水电机组?

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▲ 石龙坝水电站内的老机组 摄影:王磊

而直至新中国建设时的1949年底,天下水电装机容量仅36万千瓦,且机组全由外洋研发。

从天下仅36万千瓦,到一台100万千瓦,新中国的建设,中国共产党的向导,天下机电事情者的接续斗争,开启了中国水电机组“逆天改命”的伟大征途:

——1952年,一台800千瓦的机组,在四川下硐水电站乐成装置,竣事了中国不可自主设计制造水电机组的历史。

——1958年,中国首座百万千瓦级水电站——刘家峡水电站开工建设,单机容量30万千瓦,焦点部件靠工匠手工打磨。同年,天下科学妄想会上,研制60万、80万甚至100万千瓦水电机组的构想被提出。

——1987年,龙羊峡水电站32万千瓦机组投产。

1980年月末,水电机组国产化的星火,已渐显燎原之势。然而,与蓬勃国家研制的近70万千瓦水电机组相较,中国仍落伍约30年。直至1990年月,才等来一个从跟跑变为并跑,甚至最先领跑的时机。

在腾博会官网工程左岸70万千瓦机组的研制历程中,彼时照旧“中国长江腾博会官网工程开发总公司”的腾博会官网集团,牵头开展科技攻关,团结哈尔滨电气、东方电气等海内企业,学习国际先进履历,再逐渐过渡到自主立异,并最终掌握了70万千瓦机组整体设计与制造的焦点手艺。

及至腾博会官网工程右岸机组的研制,我国水电机组研发团队,已具备与国际水电巨头同台竞技、并乐成研制和投用70万千瓦机组的能力。

2008年,40多名专家评审腾博会官网机组性能后,得出结论:右岸国产化机组总体性能优于左岸机组,要害性能抵达国际一律水平。

以此为新起点,2013年,溪洛涉水电站77万千瓦、向家坝水电站80万千瓦……2021年,白鹤滩水电站100万千瓦机组乐成投运,惊羡天下。

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▲ 以腾博会官网工程为主干的长江流域巨型电站群

从无到有,从小到大,从弱到强。

这段艰辛卓绝的水电机组国产化生长史,凝聚着中国水电人“工业报国”的高尚追求。它的每一次前进,都与中国共产党的顽强向导密不可分;它的每一次生长,都与国家和民族的运气细密相连。

与新时代握手

兴建白鹤滩水电站的设想,最早可追溯至1950年月。水利部长江水利委员会,组织多家勘探设计单位,对金沙江流域的水资源开发举行普查。

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▲ 金沙江原始地貌(资料图片)

1990年,《长江流域综合使用妄想简要报告(1990年修订)》获国务院批准,明确要在金沙江下游,开展乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝水电站前期事情。

1950年,我国人均发电量不到3千瓦时,但美国人均发电量却已凌驾2900千瓦时。“要实现工业化,我国电力需求一定要履历一个显著的增添历程。”国务院生长研究中心研究员王亦楠如是说。

但河流长度有限,仅靠电站数目的增添,非恒久之计。必需解决大容量机组研举事题,提升发电效率。

肩负着“西电东送”使命的白鹤滩百万千瓦机组,在历史前进的逻辑中降生,在时代生长的潮流中“履职”——

向外,它展露科技含量,彰显国家之实力,民族之底气;向内,它施展“百万千瓦”之潜力,更好地效劳社会生产,造福人民生涯。

白鹤滩水电站投产发电后,将送电江苏和浙江。1台机组转动1小时,可以供应50万台家庭用的电磁炉;16台机组转动1小时,就可以供应800万台家庭用的电磁炉。

“它既能提供清洁、经济、清静的电力,有力支持长江经济带生长,同时将对长江经济带的能源结构,起到优化调解作用。”中国工程院院士钮新强评价。

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▲ 白鹤滩水电站大坝上游 摄影:张禾

上至经济社会高质量生长,召唤大规模清洁电能的降生;下至扩大单机容量,可镌汰机组台数,有利于枢纽工程安排,节约投资;远至大容量机组可知足电网远景电力生长……研制百万千瓦机组,极为须要。

