http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 03:24:18 來源:中國工業報

12月2日,中國水電發展史上新的裏程碑誕生,東方電氣集團東方電機有限公司(以下簡稱東方電機)研製的三峽右岸電站最後一台機組———15號機組通過三峽工程右岸電站機組啟動驗收委員會的驗收。中國長江三峽工程開發總公司總經理、三峽工程右岸電站機組啟動驗收委員會主任李永安表示,右岸機組全部通過驗收,是機組國產化過程的階段性成果;三峽工程機電設備的國產化,對於引進、消化吸收、再創新具有很好的示範作用。15號機組通過驗收,還意味著三峽工程左右岸電站26台700兆瓦機組全部通過驗收。至此,三峽電站裝機容量達到1.82萬兆瓦,自首批機組投產發電以來,三峽電站共發電2836億千瓦時。
三峽左岸:初試牛刀
三峽機組是全球容量最大、直徑最大、重zhong量liang最zui重zhong的de機ji組zu,其qi設she計ji和he製zhi造zao難nan度du對dui世shi界jie著zhu名ming的de製zhi造zao商shang也ye具ju有you很hen大da挑tiao戰zhan。在zai實shi施shi三san峽xia工gong程cheng左zuo岸an項xiang目mu時shi,有you關guan方fang麵mian提ti出chu了le主zhu承cheng包bao方fang必bi須xu是shi有you巨ju型xing水shui電dian機ji組zu製zhi造zao經jing驗yan的de大da型xing企qi業ye。國guo家jia實shi施shi的de“以市場換技術”戰略,為東方電機的三峽機組技術引進與分包製造創造了曆史性的發展機遇。1997年,在國家有關部門和中國長江三峽工程開發總公司的支持下,東方電機獲得了引進國外先進技術並分包製造單機容量700兆瓦三峽左岸水電機組的合同。
東方電機經過三峽左岸機組5年的技術引進和消化吸收以及潛心攻關,實現了三峽機組定子、轉子繞組絕緣材料的國產化以及製造的本地化,並取得VGS聯合體承製的6台左岸水電機組中2.5台份的分包製造,全麵掌握了700兆瓦級大型水輪發電機組的開發、設計和製造技術,大大提高了東方電機的技術水平;實現了發電機絕緣技術的突破和自主化,電壓20千伏、主絕緣工作場強2.51千伏/毫米,實現了多膠模壓線棒全麵達到國外VPI少膠絕緣體係先進性能指標;葉片數控加工、轉輪等大部件焊接、主軸窄間隙焊接、轉輪等大部件加工工藝技術都在這一時期發展起來,具備了立足國內自主研製700兆瓦級巨型水電機組的能力和條件。
東方電機總經理韓誌橋指出,雖然國外公司在左岸電站項目中占據了“大頭”,但通過參與製造三峽左岸,我們掌握了機組的核心技術,推動了技術創新,實現了水電單機容量從300兆瓦到700兆瓦的曆史性跨越,分包製造的三峽左岸水電機組質量精良,為三峽左岸水電機組提前一年發電做出了貢獻。
轉輪是水輪發電機組的“心髒”,其性能的優劣直接影響到水輪機的效率、空(kong)化(hua)性(xing)能(neng)和(he)壓(ya)力(li)脈(mai)動(dong)。國(guo)外(wai)多(duo)家(jia)知(zhi)名(ming)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)商(shang)經(jing)過(guo)多(duo)年(nian)研(yan)究(jiu)推(tui)出(chu)的(de)三(san)峽(xia)左(zuo)岸(an)轉(zhuan)輪(lun)雖(sui)然(ran)效(xiao)率(lv)達(da)到(dao)了(le)要(yao)求(qiu),但(dan)由(you)於(yu)電(dian)站(zhan)運(yun)行(xing)水(shui)頭(tou)變(bian)化(hua)大(da),壓(ya)力(li)脈(mai)動(dong)不(bu)甚(shen)理(li)想(xiang),且(qie)之(zhi)前(qian)中(zhong)國(guo)從(cong)國(guo)外(wai)引(yin)進(jin)的(de)小(xiao)浪(lang)底(di)、大朝山等水電站水輪機轉輪都出現了“卡門渦”wenti,guowuyuansanxiazhiliangjianzhazugeiguowuyuanxiexin,jianyisanxiayouanjizudaizuoanjizuzhuanlunwentijiejuezhihouzaizhaobiao。guowuyuansanxiabanjinjizhaojiguoneishuilizhuanjiajinxingleduociyantao,tichuzaisanxiayouankaifaxingnengyouyuzuoandezhuanlun。shinian36歲、東方電機最年輕的水力設計總設計師石清華接受了這項世界水力研究界最具有挑戰性的研究任務。
石清華在消化吸收國外公司流體計算軟件的基礎上,又進行了二次開發和創新,創建了具有中國特色的集水輪機轉輪水力設計、流liu態tai分fen析xi和he性xing能neng預yu測ce於yu一yi體ti的de水shui力li開kai發fa軟ruan件jian係xi統tong。在zai試shi驗yan台tai上shang對dui國guo外wai公gong司si的de三san峽xia轉zhuan輪lun進jin行xing了le複fu核he試shi驗yan,在zai對dui壓ya力li脈mai動dong高gao的de區qu域yu進jin行xing模mo擬ni分fen析xi的de基ji礎chu上shang,利li用yong自zi行xing開kai發fa的de軟ruan件jian係xi統tong和he多duo年nian來lai積ji累lei的de水shui力li設she計ji經jing驗yan,對dui三san峽xia右you岸an轉zhuan輪lun進jin行xing了le水shui力li優you化hua設she計ji,優you化hua了le水shui輪lun機ji各ge過guo流liu部bu件jian。
