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哈爾濱電機廠水電裝備為“藏電外送”保駕護航

科技日報發(fā)布時間:2024-10-29 11:28:30  作者:朱虹、李麗云、王學善

  10月18日,哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司(以下簡稱“哈電集團電機公司”)自主研發(fā)的扎拉沖擊式水輪機配水環(huán)管(分流管)順利完成加工制造。這是世界上首套單機容量達到500兆瓦的沖擊式水輪機配水環(huán)管。該成果不僅標志著我國水電裝備制造領域取得重大突破,更為全球清潔能源發(fā)展注入強勁動力。

  超大直徑穩(wěn)定可靠

  扎拉水電站坐落于西藏自治區(qū)昌都市左貢縣。作為國家“藏電外送”的重要骨干電站,該水電站由中國大唐集團投資建設,是藏東南地區(qū)清潔能源一體化基地的核心電站。同時,它也是國家能源局能源領域首臺(套)重大技術裝備項目,承載著我國水電裝備制造領域自主創(chuàng)新與技術突破的重要使命。

  扎拉水電站500兆瓦沖擊式水電機組,是目前國內(nèi)唯一的500兆瓦級高水頭、大容量沖擊式水電機組研制及應用示范項目。電站共規(guī)劃安裝兩臺500兆瓦沖擊式水輪發(fā)電機組,這兩臺機組不僅單機容量大,而且功率高、技術先進,其研制難度堪稱世界之最。

  配水環(huán)管作為沖擊式水輪機的核心部件之一,重要性不言而喻。在機組運行過程中,確保配水環(huán)管可時刻承受巨大的水壓力,是機組穩(wěn)定運行的關鍵所在。

  “我們從2021年開始,就針對扎拉配水環(huán)管開展了自主化研制工作。”哈電集團電機公司產(chǎn)品設計部主任設計員王洪斌介紹,團隊經(jīng)過無數(shù)次試驗與優(yōu)化,成功研制出了這一重大裝備。

  該配水環(huán)管由12節(jié)環(huán)管構成,設計精巧、結構復雜。王洪斌介紹,它水力性能好、設計壓力高、尺寸規(guī)模大,岔管應力水平適中,結構布置合理。其中,最大單節(jié)環(huán)管的長度超過10米,管口最大尺寸更是達到了3.7米。這種管徑設計,顯著增加了進入機組的水流量,使得水流的流速更低,機組的運行性能更加穩(wěn)定可靠。

  “為了確保配水環(huán)管的研制質(zhì)量,我們采用了高強度鋼板和特殊焊接加工技術。”哈電集團電機公司智能制造工藝部經(jīng)理魏方鍇介紹,配水環(huán)管總裝配后的平面布置面積達到592平方米,總裝配重量更是高達370噸,可以承受高達12.6兆帕的試驗壓力,充分展現(xiàn)了我國水電裝備制造行業(yè)的卓越實力。

  系列技術攻克加工難題

  配水環(huán)管的精巧結構設計,在一定程度上增大了工件的加工和裝配難度。為了確保各節(jié)環(huán)管能夠一次性裝配驗收合格,哈電集團電機公司創(chuàng)新性地融合了多項加工制造技術。該公司針對配水環(huán)管鋼板強度高、焊接加工難、空間尺寸大等特點,開展了一系列技術攻關行動。

  在保證鋼板成型質(zhì)量方面,哈電集團電機公司應用激光跟蹤儀進行輔助測量和調(diào)整,將精密測量的實際數(shù)據(jù)與理論三維模型數(shù)據(jù)進行對比分析。這一舉措顯著減少了相鄰管口的焊接誤差,有效提升了產(chǎn)品焊接和加工質(zhì)量。同時,通過數(shù)字化分析技術,他們對偏差進行精確修正和調(diào)整,使得焊接一次交檢合格率達97%以上。

  為了攻克配水環(huán)管的加工難關,哈電集團電機公司集合生產(chǎn)資源,調(diào)配高精度測量和數(shù)控加工設備。“我們采用人工找正配合設備復驗的方法,以及高精測量聯(lián)合修正的技術手段,開展24小時不停滯的生產(chǎn)攻關。”該公司項目服務管理部項目經(jīng)理李曉峰說,這一系列舉措不僅保證了配水環(huán)管的研制質(zhì)量,還實現(xiàn)了產(chǎn)品的焊接、加工和裝配等生產(chǎn)作業(yè)面的直線進度。最終,經(jīng)過不懈努力,哈電電機成功自主研制出了這一重大裝備。

  “扎拉水電站的建成投運,將有力推動西藏地區(qū)清潔能源的開發(fā)利用,為‘藏電外送’的實施提供有力支撐。”李曉峰說,這一項目的成功實施也將為我國水電裝備制造領域的技術進步和產(chǎn)業(yè)升級提供寶貴經(jīng)驗。

  來源:科技日報記者朱虹、李麗云 通訊員:王學善



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