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東方電氣研制的全球首臺百萬千瓦水電機組精品轉子成功吊裝

文章來源:中(zhong)國東方電氣(qi)集(ji)團(tuan)有限(xian)公司  發布(bu)時間(jian):2021-08-20

8月18日,隨著一聲(sheng)哨響,白鶴灘水(shui)電站(zhan)首臺(tai)機(ji)組(zu)轉子,在(zai)兩臺(tai)1300噸橋機(ji)并(bing)車(che)抬吊(diao)牽引(yin)下緩緩離地,開始平(ping)穩(wen)上升,隨后經(jing)過約300米的(de)水(shui)平(ping)移動后,平(ping)穩(wen)落入機(ji)坑(keng),與發電機(ji)軸(zhou)、推力頭精準對接,標志著東方電氣自主研制的(de)全球首臺(tai)百萬(wan)千(qian)瓦水(shui)電機(ji)組(zu)轉子成功(gong)吊(diao)裝。

白鶴(he)(he)灘水電(dian)站(zhan)首臺機組(zu)轉子成功吊(diao)裝,吹(chui)響了首批機組(zu)按期投(tou)產發電(dian)的總號(hao)角,是白鶴(he)(he)灘水電(dian)站(zhan)乃至(zhi)中國(guo)水電(dian)的重要(yao)里程(cheng)碑,是以東(dong)方電(dian)氣為(wei)代(dai)表的中央企業堅持新發展理(li)念,勇攀科技新高峰,努力打造精品工程(cheng),在(zai)變(bian)局中把握主動,在(zai)大勢中謀求作為(wei)的出彩答卷。

轉子(zi)(zi)是(shi)水輪(lun)發電機組的核心(xin)部件(jian),也是(shi)機組安(an)裝過程中重(zhong)量最大的部件(jian),轉子(zi)(zi)吊裝是(shi)機組安(an)裝最重(zhong)要(yao)(yao)的標(biao)志性(xing)節點(dian)。東方電氣研制的白鶴灘(tan)轉子(zi)(zi)外圓(yuan)直(zhi)徑16.2米(mi),最大高(gao)度(du)4.1米(mi),總重(zhong)約(yue)2000噸。首臺機組轉子(zi)(zi)組裝后(hou),各項參數指(zhi)標(biao)全(quan)面優于精(jing)品(pin)標(biao)準要(yao)(yao)求。

不忘產業報國初心打造大國重器

白鶴灘(tan)水(shui)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)是全球單機容量(liang)(liang)最(zui)大、在建(jian)規模最(zui)大的(de)水(shui)電(dian)(dian)(dian)站(zhan),是開發和(he)治理長江(jiang)上游的(de)重(zhong)要水(shui)電(dian)(dian)(dian)工程(cheng),是國家能源戰略(lve)布局(ju)“西電(dian)(dian)(dian)東送”的(de)骨干(gan)電(dian)(dian)(dian)源點,是長江(jiang)防洪(hong)體系的(de)重(zhong)要組成部分(fen)。白鶴灘(tan)水(shui)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)裝機總容量(liang)(liang)1600萬(wan)千瓦,左(zuo)右(you)兩岸(an)分(fen)別安裝8臺100萬(wan)千瓦水(shui)輪發電(dian)(dian)(dian)機組。東方電(dian)(dian)(dian)氣集團東方電(dian)(dian)(dian)機有限公司承擔左(zuo)岸(an)8臺100萬(wan)千瓦機組研制任務。

電(dian)(dian)站建成后,年平(ping)均發(fa)電(dian)(dian)量624.43億(yi)(yi)度,超過2019年北京(jing)市全社會用電(dian)(dian)總量(1166.4億(yi)(yi)千瓦時)的二分之一,每年可節約(yue)標準煤約(yue)1968萬噸,減少(shao)排(pai)放二氧化碳(tan)5160萬噸、二氧化硫17萬噸、氮氧化物約(yue)15萬噸,節能減排(pai)效(xiao)益顯著。

白鶴灘水(shui)庫(ku)正常蓄水(shui)位825米,相應(ying)庫(ku)容206億立方(fang)米,預留防(fang)洪(hong)庫(ku)容75億立方(fang)米,建(jian)成后與金沙江(jiang)(jiang)(jiang)下(xia)游(you)其它(ta)梯級水(shui)庫(ku)聯(lian)合運(yun)用,可使川江(jiang)(jiang)(jiang)沿岸的(de)宜賓、瀘州、重慶(qing)等城市的(de)防(fang)洪(hong)標準進一步提高,同時可減(jian)少進入三(san)峽水(shui)庫(ku)的(de)洪(hong)水(shui),配合三(san)峽水(shui)庫(ku)運(yun)用,能(neng)有效減(jian)少長江(jiang)(jiang)(jiang)中下(xia)游(you)地區成災洪(hong)水(shui)和分洪(hong)損(sun)失(shi)。