jingguojilunshiyan,xinkaifadezhuanlunyalimaidongyimingxianyouyuguowaidesanxiazuoanzhuanlun,shuilunjishuiliwendingxingyouleshizhixingtupo,zizhukaifachulebizuoanguowaijizuxingnenggengyouyuedezhuanlunhexinjishu,wanquanxiaochulekunraoguoneiwaishuilunjixingyedeteshuyalimaidongwenti,weiguoneiqiyeyingdeleyukuaguogongsitongtaishiyanduibishuilunjimoxingdezige,jifaleguoneiwaitongxingduisanxiayouanjizuxinyilunzhuanlunyouhuadejingzhengkaifa。
在中國水利水電科學研究院試驗台與國際著名公司進行的三峽右岸模型水輪機同台對比試驗中,東方電機最終以自主開發的、達到世界先進水平的轉輪贏得了三峽右岸4台機組的自主研製合同,中國發電設備製造企業沒有資格自主研製巨型機組的曆史在東方電機手中得以改寫。
三峽右岸:突破兩項尖端技術
在三峽右岸轉輪取得突破的同時,東方電機通過對右岸發電機電磁方案進行優化改進,解決了三峽左、右岸VGS發電機振動噪音問題,又取得三峽右岸發電機關鍵技術的突破。
東方電機的“洋師傅”VGS集團的三峽發電機左、右岸方案存在較大缺陷。發電機設計出身的東方電機副總經理、總工程師賀建華通過縝密分析和論證,製定了詳細的改進方案。結構及安裝工藝改進方案的實施,達到了降低低頻振動近50%的效果,振動改進方案的實施,將引起電磁振動的激振分數次諧波幅值削弱達90%,基本消除了定子鐵芯的100赫茲工頻振動,同時使發電機噪音大幅下降,達到優良指標。10月30日,以三峽右岸電站最後一台機組正式並網發電為標誌,東方電機研製的4台三峽右岸機組全部投入運行,各方麵性能達到國際水準,並且很多參數指標領先其他廠家。尤其是15號機組各部位振動噪音數據創下了三峽右岸機組最好記錄,機組擺度也達到了國產機組最好水平。
東方電機在研製三峽右岸機組中取得了兩項國際尖端關鍵技術的突破———自主開發出比左岸國外機組性能更優越、完全消除了困擾國內外水輪機行業的特殊壓力脈動問題的右岸轉輪;解決了三峽左、右you岸an發fa電dian機ji中zhong存cun在zai的de振zhen動dong噪zao音yin問wen題ti,提ti升sheng了le國guo際ji發fa電dian設she備bei行xing業ye的de技ji術shu水shui平ping,為wei三san峽xia項xiang目mu之zhi後hou的de近jin百bai台tai巨ju型xing水shui電dian機ji組zu的de開kai發fa奠dian定ding了le堅jian實shi的de技ji術shu基ji礎chu,對dui我wo國guo能neng源yuan工gong業ye的de發fa展zhan和he安an全quan具ju有you重zhong大da意yi義yi。行xing業ye專zhuan家jia一yi致zhi認ren為wei:“三峽機組技術引進的再創新是我國重大裝備行業技術引進最成功的典範”。
12月8~10日ri,中zhong國guo長chang江jiang三san峽xia工gong程cheng開kai發fa總zong公gong司si組zu織zhi召zhao開kai的de三san峽xia電dian站zhan水shui輪lun發fa電dian機ji組zu性xing能neng評ping審shen會hui認ren為wei,經jing過guo國guo內nei多duo年nian的de研yan究jiu和he科ke技ji攻gong關guan,三san峽xia電dian站zhan機ji組zu設she計ji製zhi造zao由you左zuo岸an電dian站zhan以yi國guo外wai廠chang商shang為wei主zhu、國內廠商分包製造,到右岸電站國內廠商獨立設計製造其中的8台機組(其中東電4台、哈電4台),走出了一條技術引進、消化吸收、再創新的成功之路,實現了700兆瓦級水輪發電機組的國產化。國產三峽機組在水力設計、電磁設計、冷卻方式、絕緣技術等方麵達到了國際同等水平,三峽右岸電站機組總體性能優於左岸電站機組。
蒸發冷卻“引領”天下
東方電機以三峽左岸電站水輪機技術引進為契機,完整構建和全麵提升了水輪機水力設計、流體動力分析、水shui輪lun機ji和he發fa電dian機ji模mo型xing測ce試shi技ji術shu的de硬ying軟ruan件jian平ping台tai,培pei養yang了le新xin一yi代dai設she計ji人ren員yuan,采cai用yong新xin的de設she計ji理li念nian和he設she計ji方fang法fa,在zai消xiao化hua吸xi收shou引yin進jin技ji術shu再zai創chuang新xin上shang下xia功gong夫fu,實shi現xian了le跨kua越yue式shi的de飛fei躍yue。短duan短duan幾ji年nian內nei,陸lu續xu在zai巨ju型xing混hun流liu式shi、大型軸流轉槳式和大型貫流式水電機組開發中取得重大突破,技術開發達到了世界先進水平。
