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中国抽水蓄能机组越来越硬气
2017/8/30 6:28:20    新闻来源:中国能源报
富宏杰 张弘 《 中国能源报 》( 2017年08月28日   第 20 版)

  浙江省的东南部,白云深处,群山之间,隐藏着一座现代化的抽水蓄能电站。4台具有完全自主知识产权的国内单机容量最大(375兆瓦)可逆式水轮发电机组在仙居电站落地生根。

  在日前召开的浙江仙居抽水蓄能电站工程表彰大会上,哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司(以下简称"哈电机")荣获"最佳供应商"、"优秀调试奖"两项集体荣誉奖;仙居服务总代表张佩伦获得"突出贡献奖",项目经理刘兴全等获得"工程建设标兵"奖。

  哈电机承担了研制4台水泵水轮机的重任,这四台机组在2016年实现了"一年四投"的目标。

  不倒的3枚硬币

  国网新源浙江仙居抽水蓄能有限公司总经理姜成海评价说,"机组自投运以来,运行良好,标志着我国抽水蓄能机组国产化制造取得丰硕成果。"

  2016年5月的一天,仙居电站外面晴空万里,而电站内的空气却紧张到近乎凝结。因为,这是国产首台单机容量最大、447米高水头的抽水蓄能机组试运行的日子。

  机组带着周围人焦虑的思绪缓缓启动,进而又是高速旋转……电站工作人员从怀里掏出了3枚硬币,尝试着并排立于机组盖板之上。这时,令人惊讶的事情发生了,3枚硬币居然直直地挺立,纹丝不动。要知道,整台机组重达2100吨,有17米高,而且是在高速旋转……

  这意味着机组的稳定性极高,在机组运转过程中,测试人员再次进行检验,机组的各项技术指标均优于设计值。

  历经半个多世纪的爬坡过坎,我国再一次打破了外方主导的垄断格局。哈电机从抽水蓄能机组模拟研发到技术引进,再到国家科技支撑计划的探索,经过10余座电站数十台机组的历练,逐步形成了一套独有的抽水蓄能技术研发设计制造体系,不仅"S区"和"驼峰区"的稳定性达到了世界领先水平,而且,降低水泵水轮机无叶区压力脉动幅值技术、混流式水泵水轮机长短叶片转轮等独创成果,也为水泵水轮机水力稳定性和效率的双向提高增加砝码,达到世界领先水平。

  如今,以哈电机为代表的国内企业已经完全掌握了抽水蓄能机组的核心技术。预计到2025年,我国抽水蓄能电站装机容量将从2016年的5032.5万千瓦增加至1亿千瓦,可为国家节省上百亿元资金。

  13个来之不易的转轮

  仙居机组经受住了考验,那13个来之不易的模型转轮和研发方案早已载入史册。

  时光追溯到7年前,2010年的年底,科研人员的办公系统里,满是仙居模型转轮的参数信息,在历经了不知多少次的参数模拟测算、模型转轮加工校验后,第一台转轮模型终于成功出炉了!

  然而,兴奋的余温还没有退去,不愿意看到的事情还是发生了:这台转轮模型存在着许多"疑难杂症",亟需进一步优化。

  一轮又一轮的研发、制造、安装、试验在循环往复。

  转眼又是一个春秋,距离同台对比的时间越来越近了。攻关团队成员的目光焦急地望向公司副总工程师、仙居项目研发总指挥覃大清。这个水轮机研发领域的领军者,总是能引领着研发团队峰回路转,他的决策分量十足。面对大家的企盼,覃大清作出一个大胆的决定:开辟第二战场,要快!

  哈电机的高水头试验四台刚刚建成,新一轮的仙居转轮模型研发便为它剪了彩。

  每天召开的仙居项目进展专题会,成了试验结果比对分析、总结经验、探讨改进方案的重要阵地;观测模型运行情况、分析试验数据、查找规律、优化方案,成了好长一段时间日复一日的工作。

  "S区"和"驼峰区"的稳定性,就像"拦路虎"一样挡在面前,好像怎么也越不过去。科研人员打破了传统的机械思维模式,反复查找问题之所在,一遍又一遍地优化,终于取得了重大技术突破。结果表明,这项技术达到了世界领先水平。

  同台对比前的两个月,研发时间更是精确到了"分钟"。终于,一个满足标书要求的、性能更加优良的模型转轮研发出来了。

  2012年6月,哈电机成功签订仙居4台抽水蓄能水泵水轮机合同,意味着哈电机站到了一个新的起点上。此后, 哈电机继续优化转轮,为机组性能更加优越套上一道道安全锁,直到第13台模型转轮的成功出世……

  高超的"智造"水平

  仙居水泵水轮机加工难度大、技术要求严格。

  哈电机领导作为项目负责人参与其中,专业总师、相关部门齐心协力,严格按照合同要求、设计标准和质量标准,加强质量过程控制,定时开展加工巡检,解决技术难题,优化技术方案等,跨越了一道道看似难以破解的关卡。

  针对业界公认难度最高的水轮机球阀,技术团队拿出了详尽的方案构想和数据论证,开发出多种新型结构,球阀的密封性和动作可靠性大大提升;传统工艺方法的改变,更使生产效率、制造质量赢得了多方认可。

  钢岔管是引水系统必不可少的组成部分,对机组的稳定安全性能起着十分重要的作用。仙居项目这一至关重要的部件采用的是800兆帕级钢材,不仅成型困难,而且不易进行火焰矫形。相关部门从千丝万缕的细节中寻找蛛丝马迹,先后攻克了钢岔管各瓦片压制成型等一系列设计、工艺难关。

  "一定要把技术、质量做到最好",这样的信念引领着哈电机向前进,仙居水轮机转轮更是得到了"精品转轮"的验证。

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