勇擔制造強國使命研制傳世精品

白鶴(he)灘(tan)水(shui)輪發(fa)電(dian)(dian)(dian)機額定功率1000兆(zhao)瓦,是(shi)世界(jie)上單機容量最(zui)大(da)的(de)全空冷水(shui)輪發(fa)電(dian)(dian)(dian)機;額定效率不(bu)(bu)(bu)低(di)于(yu)99.01%,是(shi)世界(jie)上效率指標(biao)(biao)最(zui)高的(de)水(shui)輪發(fa)電(dian)(dian)(dian)機;定子繞組(zu)溫(wen)升(sheng)不(bu)(bu)(bu)超(chao)(chao)過(guo)63K,轉子繞組(zu)溫(wen)升(sheng)不(bu)(bu)(bu)超(chao)(chao)過(guo)58K,遠優于(yu)國(guo)際標(biao)(biao)準和國(guo)家標(biao)(biao)準,是(shi)水(shui)電(dian)(dian)(dian)行業(ye)最(zui)嚴格的(de)溫(wen)升(sheng)控制水(shui)平;額定電(dian)(dian)(dian)壓24千(qian)伏,為(wei)水(shui)電(dian)(dian)(dian)行業(ye)最(zui)高電(dian)(dian)(dian)壓等級。

為打(da)造“新時代大國重器”,三(san)峽集團組(zu)織制訂了(le)白(bai)鶴灘(tan)機組(zu)研(yan)發、制造、安裝(zhuang)、運行等精(jing)品指標(biao),全(quan)面(mian)高(gao)于行業標(biao)準(zhun)要求。為實現精(jing)品標(biao)準(zhun)要求,東方電(dian)氣以“過程精(jing)品”保證“結果精(jing)品”,在大量總結、評估、科研(yan)、試制工作(zuo)的(de)基(ji)礎上,主動(dong)制定了(le)更加嚴(yan)格的(de)內控指標(biao)體(ti)系(xi)。

最大(da)容量、最高(gao)效率、最低溫升(sheng)、高(gao)可靠性及全面精品標準要求,代表(biao)了世(shi)(shi)界(jie)水(shui)電(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)的最高(gao)水(shui)平。邁進世(shi)(shi)界(jie)水(shui)電(dian)(dian)裝備研制(zhi)“無(wu)人(ren)區(qu)”的東方(fang)電(dian)(dian)氣充分(fen)總結三峽、溪洛渡等大(da)容量機組(zu)的研制(zhi)經驗,反復評估優化白鶴(he)灘機組(zu)設計(ji)計(ji)算、制(zhi)造工藝(yi)和(he)現(xian)場安裝方(fang)案,深入開展科研攻關(guan)和(he)關(guan)鍵部件試制(zhi),進行了大(da)量的自(zi)主創新,形成了一系列具有自(zi)主知識(shi)產(chan)權的核心技(ji)術(shu)(shu):

——磁極繞組空內冷技(ji)術

控(kong)(kong)制(zhi)溫(wen)(wen)升(sheng)水(shui)平(ping),避(bi)免大尺寸機(ji)(ji)組(zu)(zu)內部(bu)(bu)熱變形和熱應力影響機(ji)(ji)組(zu)(zu)長期安全可靠運行(xing),是百萬千瓦機(ji)(ji)組(zu)(zu)最主要的技術(shu)(shu)難題之(zhi)一。東方電(dian)氣(qi)提出了轉子繞(rao)組(zu)(zu)最高(gao)(gao)溫(wen)(wen)升(sheng)不超過58K的行(xing)業(ye)最嚴(yan)指(zhi)標(biao),并(bing)采用磁極(ji)繞(rao)組(zu)(zu)空內冷技術(shu)(shu),增加(jia)磁極(ji)散熱面積33%,大幅縮短傳熱路徑,極(ji)大提高(gao)(gao)了散熱效率(lv),實(shi)(shi)現了嚴(yan)控(kong)(kong)溫(wen)(wen)升(sheng)水(shui)平(ping)和降(jiang)(jiang)低內部(bu)(bu)溫(wen)(wen)差(cha)的既定目(mu)標(biao)。同(tong)時(shi),冷卻風量需求降(jiang)(jiang)低22%,通風損耗降(jiang)(jiang)低約1000kW,占電(dian)機(ji)(ji)總損耗的10%,也確保了白(bai)鶴灘發電(dian)機(ji)(ji)世(shi)界最高(gao)(gao)效率(lv)目(mu)標(biao)的實(shi)(shi)現。

