三峽工程水利發(fā)電機關(guān)鍵技術(shù)獲得實質(zhì)突破
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世界最大的三峽工程、世界最大的水輪發(fā)電機組吸引、聚集了一批國內(nèi)制造大型水輪發(fā)電機組的廠家，以其獨特的自身優(yōu)勢，力爭在競爭中獲勝。三峽工程左岸廠房14臺700MW水輪發(fā)電機組進行國際招標(biāo)，規(guī)定投標(biāo)者對提供設(shè)備的技術(shù)與經(jīng)濟負全部責(zé)任，要求與中國有資格的制造企業(yè)聯(lián)合設(shè)計、合作制造，并向中國制造企業(yè)轉(zhuǎn)讓技術(shù)，中國制造企業(yè)分包份額的比例不低于總價的25%，后2臺機組以中國制造企業(yè)為主。國外大型水電設(shè)備制造廠商組成5個聯(lián)合體投標(biāo)，形成競爭局面。在工程施工中，哈電、東電參與其中。哈電、東電有幾十年設(shè)計制造大型水輪發(fā)電機組的經(jīng)驗，近20年來，在國家有關(guān)部門支持下，開展三峽機組的科技攻關(guān)，消化吸收引進技術(shù)效果較好，已經(jīng)掌握水輪機水力設(shè)計與模型試驗、發(fā)電機電磁設(shè)計、大部件強度剛度計算、推力軸承計算與試驗、軸系穩(wěn)定性計算、發(fā)電機通風(fēng)冷卻計算、專項關(guān)鍵工藝等技術(shù)，可以自主開發(fā)設(shè)計制造大型水輪發(fā)電機組。并與國外企業(yè)一起攻克多項技術(shù)難題。
一、水輪機水力設(shè)計和模型轉(zhuǎn)輪研究難題。水輪機水力設(shè)計和模型轉(zhuǎn)輪研究是決定水輪機性能的關(guān)鍵，國際電工委員會IEC規(guī)定，在符合要求的水輪機試驗臺進行模型轉(zhuǎn)輪驗收試驗作為驗收水輪機性能是否滿足合同條款的依據(jù)。國內(nèi)外水輪機制造廠家一直在水力試驗臺進行能量、空化和穩(wěn)定性能的研究，三峽左岸機組招標(biāo)形成激烈競爭局面。最終選定的VGS(GE Canada)和Alstom(挪威Kvaemer)兩個模型轉(zhuǎn)輪的能量和空化性能完全達到了合同的要求，在運行范圍內(nèi)無氣蝕，代表了當(dāng)今國際上水輪機性能的最好水平。僅3年時間，中水頭混流式水輪機的效率提高
近年來，國內(nèi)外的水輪發(fā)電機組向大容量發(fā)展，部件尺寸加大，造成結(jié)構(gòu)剛度減弱，普遍存在振動問題。三峽機組容量和部件尺寸都是世界最大的，為此引起企業(yè)的高度重視。哈電、東電運用引進技術(shù)的水力設(shè)計，在符合國際標(biāo)準(zhǔn)的水力試驗臺上對三峽水輪機模型轉(zhuǎn)輪進行復(fù)試，并自選參數(shù)進行了幾個轉(zhuǎn)輪的計算與試驗，實驗結(jié)果說明，已達到了引進技術(shù)的同等水平。目前此技術(shù)運用到云南小灣、廣西龍灘等700MW級水輪發(fā)電機組的研究開發(fā)中，效果也是良好的。
二、確保水輪發(fā)電機組推力軸承的安全運行。三峽推力軸承負荷是目前世界最大的，各制造企業(yè)都有自己的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運行經(jīng)驗。VGS(GE Canada)采用小螺旋彈簧簇支撐的巴氏合金瓦面材料浸油外循環(huán)結(jié)構(gòu)，鏡板直徑5.4m，Alstom(ABB)采用不同直徑園柱肖支撐雙層瓦的巴氏合金瓦面材料浸油外循環(huán)結(jié)構(gòu)，鏡板直徑5.2m，推力軸承各項參數(shù)都在常規(guī)范圍以內(nèi)。ABB與哈爾濱大電機研究所合作，在3000t推力軸承試驗臺用半數(shù)真機推力瓦完成全負荷試驗，測定各項真機運行數(shù)據(jù)，保證機組可靠運行。在與國外技術(shù)交流中，國內(nèi)企業(yè)進一步了解了俄羅斯電力工廠在采用彈性金屬塑料瓦面材料方面的運行經(jīng)驗，目前國內(nèi)許多水電站已經(jīng)采用，受到用戶的普遍歡迎。在國內(nèi)有多年設(shè)計、制造、運行的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合三峽機組的引進技術(shù)，國內(nèi)制造企業(yè)已經(jīng)掌握大型推力軸承的設(shè)計制造技術(shù)，可以充分發(fā)揮我國推力軸承試驗的有利條件，繼續(xù)開展推力軸承支撐結(jié)構(gòu)和彈性金屬塑料瓦的試驗研究工作，并運用于三峽右岸機組。
三、提高發(fā)電機定子線棒絕緣的可靠性和發(fā)電機壽命。發(fā)電機定子線棒絕緣耐熱等級提高到B級、F級以來，世界上同時存在兩大技術(shù)流派：一是以西屋公司為代表的(包括ABB、Siemens公司等)制造企業(yè)，采用少膠帶VPI工藝，即以少膠云母帶包扎后，在罐中抽真空加壓浸漬樹脂加溫使絕緣固化，生產(chǎn)效率較高；二是GE公司為代表的(包括俄羅斯電力工廠，法國Alstom公司等)制造企業(yè)，采用多膠帶液壓工藝，即以含有固化劑的多膠云母帶包扎后，一批線棒入罐液壓工藝，以瀝青為介質(zhì)加溫加壓使絕緣固化。
通過技術(shù)改進及三峽工程的檢驗，哈電、東電制造的定子線棒質(zhì)量，被業(yè)內(nèi)人士普遍看好。外商同意哈電、東電按多膠帶模壓工藝制造，并經(jīng)中國三峽總公司認可，分包合同中各2臺定子線棒由國內(nèi)企業(yè)提供。國內(nèi)制造線棒用于外商技術(shù)負責(zé)的發(fā)電機中，這的確是一項很大的進步，為今后我國這一技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
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