東方電機成功研制全球首臺百萬千萬級水電機組精品轉輪

　　踏進“無人區” 造出“中國心”——東方電機成功研制全球首臺百萬千萬級水電機組精品轉輪

　　1月12日，全球首臺白鶴灘百萬機組精品轉輪在東方電氣集團東方電機有限公司（以下簡稱東方電機）白鶴灘工地轉輪廠房正式完工，標志著我國發電設備企業率先掌握了百萬千瓦等級巨型水輪機組的核心技術。

　　“轉輪是水電機組的‘心臟’，隨著白鶴灘首臺轉輪順利完工并全面達到精品標準，我們可以非常自豪地宣布，東方電氣有能力、有實力完成白鶴灘百萬千瓦精品機組的研制任務，中國人將率先為代表世界巔峰水平的水電工程裝上‘中國心’。”東方電氣集團黨組成員、副總經理徐鵬在現場表示。

　　三峽集團黨組成員、副總經理王良友指出，全球首臺百萬千瓦機組轉輪順利通過出廠驗收，各項技術參數滿足精品制造標準，標志著以東方電氣集團為代表的國內企業在世界水電“無人區”邁出實質性的一步。

　　自主研發 開創世界水電新紀元

　　在世界范圍內，百萬千瓦巨型水輪發電機組是水電行業的“珠穆朗瑪峰”，被認為是水電產業變革的關鍵。相對于已建成的三峽、溪洛渡、向家壩水電站巨型水電機組，白鶴灘電站的單機容量更大，而且采用全球首批超巨型混流式水輪發電機組，其技術研究的復雜性和技術難度遠大于世界上已有機組，沒有現成技術可用，是真正的水電巔峰之作。

　　數據顯示，白鶴灘百萬千瓦水電機組高50多米、重達8000多噸，相當于法國埃菲爾鐵塔的重量，轉輪研制是整個機組中研發難度最大，制造難題最多的部件，也是整個機組中最核心的部件。東方電機研制的白鶴灘水電站首臺百萬千瓦轉輪直徑8.62米、高3.92米，由15塊葉片組成，每個葉片重達11噸，轉輪總重近350噸。

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

　　東方電機在白鶴灘水輪發電機組產品研發、設計、工藝上進行了包括機組總體設計、水力開發、電磁設計、高效冷卻技術、推力軸承技術、高壓絕緣技術、轉輪動應力、高強度材料研究與應用等重大專題科研攻關在內的大量自主創新，形成了具有自主知識產權的核心技術。

　　在百萬千瓦核心技術水力研發中，東方電機采用先進的水力設計、CFD分析等性能預測手段，首次將全流道全工況數值仿真技術應用于工程實際，創新性開拓了水力評判標準和葉形加厚技術，實現了整個過流部件強度與水力性能的最佳匹配，效率達到96%以上。而且，空化、壓力脈動、噪聲、飛逸轉速等穩定性指標均達到了世界先進水平，為精品機組制造打下了堅實的技術基礎。

　　在水輪發電機關鍵技術研發上，東方電機開展了勵磁繞組內外分區高效冷卻方式應用研究，較常規冷卻方式可大幅降低轉子線圈溫升；對多種定子鐵心高效散熱結構進行研究，研發出性能優良和應用可靠的散熱結構；創新冷卻結構，在有效提升冷卻空氣利用率的基礎上，大幅降低了機內空氣流量，使電機通風損耗明顯減小，滿足了發電機高效率的高要求。

　　在絕緣和軸承技術開發上，東方電機首次提出并形成額定電壓24千伏級空冷水輪發電機定轉子繞組絕緣性能的評定項目與考核指標，首次開展定子線棒及繞組的絕緣與防暈系統仿真計算、定子繞組的絕緣性能及多因子老化壽命等試驗驗證研究，結果滿足機組長期安全運行技術要求；開發了熱邊界層隔離推力軸承降溫技術、先進低損耗推力軸承技術等。

　　在轉輪制造方面，東方電機制造工藝持續優化改進。以轉輪精品指標、內控指標提高轉輪制造質量。通過轉輪現場制造廠房工藝布局，轉輪全低氫焊接技術，轉輪及上冠空中偏心翻身技術、轉輪三維模擬精準確定葉片與上冠、下環空間相貫線及焊縫坡口、轉輪裝焊固定工裝、轉輪軸向對稱、葉片厚度及流道對稱的焊接順序、轉輪過程監控等措施，保證了轉輪焊后所有尺寸、焊縫一檢合格率全部實現精品制造目標。

　　自強不息 打造中國水電新名片

　　歷經一甲子的風雨歷程，東方電機從中國西部崛起，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77萬千瓦水電機組研制的基礎上，東方電機瞄準百萬千瓦水電機組自主開發，在巨型水輪機發電設備技術研發上砥礪十年，引領世界水電設備研制，打造出中國水電新名片。

