6月19日，從東方 電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司獲悉，該公司承建的我國(guó)百萬千瓦級(jí)水輪機(jī)已完成全部關(guān)鍵部件驗(yàn)收，標(biāo)志著該水輪機(jī)項(xiàng)目研制成功。這是我國(guó)在建裝機(jī)容量最大的水輪機(jī)，將用于白鶴灘水電站。

近日驗(yàn)收的水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是該水輪機(jī)最后一個(gè)核心部件，用于控制進(jìn)入機(jī)組的水流方向和大小。據(jù)介紹，該部件重達(dá)870多噸，立面端面間隙、同軸度等技術(shù)指標(biāo)高，制造難度前所未見。

業(yè)主方三峽集團(tuán)資料顯示，百萬千瓦水輪機(jī)組是在挑戰(zhàn)“世界水電無人區(qū)”，百萬千瓦機(jī)組單機(jī)容量超越了世界上已有機(jī)組，沒有現(xiàn)成的技術(shù)可供使用。三峽集團(tuán)對(duì)此制定了一系列更高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。根據(jù)白鶴灘項(xiàng)目“高水頭、大尺寸、大容量”等技術(shù)特點(diǎn)要求，東方電機(jī)在三峽、溪洛渡等巨型機(jī)組建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)上，進(jìn)行科研技術(shù)創(chuàng)新，顯著提高了水輪機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)性能、可靠性指標(biāo)和預(yù)期壽命。以導(dǎo)葉漏水量為例，這是一項(xiàng)考核水輪機(jī)技術(shù)性能和可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)，指標(biāo)要求越低越好。東方電機(jī)將這一指標(biāo)值降低到常規(guī)結(jié)構(gòu)的1/10，總漏水量為要求值的50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于合同要求。另一主要技術(shù)指標(biāo)同軸度僅有0.05mm，高于精品標(biāo)準(zhǔn)要求。

全球首臺(tái)白鶴灘百萬機(jī)組精品轉(zhuǎn)輪

白鶴灘水電站壩址位于四川省涼山州寧南縣和云南省昭通市巧家縣境內(nèi)的金沙江干流下游河段上，裝機(jī)總?cè)萘?600萬千瓦，年平均發(fā)電量624.43億度，相當(dāng)于基本相當(dāng)于2018年成都全社會(huì)用電的總量(637.41億千瓦時(shí))。按照設(shè)計(jì)，電站左右兩岸分別裝有8臺(tái)100萬千瓦水電機(jī)組，首次全部采用我國(guó)國(guó)產(chǎn)的百萬千瓦級(jí)水輪發(fā)電機(jī)組。其中電站左岸8臺(tái)100萬千瓦機(jī)組由東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司負(fù)責(zé)研制。

全球首臺(tái)白鶴灘百萬機(jī)組精品轉(zhuǎn)輪整體翻身

據(jù)了解，百萬千瓦巨型水輪發(fā)電機(jī)組是世界水電行業(yè)的“珠穆朗瑪峰”，白鶴灘機(jī)組是世界上首批百萬千瓦水電機(jī)組，屬于超巨型混流式水輪發(fā)電機(jī)組，可謂世界水電的巔峰之作。其中，單臺(tái)白鶴灘百萬機(jī)組有50多米高、8000多噸重，相當(dāng)于埃菲爾鐵塔的重量。而轉(zhuǎn)輪作為水電機(jī)組的“心臟”，是整個(gè)機(jī)組中研發(fā)難度最大，制造難題最多的部件，也是整個(gè)機(jī)組中最核心的部件。

在百萬千瓦水電機(jī)組的核心技術(shù)水力研發(fā)中，東方電機(jī)首次將全流道全工況數(shù)值仿真技術(shù)應(yīng)用于工程實(shí)際，創(chuàng)新性開拓了水力評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)和葉形加厚技術(shù)，其空化、壓力脈動(dòng)、噪聲、飛逸轉(zhuǎn)速等穩(wěn)定性指標(biāo)均達(dá)到了世界先進(jìn)水平。同時(shí)，在機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造過程中，企業(yè)還首次采用800Mpa新型高強(qiáng)鋼，大規(guī)模使用智能制造和數(shù)字化車間，不但保障生產(chǎn)效率，還大大提高了機(jī)組有效利用空間。

此次研制完成的全球首臺(tái)白鶴灘百萬機(jī)組精品轉(zhuǎn)輪，經(jīng)過24道工序、經(jīng)歷12個(gè)月加工完成，整個(gè)轉(zhuǎn)輪由15塊葉片組成，每片重達(dá)11噸。雖是“龐然大物”，但其研制過程則可謂“粗中有細(xì)”。

“單機(jī)容量的巨大跨越，其技術(shù)研究的復(fù)雜性和技術(shù)難度，遠(yuǎn)大于世界上已有機(jī)組，且沒有現(xiàn)成的技術(shù)可以使用，可謂進(jìn)入了世界水電的‘無人區(qū)’。”東方電機(jī)白鶴灘項(xiàng)目副主任設(shè)計(jì)王釗寧說，研發(fā)團(tuán)隊(duì)僅在計(jì)算機(jī)上就開發(fā)了20套轉(zhuǎn)輪模型，目前首臺(tái)白鶴灘百萬機(jī)組實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過流部件強(qiáng)度與水力性能的最佳匹配，轉(zhuǎn)化效率達(dá)到96%以上。東方電機(jī)白鶴灘項(xiàng)目工藝團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新了轉(zhuǎn)輪全低氫焊接技術(shù)，轉(zhuǎn)輪及上冠空中偏心翻身技等保證了轉(zhuǎn)輪焊后所有尺寸、焊縫一檢合格率全部實(shí)現(xiàn)精品制造的目標(biāo)。“重達(dá)11噸的葉片，焊接時(shí)的焊絲直徑只有1.2毫米，比耳機(jī)線還要細(xì)，而整個(gè)轉(zhuǎn)輪的焊要使用11噸這么細(xì)的焊絲。”一位東方電機(jī)白鶴灘項(xiàng)目焊接人員說。

在完工儀式上，三峽機(jī)電公司工程管理部副主任張東勝代表監(jiān)理方宣布東方電機(jī)研制的首臺(tái)轉(zhuǎn)輪各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于“精品”標(biāo)準(zhǔn)，全面滿足合同的要求。