日前,从四川溪洛渡电站传回我国水电设备制造领域重大消息,目前世界单机容量最大空冷水电机组——溪洛渡6号机组通过72小时运行测试,相关专家得出重要结论:主要指标比三峡集团公司提出的“精品机组”要求还要好。定子绕组温度61度、水导摆度值0.09毫米;顶盖垂直振动值0.02毫米……机组的稳定性超乎最初的想象。标志着哈尔滨电机厂有限责任公司(以下简称“哈电机”)在中高水头段混流式水轮发电机组上,自主研发设计制造能力由700兆瓦级跃升到770兆瓦级,再次跻身国际装备制造业领先行列。哈电机董事长兼总经理邱希亮表示,突破难关,扫平障碍,是不断发展的动力。在溪洛渡6号机的设计生产中,技术亮点如潮涌般展露。
图为溪洛渡6号机在电站平稳运行
突破:扫平一切技术障碍
相关专家告诉记者,虽然是世界第三大水电站中的机组,许多指标却反而比世界第一大电站中的三峡机组还要高。与三峡机组相比较,溪洛渡发电机空冷技术需要进一步优化,单机容量从700兆瓦变成了770兆瓦,最优效率从94.63上升到94.93%,就连机组的稳定性,也由三峡机组满负荷的70%-100%上稳定运行,一跃到满负荷的60%-100%上稳定运行……
雄伟的三峡机组已让哈电机在巨型全空冷水轮发电机技术上独步世界。那么,能否寻求更好的方案,使更大容量的空冷机组稳定性能再进一步提高呢?设计人员再次向技术顶峰挑战。他们针对三峡右岸发电机出现的转子过速后,产品易变型的问题进行了优化改进,最终的过速试验结果表明,溪洛渡机组的变型量远远小于三峡右岸机组;他们还针对水轮机过渡过程较长,在起、停机时或许对发电机稳定性产生影响的问题进行优化设计,使得机组完全能够满足在飞逸转速状态下的稳定。
为了提高机组运行的可靠性,哈电机首次在700兆瓦级巨型机组的水导轴承上采用自泵外循环结构的润滑油冷却系统。与传统的自循环内冷却的结构相比,自泵外循环结构使机组的检修和维护更加方便;与外加泵方式的外循环外冷却结构相比,自泵外循环结构集故障率低、运行可靠、节能环保于一身,为机组整体指标的提升,打下了坚实的基础。
破解难题。溪洛渡筒阀外径9.91米,重78吨,不仅尺寸和重量是公司首次生产,单是筒阀壁薄,如何保证运输和工地组焊过程中不变形,就给技术人员出了相当大的一道难题,更何况还是安装在世界上带有筒形阀的单机容量最大的机组上。为了解开这道难题,他们进行了多次论证,最后确定为工地整体加工筒阀。然而,在工地整体加工筒阀虽好,但也只有在技术、人员、设备、原材料等因素“无缝链接”的前提下,才能及时地确保工地加工的完整性。面对难题,哈电机人用智慧、坚韧、果敢和时间,成功地解决了大型筒阀的退火、吊装、变形控制、内外圆各部位加工和精度保证等技术难点,开发出较先进的筒阀整体制造工艺技术,在同行业中处于领先的地位。同时,他们还研发了一套集车、镗、钻于一体的综合性筒阀加工设备,可以满足直径从7米到10.5米范围的大型筒阀工地加工,为公司今后加工同类产品提供了设备保证。
溪洛渡6号主机的技术优势让哈电机在世界水电行业的地位前进了一大步,与之相配套的辅机设计与制造技术也毫不逊色,不仅控制系统的科技含量高、逻辑程序严密,而且保护功能也十分齐全。该系统在启动过程中,不仅展示出了良好的运行可靠性,而且同步误差在1.5毫米以内,远小于8毫米的安全误差,成功地实现了最初的设计预想。
创新:同台竞技傲视群雄
三峡机组让哈电机站到了世界水电之巅,要想超越巅峰,核心部件——转轮的研发要更加卓越。
从2003年开始,哈电机历时近5年时间,先后研发出了9个不同的水轮机转轮。从转轮的水力设计、模型加工,到模型试验……一轮又一轮地研发,一轮又一轮地试验,不分昼夜,周而复始,朴实而能干的哈电科研工作者,每个人都竭尽所能,倾尽己有,就是为了模型各方面性能达到最优。
