昨晚9点半,央视CCTV2财经频道播出的《动力澎湃》纪录片之《绿色的脉动》,想必大家已经收看了吧?
当哈电电机自主研制的白鹤滩长短叶片转轮实现“零配重”、自主研制的右岸首台转子吊装,还有为“人造太阳”提供动力的我国首台30万千伏安立式脉冲发电机组亮相荧屏……
大家是不是也和小编一样,内心充满了激动和自豪呢?
白鹤滩水电站是中国长江三峡集团公司开发的金沙江下游河段梯级的第二级电站,电站装机16台世界单机容量最大1000兆瓦水轮发电机组。哈电电机为其提供右岸电站全部8台水轮发电机组及其附属设备。
基于对世界水电“无人区”的探索,哈电电机在白鹤滩百万机组研发设计制造中,用自主创新为“千年大计”注入中国智慧,以匠人匠心为世纪工程打造传世精品。
转轮是水轮发电机组的“心脏”,也是机组中研发难度最大、制造难题最多的核心部件,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,哈电电机科研团队根据机组运行水头高、承载应力大、含泥沙颗粒细、硬度高等特点,凭借“追求更加完美”的科研精神,在世界水电“无人区”不断冲击着水力性能开发的极限,开创性地设计出了15个长叶片和15个短叶片相结合的独特转轮结构,即长短叶片结构转轮。
研究成果显示,长短叶片水轮机转轮较常规水轮机转轮在综合性能上更具有优势,将有效提高机组的运行效率,为机组运行提供更宽范围的稳定性;同时为机组提供更优可靠性,使其兼具优秀的能量性能、空化性能和稳定性能。
在追求“更精、更强、更稳定”的道路上,哈电科研团队的目标是打造水轮发电机组的“天然无瑕心脏”,实现转轮“零配重”。他们实施精细化管理方案,全过程提升产品精度。
终于,哈电电机再一次研制出白鹤滩精品转轮,这台转轮在静平衡试验中测得的不平衡力矩仅为34.123千克·米,远优于三峡集团提出的“不平衡力矩小于75千克·米”的精品转轮验收标准,成功实现转轮“零配重”。这在全球1000兆瓦水电机组转轮加工中尚属首次,是哈电技术能力和制造水平的集中体现,是精细过程、精品结果的验证,推动我国电力装备制造水平再一次迈上新台阶。
转子是为水轮发电机提供旋转磁场、能量转换和传递转矩的重要部件,决定着水轮发电机的稳定性,也决定着整个百万千瓦机组运行性能、运行效率和安全性、稳定性。
白鹤滩电站14号转子是右岸首台吊装的转子。据了解,哈电电机研制的白鹤滩转子直径16.5米,高近3.9米,总重量超过2000吨,堪称“庞然大物”。
为了打造白鹤滩水轮发电机精品转子,哈电电机科研团队结合白鹤滩机组运行功率要求高、传递扭矩参数大等特点,围绕保证转子稳定性进行了深入的计算分析与综合论证,最终在转子结构设计中,采用了自主研发的转子磁轭分段设计、转子磁极多T尾向内打键结构,配合工地加工转子支架主力筋的创新举措,有效保证了转子的静态和动态稳定性。
秉承“严细实”的工作态度,哈电电机在转子支架主力筋加工上优化工艺方案,更好地保证了转子副立筋的径向和轴向垂直度;磁轭叠装中,借助三维模拟技术反复推敲多套安装方案,通过制作专用安装工具等举措,进一步提高了磁轭安装质量。通过严格的工艺过程控制,白鹤滩首台转子的重要参数始终处于高质量水平,磁轭装配加热前、后和磁极挂装后的转子圆度数值均达优于白鹤滩精品标准。
“中国环流器二号M”是中国最大的托卡马克装置,是我国研究核聚变能的关键装备,俗称“人造太阳”。视频中最后出现的机组是由哈电电机研制的我国首台30万千伏安立式脉冲发电机组。
该脉冲发电机组主要指标达到国际先进水平,瞬时发电功率可高达30万千伏安,是国内最大的脉冲发电机组。
为满足“中国环流器二号M”装置的大功率、高储能电源需求,哈电电机成立了脉冲发电机研发、制造团队,不断地摸索探求、创新优化,成功攻克了电磁计算、通风冷却等难题,制造完成的所有部件均符合设计、标准及合同的技术要求,机座、转轴等主要部件的质量甚至优于合同和标准的相关要求。
2019年,我国首台同时也是功率最大脉冲机组在成都核西物院顺利通过了专项验收。至此, “中国环流器二号M”装置正式拥有了“神级动力”, 标志着我国核聚变能科研装备制造取得重大突破。