東方電機(jī)成功研制全球首臺(tái)百萬千萬級(jí)水電機(jī)組精品轉(zhuǎn)輪

　　踏進(jìn)“無人區(qū)” 造出“中國(guó)心”——東方電機(jī)成功研制全球首臺(tái)百萬千萬級(jí)水電機(jī)組精品轉(zhuǎn)輪

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

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

　　三峽集團(tuán)黨組成員、副總經(jīng)理王良友指出，全球首臺(tái)百萬千瓦機(jī)組轉(zhuǎn)輪順利通過出廠驗(yàn)收，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)滿足精品制造標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著以東方電氣集團(tuán)為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)在世界水電“無人區(qū)”邁出實(shí)質(zhì)性的一步。

　　自主研發(fā) 開創(chuàng)世界水電新紀(jì)元

　　在世界范圍內(nèi)，百萬千瓦巨型水輪發(fā)電機(jī)組是水電行業(yè)的“珠穆朗瑪峰”，被認(rèn)為是水電產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵。相對(duì)于已建成的三峽、溪洛渡、向家壩水電站巨型水電機(jī)組，白鶴灘電站的單機(jī)容量更大，而且采用全球首批超巨型混流式水輪發(fā)電機(jī)組，其技術(shù)研究的復(fù)雜性和技術(shù)難度遠(yuǎn)大于世界上已有機(jī)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(jī)組高50多米、重達(dá)8000多噸，相當(dāng)于法國(guó)埃菲爾鐵塔的重量，轉(zhuǎn)輪研制是整個(gè)機(jī)組中研發(fā)難度最大，制造難題最多的部件，也是整個(gè)機(jī)組中最核心的部件。東方電機(jī)研制的白鶴灘水電站首臺(tái)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(gè)葉片重達(dá)11噸，轉(zhuǎn)輪總重近350噸。

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

　　東方電機(jī)在白鶴灘水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝上進(jìn)行了包括機(jī)組總體設(shè)計(jì)、水力開發(fā)、電磁設(shè)計(jì)、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(dòng)應(yīng)力、高強(qiáng)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(shí)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(jī)采用先進(jìn)的水力設(shè)計(jì)、CFD分析等性能預(yù)測(cè)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(shí)際，創(chuàng)新性開拓了水力評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)和葉形加厚技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過流部件強(qiáng)度與水力性能的最佳匹配，效率達(dá)到96%以上。而且，空化、壓力脈動(dòng)、噪聲、飛逸轉(zhuǎn)速等穩(wěn)定性指標(biāo)均達(dá)到了世界先進(jìn)水平，為精品機(jī)組制造打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　在水輪發(fā)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上，東方電機(jī)開展了勵(lì)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(duì)多種定子鐵心高效散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jī)內(nèi)空氣流量，使電機(jī)通風(fēng)損耗明顯減小，滿足了發(fā)電機(jī)高效率的高要求。

　　在絕緣和軸承技術(shù)開發(fā)上，東方電機(jī)首次提出并形成額定電壓24千伏級(jí)空冷水輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組絕緣性能的評(píng)定項(xiàng)目與考核指標(biāo)，首次開展定子線棒及繞組的絕緣與防暈系統(tǒng)仿真計(jì)算、定子繞組的絕緣性能及多因子老化壽命等試驗(yàn)驗(yàn)證研究，結(jié)果滿足機(jī)組長(zhǎng)期安全運(yùn)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(jìn)低損耗推力軸承技術(shù)等。

　　在轉(zhuǎn)輪制造方面，東方電機(jī)制造工藝持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。以轉(zhuǎn)輪精品指標(biāo)、內(nèi)控指標(biāo)提高轉(zhuǎn)輪制造質(zhì)量。通過轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場(chǎng)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(zhǔn)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(duì)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(shí)現(xiàn)精品制造目標(biāo)。

　　自強(qiáng)不息 打造中國(guó)水電新名片

　　歷經(jīng)一甲子的風(fēng)雨歷程，東方電機(jī)從中國(guó)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(jī)組研制的基礎(chǔ)上，東方電機(jī)瞄準(zhǔn)百萬千瓦水電機(jī)組自主開發(fā)，在巨型水輪機(jī)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(guó)水電新名片。

　　1997年以來，東方電機(jī)與三峽集團(tuán)合作參加引進(jìn)技術(shù)、合作研制三峽左岸70萬千瓦級(jí)水輪發(fā)電機(jī)組。通過三峽項(xiàng)目研發(fā)，掌握了巨型混流式水電機(jī)組研制的關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到世界先進(jìn)水平，具備了立足國(guó)內(nèi)自主研制70萬千瓦級(jí)巨型水電機(jī)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(jī)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(jìn)國(guó)外的轉(zhuǎn)輪模型，在三峽右岸機(jī)組投標(biāo)中與國(guó)外一流制造廠商同臺(tái)競(jìng)技而勝出，取得了自行設(shè)計(jì)、制造三峽右岸4臺(tái)70萬千瓦水電機(jī)組、具有歷史性意義的合同。

