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[学(xué)习(xí)强(qiáng)国]国內(nèi)单机(jī)容量最大的冲击式水电机(jī)组装上“中国心” 成功并网(wǎng)发(fā)电
时间:2023-06-08    来源: 学(xué)习(xí)强(qiáng)国

在深入开展学(xué)习(xí)贯彻习(xí)近平新时代中国特色社会主义思想主题教育之际,6月7日,东方电气自主研制的国內(nèi)单机(jī)容量最大冲击式水电机(jī)组完成国產(chǎn)化改造,在川投集团(tuán)金窝水电站成功并网(wǎng)发(fā)电,標(biāo)志著东方电气具有全產(chǎn)业(yè)链完全自主知识產(chǎn)权(quán)的国產(chǎn)化首台150兆瓦级大型冲击式转(zhuǎn)轮成功实(shí)现(xiàn)工程应(yīng)用,开启了我国水力发(fā)电產(chǎn)业(yè)高质(zhì)量发(fā)展的新篇章。

转(zhuǎn)轮是水电机(jī)组最核心的部件,被誉(yù)为水电机(jī)组的“心臟”。国產(chǎn)化首台150兆瓦级大型冲击式转(zhuǎn)轮应(yīng)用于四川川投田湾河开发(fā)有限责(zé)任公司金窝水电站冲击式水电机(jī)组。该转(zhuǎn)轮重约20吨,最大直径约4米,于5月16日在东方电气成功下线。

依托150兆瓦级大型冲击式转(zhuǎn)轮国產(chǎn)化项(xiàng)目,东方电气冲击式转(zhuǎn)轮水力开发(fā)、造型设(shè)计(jì)、软件开发(fā)、模型装置研制等实(shí)现(xiàn)了完全自主化,填补(bǔ)了多项(xiàng)国內(nèi)技术(shù)空白,转(zhuǎn)轮结(jié)构(gòu)设(shè)计(jì)、材料应(yīng)用、加工工艺等关(guān)键核心制造技术(shù)取得了突破性进(jìn)展,实(shí)现(xiàn)了我国高水头大容量冲击式水电机(jī)组关(guān)键核心技术(shù)“从无到有”的歷史性突破。

面向国家“加快西南水电基地建设(shè)”的重大战(zhàn)略需求,东方电气制定了150兆瓦级大型冲击式转(zhuǎn)轮研制、500兆瓦级巨型冲击式机(jī)组研制、700-1000兆瓦级高水头大容量巨型冲击式机(jī)组研制的“三步走”攀登计(jì)划。自2019年起,东方电气全力组织开展高水头大容量冲击式水电机(jī)组关(guān)键核心技术(shù)研究,与科研院所、上下游企业(yè)联(lián)合开展技术(shù)攻关(guān),重点(diǎn)、系统(tǒng)、全面突破冲击式水电机(jī)组研制“卡脖子”难题,建立起內(nèi)部多专业(yè)融合创(chuàng)新、內(nèi)外协(xié)同合作共贏的优(yōu)质(zhì)高效研制模式,形成了大型冲击式转(zhuǎn)轮研发(fā)、设(shè)计(jì)、制造、检验(yàn)全过程技术(shù)体系。

在水力开发(fā)方面,创(chuàng)新三维造型设(shè)计(jì)思路,自主开发(fā)了具有完全知识產(chǎn)权(quán)的水斗斗叶三维造型设(shè)计(jì)软件,解决了自主化设(shè)计(jì)以及快速准(zhǔn)確几何建模的难题。掌握了先进(jìn)的半开放半封闭全流场多相流CFD仿真分析方法,有效提高了水力开发(fā)、优(yōu)化设(shè)计(jì)的效率。建成了智能化、高精度、国际领(lǐng)先的DF300-冲击式水轮机(jī)模型试验(yàn)台,实(shí)现(xiàn)了一键完成全部试验(yàn)功能。

在结(jié)构(gòu)设(shè)计(jì)方面,验(yàn)证分析了100多个方案,优(yōu)化了转(zhuǎn)轮三维高阶復(fù)杂曲面造型,优(yōu)化应(yīng)力分布,確保转(zhuǎn)轮循环(huán)疲劳寿命不低于15亿次,可承受110-220吨的力15亿次的冲击。综合考虑振形与激振频率、转(zhuǎn)轮固有频率在不同介质(zhì)中的差异,系统(tǒng)掌握了转(zhuǎn)轮刚强(qiáng)度、动力特性、动应(yīng)力分析和试验(yàn)方法,从无到有解决了大型冲击式转(zhuǎn)轮结(jié)构(gòu)设(shè)计(jì)方面的难题,確保转(zhuǎn)轮性能优(yōu)异,结(jié)构(gòu)安全可靠。

在工艺制造方面,采用基于应(yīng)力分布的分瓣方式和制造手段,应(yīng)用高精度数(shù)控加工工艺,保证转(zhuǎn)轮运(yùn)行可靠性。中心体采用锻件与復(fù)合增材相结(jié)合,有效压缩锻件规(guī)格,释放大型锻件的制造风(fēng)险。外部水斗采用模锻、电渣熔铸及增材制造三种方式,有效验(yàn)证了不同制造方式的適用性。采用激光熔覆、表面纳米化制造技术(shù),有效提升了转(zhuǎn)轮抗泥沙磨蚀性能,为更高水头更大容量冲击式转(zhuǎn)轮研制积累了宝贵经(jīng)验(yàn)。

东方电气將以150兆瓦级大型冲击式转(zhuǎn)轮工程应(yīng)用为契机(jī),按既定“三步走”计(jì)划,进(jìn)一步加强(qiáng)联(lián)合创(chuàng)新,携手国內(nèi)能源企业(yè),共同推进(jìn)具有世界影响力的500兆瓦级冲击式水电机(jī)组工程示范应(yīng)用,接续(xù)开展700-1000兆瓦级高水头大容量冲击式水电机(jī)组研制,持续(xù)推动我国水力发(fā)电產(chǎn)业(yè)高质(zhì)量发(fā)展,为加快建设(shè)科技强(qiáng)国、更好服务(wù)“双碳”目標(biāo)作出新的更大贡献(xiàn)。

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