大容量發電機采用何種冷卻方式是發電機設計、製(zhi)造(zao)中(zhong)的(de)重(zhong)大(da)問(wen)題(ti),也(ye)是(shi)製(zhi)約(yue)大(da)型(xing)發(fa)電(dian)機(ji)發(fa)展(zhan)的(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)。隨(sui)著(zhe)發(fa)電(dian)機(ji)容(rong)量(liang)的(de)增(zeng)大(da),電(dian)機(ji)各(ge)部(bu)分(fen)的(de)損(sun)耗(hao)也(ye)明(ming)顯(xian)增(zeng)加(jia)。因(yin)此(ci),改(gai)進(jin)電(dian)機(ji)的(de)冷(leng)卻(que),有(you)效(xiao)帶(dai)走(zou)各(ge)種(zhong)損(sun)耗(hao)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量(liang),降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)各(ge)部(bu)分(fen)溫(wen)升(sheng),是(shi)設(she)計(ji)、製造大容量發電機的一個重要課題。
為(wei)了(le)適(shi)應(ying)自(zi)主(zhu)研(yan)製(zhi)大(da)型(xing)水(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)需(xu)要(yao),建(jian)立(li)起(qi)我(wo)國(guo)擁(yong)有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)大(da)型(xing)水(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)機(ji)冷(leng)卻(que)技(ji)術(shu)體(ti)係(xi)勢(shi)在(zai)必(bi)行(xing)。多(duo)年(nian)來(lai),東(dong)方(fang)電(dian)機(ji)在(zai)大(da)型(xing)水(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)冷(leng)卻(que)技(ji)術(shu)上(shang)與(yu)中(zhong)科(ke)院(yuan)電(dian)工(gong)所(suo)等(deng)單(dan)位(wei)合(he)作(zuo)研(yan)發(fa)了(le)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)蒸(zheng)發(fa)冷(leng)卻(que)水(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)機(ji)技(ji)術(shu),研(yan)製(zhi)的(de)雲(yun)南(nan)大(da)寨(zhai)10兆瓦蒸發冷卻水輪發電機、陝西安康50兆瓦蒸發冷卻水輪發電機和青海李家峽400兆(zhao)瓦(wa)蒸(zheng)發(fa)冷(leng)卻(que)發(fa)電(dian)機(ji)皆(jie)獲(huo)得(de)國(guo)家(jia)科(ke)技(ji)進(jin)步(bu)二(er)等(deng)獎(jiang)。蒸(zheng)發(fa)冷(leng)卻(que)技(ji)術(shu)與(yu)國(guo)外(wai)一(yi)些(xie)公(gong)司(si)的(de)水(shui)冷(leng)卻(que)發(fa)電(dian)機(ji)技(ji)術(shu)相(xiang)比(bi),無(wu)論(lun)在(zai)技(ji)術(shu)上(shang),還(hai)是(shi)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)以(yi)及(ji)操(cao)作(zuo)維(wei)護(hu)等(deng)方(fang)麵(mian)都(dou)有(you)它(ta)獨(du)特(te)的(de)優(you)點(dian),而(er)且(qie)還(hai)能(neng)突(tu)破(po)空(kong)冷(leng)發(fa)電(dian)機(ji)設(she)計(ji)製(zhi)造(zao)的(de)極(ji)限(xian)容(rong)量(liang),充(chong)分(fen)體(ti)現(xian)出(chu)該(gai)技(ji)術(shu)的(de)先(xian)進(jin)性(xing)。
如果把轉輪比為水輪發電機組的“心髒”的話,那線圈絕對是水輪發電機組的“血管”。在成功建設三峽左岸電站700兆瓦水輪發電機蒸發冷卻改造試驗台,完成係統的試驗研究基礎上,東方電機又針對三峽地下廠房電站700兆瓦水輪發電機建設了1:1蒸發冷卻模擬試驗台,進行真機結構的工業試驗,確保先進和可靠的“中國血管”裝備三峽地下廠房機組。
目前,東方電機以獨特的技術優勢承接的三峽地下廠房電站兩台700兆瓦蒸發冷卻機組的技術準備工作已經完成,正在進行製造。2010年,東方電機創造的世界最大的700兆瓦蒸發冷卻機組又將裝備長江三峽。在實現火電和核電單機1000兆瓦目標後,東方電機又瞄準了中國水電設備業自主發展的新目標———單機1000兆瓦巨型水電的研發。