　　通過三峽水電項(xiàng)目，東方電機(jī)在短短幾年內(nèi)縮小了與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)30多年的差距，使我國(guó)巨型混流式水輪機(jī)核心技術(shù)跨入世界先進(jìn)行列。東方電機(jī)也由三峽左岸機(jī)組的“中國(guó)制造”變?yōu)槿龒{右岸機(jī)組的“中國(guó)創(chuàng)造”， 提升了我國(guó)水力發(fā)電設(shè)備在國(guó)際發(fā)電設(shè)備市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)開拓能力。

　　溪洛渡水電項(xiàng)目單機(jī)容量77萬千瓦，超過三峽機(jī)組單機(jī)容量，東方電機(jī)為該電站提供9臺(tái)巨型混流式水輪發(fā)電機(jī)組，是與三峽集團(tuán)在三峽工程項(xiàng)目合作基礎(chǔ)上又一次完美合作。從溪洛渡項(xiàng)目的研發(fā)到成功投產(chǎn)，東方電機(jī)堅(jiān)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(xiàng)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(shí)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(jī)組運(yùn)行振動(dòng)、擺度、噪音等穩(wěn)定性指標(biāo)表明，溪洛渡水輪發(fā)電機(jī)組研發(fā)水平已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。

　　在三峽、溪洛渡項(xiàng)目基礎(chǔ)上，東方電機(jī)邁進(jìn)百萬千瓦級(jí)水電行業(yè)“無人區(qū)”，在白鶴灘水電站左岸8臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)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(guó)水電“走出去”

　　白鶴灘百萬千瓦水電機(jī)組的研制，引領(lǐng)了世界發(fā)電裝備制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，更成為中國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)的又一張閃亮名片。這張名片，不僅有利于中國(guó)發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)在響應(yīng)國(guó)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(jī)，更對(duì)開發(fā)世界水電具有重要的現(xiàn)實(shí)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(jī)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(jìng)爭(zhēng)力，已成功進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)，成為中國(guó)水電“走出去”的代表。

　　2009年，東方電機(jī)參與南美“三峽”工程——杰瑞水電站建設(shè)，為其提供22臺(tái)7.5萬千瓦貫流式水輪機(jī)組。杰瑞水電站是目前世界上機(jī)組臺(tái)數(shù)最多、單機(jī)容量最大、轉(zhuǎn)輪直徑最大的燈泡貫流式機(jī)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(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)。2017年4月，以東方電機(jī)為主要完成單位的“巨型貫流式水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究及杰瑞機(jī)組研制”獲2016年度四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)唯一一個(gè)特等獎(jiǎng)。

　　2011年，東方電機(jī)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(tái)187MW的混流式發(fā)電機(jī)組。吉布Ⅲ水電站是埃塞俄比亞最大水電項(xiàng)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(yùn)，投運(yùn)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(jī)參與亞洲第一長(zhǎng)壩、柬埔寨最大水電工程桑河二級(jí)水電站建設(shè)，為其提供全部8臺(tái)50MW燈泡貫流式機(jī)組。桑河二級(jí)水電站建成后將占柬埔寨全國(guó)總發(fā)電量的五分之一以上。2018年10月21日，該電站機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電，從首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)到最后一臺(tái)機(jī)發(fā)電，不到10個(gè)半月，堪稱新的“中國(guó)速度”。

　　巴基斯坦卡洛特水電站是“一帶一路”首個(gè)水電大型投資建設(shè)項(xiàng)目，也是“中巴經(jīng)濟(jì)走廊”首個(gè)水電投資項(xiàng)目。電站規(guī)劃裝機(jī)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(tuán)采用“建設(shè)—經(jīng)營(yíng)—轉(zhuǎn)讓”的模式運(yùn)作，已被列入“中巴經(jīng)濟(jì)走廊”優(yōu)先實(shí)施能源合作項(xiàng)目和“一帶一路”重點(diǎn)項(xiàng)目。東方電機(jī)為該項(xiàng)目提供4臺(tái)180MW混流式水輪發(fā)電機(jī)組，目前首臺(tái)機(jī)組正在東方電機(jī)廠內(nèi)研發(fā)制造。

　　截至目前，東方電機(jī)國(guó)際市場(chǎng)開拓成績(jī)斐然，累計(jì)出口發(fā)電設(shè)備超過300余臺(tái)，遍布全球三十多個(gè)國(guó)家。（楊靜）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)能源報(bào)

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