　　1997年以來，東方電機與三峽集團合作參加引進技術、合作研制三峽左岸70萬千瓦級水輪發電機組。通過三峽項目研發，掌握了巨型混流式水電機組研制的關鍵技術，達到世界先進水平，具備了立足國內自主研制70萬千瓦級巨型水電機組的能力和條件。之后，通過二次開發和再創新，東方電機成功開發出適用于三峽右岸電站的轉輪模型，綜合性能優于三峽左岸引進國外的轉輪模型，在三峽右岸機組投標中與國外一流制造廠商同臺競技而勝出，取得了自行設計、制造三峽右岸4臺70萬千瓦水電機組、具有歷史性意義的合同。

　　通過三峽水電項目，東方電機在短短幾年內縮小了與國外先進技術30多年的差距，使我國巨型混流式水輪機核心技術跨入世界先進行列。東方電機也由三峽左岸機組的“中國制造”變為三峽右岸機組的“中國創造”， 提升了我國水力發電設備在國際發電設備市場的競爭力和市場開拓能力。

　　溪洛渡水電項目單機容量77萬千瓦，超過三峽機組單機容量，東方電機為該電站提供9臺巨型混流式水輪發電機組，是與三峽集團在三峽工程項目合作基礎上又一次完美合作。從溪洛渡項目的研發到成功投產，東方電機堅持自主創新，不斷掌握核心技術，在重大水電自主研制、項目管理、產品交貨、技術開發、安裝服務、調試指導等諸多方面實現了跨越。而以溪洛渡為代表的大型發電設備目前已形成成熟的自主品牌，其機組運行振動、擺度、噪音等穩定性指標表明，溪洛渡水輪發電機組研發水平已達到國際先進。

　　在三峽、溪洛渡項目基礎上，東方電機邁進百萬千瓦級水電行業“無人區”，在白鶴灘水電站左岸8臺水輪發電機組的研制中登上了世界水力發電技術頂峰。

　　“一帶一路” 助力中國水電“走出去”

　　白鶴灘百萬千瓦水電機組的研制，引領了世界發電裝備制造業的技術進步，更成為中國在國際市場的又一張閃亮名片。這張名片，不僅有利于中國發電設備制造企業在響應國家“一帶一路”倡議及踐行“走出去”發展戰略中占據先機，更對開發世界水電具有重要的現實意義。

　　作為世界最大的發電設備供應商之一，近年來，東方電機憑借雄厚的電力設備研發、制造與服務能力，尤其在水電設備研發制造方面的核心競爭力，已成功進入國際第一梯隊，成為中國水電“走出去”的代表。

　　2009年，東方電機參與南美“三峽”工程——杰瑞水電站建設，為其提供22臺7.5萬千瓦貫流式水輪機組。杰瑞水電站是目前世界上機組臺數最多、單機容量最大、轉輪直徑最大的燈泡貫流式機組電站，也是迄今世界最大的貫流式水電站，在巴西電力系統中占據非常重要的地位。2016年11月18日，杰瑞水電站左岸22臺機組全部投產。2017年4月，以東方電機為主要完成單位的“巨型貫流式水輪發電機組關鍵技術研究及杰瑞機組研制”獲2016年度四川省科學技術進步獎唯一一個特等獎。

　　2011年，東方電機參與非洲“三峽”工程——埃塞俄比亞吉布Ⅲ水電站建設，為其提供10臺187MW的混流式發電機組。吉布Ⅲ水電站是埃塞俄比亞最大水電項目，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，投運后為埃塞俄比亞首都亞的斯亞貝巴提供90%的電力。

　　2013年，東方電機參與亞洲第一長壩、柬埔寨最大水電工程桑河二級水電站建設，為其提供全部8臺50MW燈泡貫流式機組。桑河二級水電站建成后將占柬埔寨全國總發電量的五分之一以上。2018年10月21日，該電站機組全部投產發電，從首臺機組投產到最后一臺機發電，不到10個半月，堪稱新的“中國速度”。

　　巴基斯坦卡洛特水電站是“一帶一路”首個水電大型投資建設項目，也是“中巴經濟走廊”首個水電投資項目。電站規劃裝機容量72萬千瓦，年發電32.13億度，是巴基斯坦第五大水電站，由三峽集團采用“建設—經營—轉讓”的模式運作，已被列入“中巴經濟走廊”優先實施能源合作項目和“一帶一路”重點項目。東方電機為該項目提供4臺180MW混流式水輪發電機組，目前首臺機組正在東方電機廠內研發制造。

　　截至目前，東方電機國際市場開拓成績斐然，累計出口發電設備超過300余臺，遍布全球三十多個國家。（楊靜）

　　轉自：中國能源報

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