2007年11月,终于到了转轮模型同台对比前的安装试验阶段,天有不测风云,在试验复核过程中,测力系统却发生了问题,试验处于不稳定状态。几经检查,依旧没有找到原因。这时,站在一旁观察试验结果的哈电机副总工程师覃大清果断地决定:将试验台的关键部件静压轴承拆下检查、处理!这就意味着整套模型装置将全部拆、装一次,而此时,部分测试和安装人员已经连续奋战了3个昼夜,正在办公室休息。但是,试验结果就是铁的命令,丝毫不允许有半点差池。为了保证试验进度,安装组员工重整旗鼓,第一时间赶到了工作现场,一丝不苟、按部就班地拆卸、安装部件,在满足安装精度的同时,也查找出了出现问题的原因。
2008年2月,与世界顶级高手同台竞技的日子到了。在试验台上,无论是模型安装还是试验,哈电机的科技人员白天全程参与试验,晚上将试验的数据进行对比和分析。他们将这次同台对比试验当作了再一次探索和研究的机会。将数据收集好之后,回到公司,再进一步地进行优化设计。
技术上的优势给公司带来了丰厚的收获。2008年8月,溪洛渡、向家坝项目招标时,拥有“武功秘籍”的哈电机,一举拿下44.27亿元的订单。
怀揣着感恩之心,在迎接溪洛渡模型验收试验前,哈电机秉承“在技术上更上一层楼”的理念,进一步对转轮进行优化。2009年3月30日,溪洛渡转轮验收试验开始了。哈电机优化的转轮模型综合性能完全满足合同要求,效率、空化、稳定性、功率、出力余度等综合性能,都非常优秀,得到了用户的高度认可。
质量:雄霸天下的坚强后盾
产品质量的提升和服务水平的改进是一个永恒的主题。正如哈电机董事长兼总经理邱希亮所说:面对当今激烈的市场竞争,公司要想赢得市场、赢得顾客的信任,就必须在“品牌”和“服务”上狠下功夫。只有严格加强产品质量管理,不断争创精品工程,才能提高用户的满意度,开创公司过硬品牌的新天地,在市场中永立不败之地!
以“质量文化”为导航,以“精细过程,精品结果”为准绳,在溪洛渡6号机组的研发、设计、采购、生产、发运、安装等每一个环节,哈电机都严把产品质量关,尤其是在发运过程中,禁止一切带有瑕疵,甚至是带有毛刺的部件流入工地!在哈电机全体员工的共同努力下,6号机定子线棒业主联合会检一次通过!转子支架业主验收一次通过!转轮、座环、导水机构……都是一次性验收通过!
溪洛渡机组优异成绩的取得与业主的支持与帮助是分不开的。2013年1月15日至16日,三峡集团公司常贵强、田爱民等6人来到公司,进行质量和进度方面的座谈。当时,机组正处在工地总装阶段。哈电机清醒地认识到,成套发货是满足工地安装的必要条件,只有切实做好产品成套发货,才能更好地满足工地安装发电的需求。于是,在今年哈电机将“强化运作管控,提高精益水平”作为重点工作之一,并大力倡导“准时化生产”。
2013年3月6日,三峡集团公司领导张诚、杨清等一行14人来到公司,就溪洛渡产品的制造质量,以及水电设备国产化问题进行了座谈。业主的关注再一次触动了公司“加把劲,努力干”的心弦,会后,哈电机专门成立了溪洛渡机组“保发电”小组,集全公司之力做好生产、交货、安装等工作。与此同时,哈电机领导还多次到电站与业主沟通,听取业主意见,全心全意为业主服务。
梦想:挥动“双翼”腾飞九万里
就在溪洛渡电站成功发电的梦想成为现实的时候,回头看看,道路虽然艰辛曲折,但也收获了很多……
虽然目前看来,溪洛渡机组是哈电机在200米水头段770兆瓦空冷机组上的一个突破,是目前世界水电领域的一个制高点,但在一个月之后,向家坝800兆瓦机组的投产发电,将再次为哈电机创造一个新的制高点和里程碑。
溪洛渡机组的成功发电,为乌东德、白鹤滩等百万等级机组的进一步研发和制造积累了丰富和宝贵的经验。邱希亮在谈到哈电机后续的水电技术将从哪几个方面突破时,这样说道:百万千瓦级水电机组的参数、性能要求更高,这就要求我们要将水轮机进一步优化,发电机进一步优化,各项性能要好一点儿,再好一点儿……
是雄鹰,终将要挥动健硕的臂膀,飞向万丈光芒的太阳。承载着实现民族复兴伟大梦想的哈电机,定位扬帆,义无反顾地踏上了实现更高、更远梦想的征程。哈电机在未来的岁月里,将带领镇江风电开发基地和昆明中小水电开发基地,用行动去超越历史。“做强主体、培育两翼”(主体:哈电机哈尔滨本部,两翼:镇江风电开发基地和昆明中小水电开发基地)的“十二五”目标,将与哈电机相遇在不久的将来……