今年春節(jié)剛過，“國家卓越工程師”稱號(hào)獲得者、中國東方電氣集團(tuán)東方電氣風(fēng)電股份有限公司首席專家賀建華，就馬不停蹄地投入我國大容量海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化工作中。
“勇闖高峰”“挑戰(zhàn)前沿”，是賀建華40年追“風(fēng)”逐“水”，勇攀水電、風(fēng)電技術(shù)高峰的關(guān)鍵詞。他歷經(jīng)三峽、溪洛渡、白鶴灘等重大水電工程，親歷首臺(tái)10兆瓦、13兆瓦、18兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組誕生；見證中國能源電力裝備從“落后”到“跟跑”，再到“領(lǐng)先”。
“未來，永遠(yuǎn)有值得我們探索的未知領(lǐng)域。我們要腳踏實(shí)地，不斷發(fā)現(xiàn)問題、找尋原因、解決問題。”賀建華近日接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說。
“要敢于挑戰(zhàn)一流，解決別人解決不了的問題”
1996年，三峽水利樞紐工程開建。面對(duì)當(dāng)時(shí)世界單機(jī)容量最大的三峽左岸700兆瓦水電機(jī)組研制難題，國內(nèi)外廠家首次開展巨型水電機(jī)組大規(guī)模聯(lián)合研制。
在研制過程中，賀建華發(fā)現(xiàn)，“洋師傅”的水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪振動(dòng)很大，可能有重大安全事故隱患。
能否消除這種有害振動(dòng)？外方遲遲拿不出解決方案，這時(shí)賀建華站出來說：“我們倒要試一試！實(shí)踐能夠證明一切。”
2001年，已擔(dān)任東方電氣集團(tuán)所屬東方電機(jī)總工程師的賀建華，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在其主持開發(fā)的東方電氣自主研制的三峽右岸水電機(jī)組上進(jìn)行試驗(yàn)探索，試圖解決問題。
整整3個(gè)月，他“住”在了機(jī)坑里，在機(jī)坑里每天上下攀爬，周圍是一根根測繪機(jī)組轉(zhuǎn)子線棒，賀建華在紛繁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)備里開展大量理論計(jì)算和實(shí)地對(duì)比驗(yàn)證，邊畫圖紙邊做計(jì)算，滿腦子都是電磁與振動(dòng)。
最終，他厘清原理并發(fā)現(xiàn)了機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)的原因——諧波。隨后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從1020根線棒的數(shù)萬種接線組合中，巧妙地通過32根線棒的更換、接線，重新排列組合，成功消除了諧波。利用這一成果將三峽左岸的6臺(tái)進(jìn)口機(jī)組進(jìn)行改造后，機(jī)組振動(dòng)減少近90%，廠房噪聲下降了5分貝。同時(shí)，賀建華還帶領(lǐng)水輪機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展攻關(guān)，消除了困擾左岸國外機(jī)組特殊區(qū)域壓力脈動(dòng)、電磁振動(dòng)等方面的問題。
“東方電氣的機(jī)組啟動(dòng)后，站在地面平臺(tái)上，沒有振動(dòng)感。硬幣立在機(jī)組上都不倒。”賀建華說，“要敢于挑戰(zhàn)一流，解決別人解決不了的問題，才能成為一流！”
“要干就干最大的、最難的”
2018年，海上風(fēng)電機(jī)組方興未艾，但國內(nèi)的海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量僅為5兆瓦，且以進(jìn)口為主，國外一流風(fēng)電整機(jī)廠商在海上風(fēng)電領(lǐng)域已經(jīng)走在前面。
這一年，賀建華提出自主研發(fā)10兆瓦海上直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組，勇闖“無人區(qū)”。“要干就干最大的、最難的！”他說。
通過跨代開發(fā)，繼而實(shí)現(xiàn)“跟跑”“領(lǐng)跑”，并不是簡單的容量加倍，而是要對(duì)機(jī)組研制涉及的全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全面更新?lián)Q代。“我是有底氣的，畢竟我們團(tuán)隊(duì)在發(fā)電裝備領(lǐng)域已經(jīng)有60年的積累沉淀，并擁有2.5兆瓦直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組自主研發(fā)成功經(jīng)驗(yàn)。”賀建華說。
在研制當(dāng)時(shí)國內(nèi)最長的90米葉片的過程中，面對(duì)連續(xù)兩支樣片“折翅”，研制團(tuán)隊(duì)的“灰心”情緒開始蔓延，賀建華則用自己解決三峽機(jī)組難題時(shí)的親身經(jīng)歷激勵(lì)大家。“每次遇到重大技術(shù)難關(guān)，我都會(huì)組織研發(fā)人員做兩件事，一是理思路，二是鼓干勁。”賀建華說。
最終，團(tuán)隊(duì)攻克了風(fēng)電電機(jī)傳統(tǒng)的軸系設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相關(guān)研究，并應(yīng)用水電機(jī)組研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，解決了10兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組電機(jī)面臨的共振風(fēng)險(xiǎn)，攻克了風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和轉(zhuǎn)速相關(guān)難題。歷時(shí)2年，當(dāng)時(shí)亞洲單機(jī)容量最大的10兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組橫空出世，為中國風(fēng)電技術(shù)按下“加速鍵”。
在賀建華的帶領(lǐng)下，2023年，全新一代18兆瓦直驅(qū)海上風(fēng)電機(jī)組研制成功。其葉片、發(fā)電機(jī)、變流器、變壓器等機(jī)組的關(guān)鍵部件完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，推動(dòng)了我國整個(gè)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。