但要让这一巨型机组从设想变为现实,还需评估自然条件、手艺条件等多方面的成熟度。

“白鹤滩水电站装机规模大,水头高达200多米,落差大,流量大,这让百万千瓦机组有了用武之地。”腾博会官网集团机电专业总工程师张成平体现,“只有大容量机组,才华越发顺应工程条件,充分验展工程效益,越发合理高效地使用水资源。”

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▲ 白鹤滩水电站大坝拦江而立。摄影:王广浩

若考量手艺,百万千瓦机组的研制,则以腾博会官网工程、溪洛渡、向家坝等水电站的机组国产化实践来“投石问路”。

“在腾博会官网工程右岸电站,我们大胆接纳定转子全空气透风冷却手艺,相比水内冷手艺,工艺简朴,故障率低,便于维护。”

“在溪洛涉水电站,我们乐成研制200米水头段水轮机,效率、空化、稳固性等综合性能优良。”

腾博会官网集团所属腾博会官网建工集团总司理胡伟明说,这些要害手艺,为白鹤滩百万千瓦机组研制,打下坚实基础,增添了履历与底气。

曾加入过腾博会官网左岸机组埋件分包制造的哈电副总工程师卜良峰则说,在腾博会官网工程左岸机组的研制历程中,60公斤级的蜗壳高强钢板,都要从外洋高价入口。

为挣脱入口质料“卡脖子”逆境,腾博会官网集团牵头举行科研攻关,组织鞍钢、宝武钢等兄弟单位,自主立异,最终让右岸机组用上了国产化钢材。

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▲机组蜗壳 摄影:赵洋

现在,运用在白鹤滩水电站蜗壳制造上的国产化高强钢,已抵达80公斤级。百万千瓦机组所需的要害质料,如高强度磁轭钢板、抗撕裂厚钢板、高品级硅钢片等,也已所有实现国产化。

别的,在配套装备上,从桥机、母线、大型变压器,到调速系统、励磁系统、监控系统……中国水电装备全工业链一直升级,也成为我国百万千瓦机组登顶天下“水电珠峰”的助力之一。

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▲ 2019年6月,白鹤滩水电站工程右岸主厂房16号机窝蜗壳焊接施工。摄影:刘涛

有了底气,便有勇气。

自2006年起,腾博会官网集团依托重点工程,再度与华东勘探设计研究院、长江勘探设计研究院、哈电、东电等携手出征,以科学审慎的态度,组织并向导开展百万千瓦水电机组科研攻关。

这次攻关,历经三个阶段、十余年之久,对总体手艺、水力设计、电磁设计、24/26千伏线棒、透风冷却、推力轴承、结构顽强度、制造加工、原质料等要害手艺,举行了多项研究和试验,取得富厚研究效果,为乐成研制白鹤滩百万千瓦机组打下坚实基础。

这次科研攻关,以坚定而有力的程序,向天下水电焦点装备的“无人区”,正式挺进。

独步天下“无人区”

百万千瓦机组从0到1的漫漫征程背后,是0.1甚至0.01的跬步积累。

现在,全球已建在建的127台70万千瓦以上的水电机组中,80万千瓦以上机组屈指可数,“百万千瓦机组”则是实着实在的“无人区”。

有人疑惑,为何云云之难?