——低損耗軸承技術

為滿足高(gao)參數(負荷(he))、高(gao)可靠性(xing)、高(gao)效、清(qing)潔環保各項(xiang)要求(qiu),白鶴灘發電機推(tui)力(li)和下導軸(zhou)承(cheng)(cheng)采用了低損耗(hao)軸(zhou)承(cheng)(cheng)技術,降(jiang)(jiang)(jiang)低推(tui)力(li)和下導軸(zhou)承(cheng)(cheng)總損耗(hao)25%以(yi)上(shang);提升推(tui)力(li)軸(zhou)承(cheng)(cheng)承(cheng)(cheng)載性(xing)能(neng)15%以(yi)上(shang);增(zeng)強(qiang)了冷卻(que)效果(guo),降(jiang)(jiang)(jiang)低軸(zhou)瓦(wa)最高(gao)溫度約10℃,并通過降(jiang)(jiang)(jiang)低運(yun)行油位,從源頭上(shang)大幅減少(shao)油霧的(de)產生。東方電氣的(de)低損耗(hao)軸(zhou)承(cheng)(cheng)技術,同時實現了提升軸(zhou)承(cheng)(cheng)性(xing)能(neng)、提升冷卻(que)效果(guo)、降(jiang)(jiang)(jiang)低軸(zhou)承(cheng)(cheng)損耗(hao)、控制油霧污染的(de)目標。

——平(ping)衡受力新型轉(zhuan)子支架

與當前70到(dao)80萬千瓦等級巨型(xing)水(shui)電機組采用(yong)(yong)的轉(zhuan)子支(zhi)架相比,新型(xing)轉(zhuan)子支(zhi)架在(zai)性(xing)能上全面優于傳統(tong)結構(gou),各種工況應力(li)水(shui)平降低10%以上;具有(you)更(geng)低的自身通風損耗特性(xing);大(da)幅(fu)降低負壓抽吸作(zuo)用(yong)(yong),降低機組油霧污染防治難度。

——24千伏絕緣系統(tong)

針對24千(qian)伏的水(shui)輪發(fa)電(dian)機最高電(dian)壓等級,東方電(dian)氣首次提出并形(xing)成24千(qian)伏定子(zi)繞組(zu)絕緣(yuan)性能(neng)的評(ping)定項目與(yu)考核標準,通(tong)過(guo)仿真計算(suan)、絕緣(yuan)性能(neng)試驗(yan)、多因子(zi)老化壽命(ming)試驗(yan)、整節距模擬繞組(zu)端部(bu)放電(dian)試驗(yan)等研究,所有性能(neng)指(zhi)標全面優于合同要(yao)求(qiu)。單(dan)臺機組(zu)共1620支線棒,全部(bu)達到(dao)精(jing)品標準要(yao)求(qiu),全部(bu)一次通(tong)過(guo)現場電(dian)氣性能(neng)試驗(yan)檢驗(yan),首臺發(fa)電(dian)機整體繞組(zu)于2020年7月(yue)30日(ri)一次通(tong)過(guo)驗(yan)收試驗(yan)。

求實圖強攻(gong)克水(shui)電設備研(yan)制(zhi)核心技術,砥礪(li)奮進打(da)造(zao)大(da)國(guo)(guo)(guo)重器(qi)攀登行業珠(zhu)峰。創立于1958年(nian)的(de)(de)東方電氣始終不忘(wang)產業報國(guo)(guo)(guo)初心,勇擔(dan)制(zhi)造(zao)強國(guo)(guo)(guo)使命,挺起民族工業脊梁,研(yan)制(zhi)精(jing)品(pin)機組(zu),打(da)造(zao)大(da)國(guo)(guo)(guo)重器(qi),引領世界(jie)水(shui)電裝備進入“無人區”,向“中(zhong)國(guo)(guo)(guo)最好,世界(jie)一流”的(de)(de)宏偉目標穩(wen)步(bu)前進,為實現中(zhong)華民族偉大(da)復(fu)興的(de)(de)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)夢持續貢(gong)獻東方力量。

【責任編輯(ji):趙藝(yi)涵】

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