哈電機自主創(chuàng)新造“巨無霸”國際稱雄
信息來源：減速機信息網 責任編輯：lihongwei
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三峽作證 哈電機“巨無霸”國際稱雄
自主知識產權的70萬千瓦全空冷水輪發(fā)電機組，一步跨越水電裝備制造技術二三十年。
在世界最大的水電站三峽電站，完全由哈爾濱電機廠有限責任公司自行設計、制造并擁有自主知識產權的70萬千瓦全空冷水輪發(fā)電機組，不僅使中國的水電裝備制造技術一下跨越了二三十年，而且成功攻克了國外同行都束手無策的難題。日前，在2008年黑龍江省科技獎評審會上，“三峽巨型全空冷水輪發(fā)電機組關鍵技術研究及設備研制”項目以專家組90%以上的投票率，成為惟一獲得特等獎的項目。
此次獲獎，在專家們看來是實至名歸。三峽機組是世界水電裝備技術最高水平的綜合展示和全面較量，被稱為全球的“水電奧運”。哈電機大膽創(chuàng)新、自主研發(fā)，突破了兩大技術關鍵，開發(fā)出了具有自主知識產權的世界最大容量的巨型全空冷水輪發(fā)電機和高效穩(wěn)定的水輪機轉輪，為我國大型水輪發(fā)電機組在國際市場競爭中爭得了獨立的發(fā)言權。
穩(wěn)定性最優(yōu) 小硬幣檢驗大機組
哈爾濱電機廠有限責任公司副總工程師陶星明，講起技術頭頭是道，“哈電機研制的三峽巨型全空冷水輪發(fā)電機組突破了冷卻方式和穩(wěn)定性兩大技術關鍵�！�
一個經典試驗最能說明機組卓越的性能。長江三峽工程開發(fā)總公司副總經理楊清曾將一個硬幣立在發(fā)電機的蓋板上，機組滿負荷運行時，硬幣能夠站住，不但如此，機組甩負荷的時候，轉速上升，硬幣仍然能站住，這說明機組的穩(wěn)定性很好，機組在滿負荷運行時振動非常小。三峽機組是世界上容量、尺寸最大的水輪發(fā)電機組，整個機組的重量達到5500噸，上下高度超過50米，相當于一座10多層樓的高度。如此巨大的設備不停運轉，而上面硬幣居然能夠站立，著實讓人嘆服。
能夠做到這一點，主要得益于轉輪的水力穩(wěn)定性和制造精度。在三峽工程以前，我國十幾個大電站引進的國外水輪發(fā)電機組，大部分在運行時水輪機轉輪出現(xiàn)振動，嚴重的導致轉輪產生裂紋甚至被迫停機，給電站帶來巨大損失。陶星明說，三峽左岸引進的國外轉輪在運行范圍內存在振動帶，不能滿足合同的要求。哈電機通過設計理論創(chuàng)新和多輪優(yōu)化設計與試驗，開發(fā)出了具有自主知識產權的“混流式L型葉片轉輪”，完全消除了運行范圍內存在振動帶的問題，成為三峽工程中穩(wěn)定性最好的機組。
技術跨越直擊“軟肋”
哈電機生產的70萬千瓦機組另一個重大技術突破是用空冷技術代替了引進的水冷技術。對于超過700MVA以上的大型水輪發(fā)電機，國際上普遍認為使用全空冷存在很多技術障礙，應采用半水冷設計和制造技術，因而制造三峽最大容量840MVA全空冷水輪發(fā)電機成為世界性難題。
半水冷水輪發(fā)電機不僅存在泄漏隱患使維護復雜，而且還增加了純水處理、泵加壓水循環(huán)和故障監(jiān)測等設備，占地面積大，故障增加，使機組利用率降低。
國際機組的這一“軟肋”，成為哈電機創(chuàng)新的靶點。之前，哈電機最大制造過642MVA機組。“要制造840MVA三峽機組，容量提高30%以上，是一次巨大的跨越，要承擔很大的風險。不僅要突破空冷技術應用的極限，要使電機能產生足夠的風量并合理分布，還要減少風損以提高電機的效率。”陶星明說。
但是哈電機通過一系列技術攻關，打破過去空冷按“每極容量”設計的技術界限，提出了全新設計思想，形成了一套自己的通風設計及計算方法，對全空冷電機的電磁計算、結構、通風冷卻系統(tǒng)及絕緣系統(tǒng)等進行整體協(xié)調設計和優(yōu)化創(chuàng)新，成功獨立設計、獨立制造出了840MVA全空冷巨型水輪發(fā)電機，并且冷卻效果好于國外的水冷系統(tǒng)。楊清評價說：“這一技術至少領先國外3~5年，可以說獨步世界。”由此，我國開創(chuàng)了世界上單機容量最大的全空冷發(fā)電機組運行的新時代。
自主創(chuàng)新讓企業(yè)“�！逼饋�
在三峽工程以前，國內企業(yè)只獨立生產過最大30萬千瓦的發(fā)電機組，掌握70萬千瓦以上機組生產技術的廠商國際上也只有阿爾斯通、Voith等少數(shù)企業(yè)。國家為了讓國內參與三峽電站建設的企業(yè)學到國際一流技術，實施了“用市場換技術、用重金買技術”的戰(zhàn)略，在三峽左岸14臺機組的制造中投入1800多萬美元支付技術轉讓費。哈電機引進國外技術分包制造了其中的2臺。
讓國際同行沒有想到的是，我國企業(yè)引進消化國外先進技術的能力是如此之強，從左岸電廠招標開始，短短幾年時間，就消滅了之前和國外先進企業(yè)之間二十多年以上的技術差距，迎頭趕上。
哈電機勵精圖治，通過自主創(chuàng)新，在三峽右岸12臺機組的國際競標中，戰(zhàn)勝在左岸曾經發(fā)包給他們的“洋教練”，一舉中標4臺機組。2007年7月，三峽電站迎來了第一臺完全由我國自主研制的世界最大、性能優(yōu)良的巨無霸發(fā)電機組。哈電機也因此成為我國企業(yè)引進消化吸收再創(chuàng)新的典范。
三峽工程之后，哈電機頻頻簽訂國內外的重量級訂單。據(jù)不完全統(tǒng)計，哈電機簽約的像三峽這樣的巨型水輪發(fā)電機制造合同已達50多臺。在如此短的時間內招標的機組容量之大、臺數(shù)之多在世界水電建設史上前所未有。
在紅火的訂單背后，哈電機人始終保持著清醒，他們知道技術的先進是相對的，要想保持技術的領先就應不斷地創(chuàng)新。如今，他們正在加緊開發(fā)百萬級容量的水電機組，為未來的技術較量做著充分準備。
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