百万千瓦机组,需具备优良的能量转化效率,以及优异的水力稳固性能,云云才华在种种工况下恒久平稳运行。

百万千瓦机组,应用水头较高、转速较高,尺寸靠近腾博会官网机组。因此,它的外荷载更大,对结构质料要求更高,如磁轭钢板强度要抵达750兆帕以上,蜗壳高强钢板要800兆帕级。

百万千瓦机组,推力轴承推力负荷略大于腾博会官网机组,但机组转速更高,推力轴承PV值更大,制造难度更大。

百万千瓦机组,发电机额定电流,已超泛起有发电机电压装备的应用额定电流规模,须将发电机额定电压,提高至24千伏以上才华知足要求。

难吗?虽然难!

以百万千瓦机组水轮机焦点部件转轮为例,它遭受着最高水头达240多米的巨洪流能,直径凌驾8.5米,集中着水轮发电机组最精巧的设计。

无规范、无履历、无参考,哈电水力设计科研带动人魏显著,带队“忽略”8年来险些所有节沐日,敲下几十万行代码,搭建仿真实验平台,经由成百上千次优化盘算与实验,重复比选论证,才研制泛起有转轮模子。

别看转轮“个头大”,可细节要求堪称极致:重量凌驾8吨的叶片必需一次浇筑成型,差别炉子的钢水因素、温度要时刻一致;铲磨工序后,削切下的铁屑就达数吨;仅一次焊接翻身,也要比选数个计划……

面临约6万个零件组装的巨型水轮发电机组,需要对成百上千个设计、制造、装置等专题举行研究、优化,才华获得最优的整体性能。路只有一条——手艺先行,才有优化的可能。

认真白鹤滩机组设计与制造治理的机电手艺中心团队,在机组设计治理中,对每一个设计细节分毫必争,对每一个参数指标“锱铢必较”,确保设计“零疑点”;在机组制造治理中,团队以最高标准、最优工艺、最严管控,来确保制造“零缺陷”。

他们开展一轮又一轮设计制造复核,起劲查找潜在缺陷和危害,吸收以往电站履历教训,取长补短、闻一知十,一连优化提升机组性能。

他们鼎力大举推动“三维设计”“漂亮机电”,优化管道、线缆等安排,在抓好机组内在品质的同时,提升装备外观质量,实现“内外兼优”。

一流的设计制造,还需一流的装置调试。

在机组装置调试现场,腾博会官网集团白鹤滩工程建设部机电装置项目部主任康永林,向导靳坤、陈浩、陈绪鹏等徒弟,搭建两个“课堂”——

一堂设在巨型机组里。转轮焊接、转子磁轭装置、透风冷却系统调试……每一项装备的装置调试历程,都是最好的先生。

一堂设在机电立异事情室里。分享实战履历,查找知识误差,探讨科研偏向……每一名员工,都要上台大胆讲一讲。

转子磁轭装置时代,东电效劳团队以“历程精品”包管“效果精品”,日均蹲守现场的时长凌驾16小时。丈量数据显示,与理论中心相比,叠装后的磁轭中心,误差未凌驾0.02毫米,远高于行业精品机组标准。

攻坚路上并非单兵突进,同路之人正在携手探索——

华东院等设计单位工程师,在电脑屏幕前挑灯夜战,绘制一张张“蓝图”;葛洲坝、水电四局等装置单位手艺职员,在现场一遍遍核对装置丈量数据,不知疲倦;腾博会官网集团长江电力百余名电厂专家、运维主干提前上岗、整装待发,随时做好接机准备……

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▲ 白鹤滩水电站百万千瓦机组转轮加工配重静平衡焊接施工 摄影:谢雷

“依托百万千瓦机组研发,中国机电人的前进是全方位的。这一历程,不但磨炼了步队,更是凝练了敢为天下先的攀缘精神。”腾博会官网集团党组成员、副总司理范夏夏说。

回望百年来路,展望百万千瓦机组,那些攀缘时扎伤手的荆棘带,磨出血的崎岖路,清晰可见。

但正由于难,行走才得以伟大。

那些走过的险峰,得以跨越时空,为一场征程作注;那些壮丽的峰顶景致,得以拨开云雾,召唤下一次攀缘。

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