9月23日,東方電氣集團(tuán)東方電機有限公司(以下簡稱“東方電機”)自主研制的世界單機容量最大500兆瓦沖擊式水電機組核心部件“東方藍(lán)蓮”首臺轉(zhuǎn)輪正式交付,將應(yīng)用于西藏大唐扎拉水電站。該轉(zhuǎn)輪90%以上制造過程實現(xiàn)了數(shù)字化和智能化,制造精度達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平,各項數(shù)據(jù)指標(biāo)全部達(dá)到精品標(biāo)準(zhǔn)要求。目前機組全套設(shè)備研制完成,標(biāo)志著我國在高水頭、大容量沖擊式水電機組核心裝備領(lǐng)域取得新突破。
大唐扎拉水電站具有高水頭、大容量、高海拔等特點,共裝設(shè)2臺單機容量500兆瓦的沖擊式水電機組,東方電機負(fù)責(zé)該電站1號機組的研制供貨。大唐扎拉項目入選國家能源局能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備項目,是國內(nèi)唯一可開展500兆瓦級高水頭大容量沖擊式機組研制及應(yīng)用示范的水電項目,也是目前世界在建綜合難度最大的沖擊式水電項目。
轉(zhuǎn)輪作為水電機組的核心過流部件,其主要作用是將水流的動能高效轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能,直接決定機組的過流能力、水力效率及運行穩(wěn)定性。本次下線的扎拉轉(zhuǎn)輪外徑約6.2米,厚度約1.3米,重約80噸,創(chuàng)新采用“中心體鍛件+尾翼增材+外部水斗模鍛”的復(fù)合鍛焊結(jié)構(gòu),全方位保障產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能品質(zhì)。
為應(yīng)對扎拉水電站機組運行的復(fù)雜工況,東方電機堅持自主創(chuàng)新和自主研發(fā),攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)難題,研制出高性能、高可靠性的沖擊式轉(zhuǎn)輪。在研發(fā)階段,聚焦沖擊式水輪機水流形態(tài)復(fù)雜、水斗空間曲面造型煩瑣等一系列行業(yè)難題,對百余種設(shè)計方案開展系統(tǒng)性對比論證。優(yōu)化水斗型線、厚度分布及支撐結(jié)構(gòu),實現(xiàn)水力性能與結(jié)構(gòu)強度的雙向兼顧和同步提升。經(jīng)過高精度沖擊式試驗臺實測驗證,該轉(zhuǎn)輪水力最優(yōu)效率成功刷新世界紀(jì)錄,為機組安全、高效、穩(wěn)定運行筑牢技術(shù)根基。
在制造階段,創(chuàng)新“中心體鍛造+復(fù)合增材”制造模式,開發(fā)出高性能“激光+電弧”增材技術(shù),將鍛件厚度壓縮近三分之一,大幅降低大厚鍛件內(nèi)部質(zhì)量風(fēng)險。應(yīng)用強約束空間機器人焊接技術(shù),破解復(fù)雜曲面機器人自動焊接難題,大幅提升焊縫性能與過程穩(wěn)定性,焊后一次探傷合格率超過99%。開發(fā)新型耦合抗泥沙磨蝕技術(shù),基于泥沙磨蝕機理開展靶向設(shè)計,為轉(zhuǎn)輪抗泥沙磨蝕提供全新方案。探索性應(yīng)用機器人鏟磨技術(shù)開展水斗復(fù)雜曲面鏟磨作業(yè),水斗型面質(zhì)量得到提升。
目前,東方電機研制供貨的扎拉水電站1號機組配水環(huán)管、定子、轉(zhuǎn)子、球閥均已完成安裝,力爭今年年底具備機組運行調(diào)試條件。電站全面投運后,每年可提供近40億千瓦時高原綠電,可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤130萬噸,減少二氧化碳排放342萬噸,對保障國家能源安全、服務(wù)“雙碳”戰(zhàn)略、推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
東方電機將堅持服務(wù)國家戰(zhàn)略,持續(xù)加大自主創(chuàng)新和科研攻關(guān)力度,進(jìn)一步攻克沖擊式水電機組研制關(guān)鍵技術(shù)難題,傾心打造更高水頭、更大容量沖擊式水電機組,以精湛的技術(shù)、精致的產(chǎn)品、精心的服務(wù)、精益的管理,攜手用戶打造更多水電標(biāo)桿項目,推動我國沖擊式水電機組研制實現(xiàn)從“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。