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白鹤亮翅金沙江 精工炼就“千层饼”

2022/09/22 19:20 | 来源:央视网(cctv.com)
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  白鹤亮翅金沙江 精工炼就“千层饼”

  金沙江,滔滔江水,奔流不息。

  一江之隔,左边是天府之国,右边是彩云之南。这里是我国最大的水电清洁能源走廊,白鹤滩水电站,这座 “超级工程”横空出世,震撼世界。

  2021年6月28日,白鹤滩水电站首批机组正式投产发电,金沙江上临空而起的巨闸,让奔涌的江水依照科学规划,转化成强大的电能。它是全球单机容量最大的水电站,是开发和治理长江上游的重要水电工程,是国家能源战略布局“西电东送”的骨干电源点,是长江防洪体系的重要组成部分,被称之为世界水电的珠穆朗玛峰。

  鹤舞白沙滩,万马战犹酣。在打造这座国之重器的过程中,有关“中国制造”到“中国创造”的故事,在金沙江畔、在天府之国、在中华大地上精彩上演着。

  勇攀高峰,铸就世界一流“大国重器”

  高峡出平湖,白鹤滩水电站大坝于金沙江上巍然耸立,蔚为壮观。其装机容量前所未有,工程难度也前所未有,并拿下多个世界第一——

  最大坝高近290米,比三峡大坝高出100米,在300米级拱坝中复杂程度为全球之最;

  单机发电功率高达100万千瓦;

  单机总重约8000吨,转动部件重达2600吨;

  单机满负荷运行1小时可发电100万度,可供一个普通三口之家使用近400年。当白鹤滩水电站全部机组投产后,每年可节约标准煤约1968万吨,减少排放二氧化碳5160万吨!

  令人惊叹的是在这个庞然大物的建设过程中,有很多细节,精度都是以毫米来计算的。白鹤滩水电站百万千瓦水电机组的核心部件——转子磁轭,由16000多张磁轭冲片叠成,高度近4米,直径超过15米,重达1200多吨,犹如一张超大号的“千层饼”。

  白鹤滩机组精品标准要求的磁轭中心偏差为0.15毫米,那么在叠装过程中,便要求一张张、一层层,每个环节都需要精益求精,这无疑给了东方电气集团白鹤滩项目技术团队一个巨大的挑战。

  精雕细琢,打造钢铁硬菜“千层饼”

  水电站的关键在于能量转化。

  当滚滚江水持续不断地通过压力钢管涌入水轮机,带动水轮机转轮高速旋转,水的势能被转换成旋转的机械能。接下来,水轮机转轮带动发电机转子高速旋转,从而将机械能转化为电能。

  受钢材制造、加工效率、运输可行性和现场安装需求等多方面的限制,磁轭不能采用整体结构,必须选择具有良好机械性能和磁化性能的磁轭冲片进行交错叠装而成,然后用拉紧螺杆紧固为一个整体。

  就白鹤滩百万千瓦水电机组而言,机组运行时转子每分钟转速可达到111圈。这16000多张磁轭冲片那怕是一点细微的不均匀、不平整,都会造成整个转子重量的不均匀,机组旋转时就会产生巨大的离心力。

  “高速旋转时巨大的离心力就会造成相关零部件损坏,威胁整个发电机组的安全。但是要想让16000多层冲片堆叠起来依然均匀平整,那每一层都必须做得极其均匀平整。”东方电气集团白鹤滩项目现场调试总指挥赵永智说。

  磁轭冲片采用了行业先进的数字化车间激光切割而成,有效确保了加工精度。每片冲片有60公斤重、4毫米厚,需要建设者分900层手工叠装成一个高3.6米,直径超过15米的圆形,这其中需要1500余根拉紧螺杆、3000多个螺母进行固定。

  然而,即使每张冲片只有0.1毫米的偏差,叠装后就会放大900余倍,如果不加以控制和调整,将会严重影响机组的安全稳定运行,这考验着每一个技术人员的能力和心态。

  精益求精,“0.02毫米”彰显工匠精神

  转子是个庞然大物,磁轭叠装却是“绣花功夫”。

  “磁轭叠装的精不精,是转子圆度控制的关键,如果转子圆度控制不好,机组在后续的运行中,就可能会出现低频震动这个无法根治的缺陷,这将极大地降低机组的运行品质。”白鹤滩发电机安装高级工程师谭见伟说。

  在创造精品的过程中,东方电气集团白鹤滩项目团队用“匠心”守“初心”,以“过程精品”保证“结果精品”,通过精细称重、动态监测等一系列手段,让磁轭叠装过程全程受控。通过控制转子磁轭圆柱度和同心度,使磁轭和整个转子形成“同心圆”。由于叠加的层数有900层之多,每叠装150层,技术团队就要在断面上均衡选取54个点位进行精度测量,严格控制磁轭的半径偏差;同时进行压紧作业,以控制整体高度和圆度。

  靠着朴实无私的奉献精神和对祖国无比热爱的感情,技术团队成员们迸发出了最大的创新活力。无论寒风凛冽还是酷热难耐,厂房内依然焊花飞溅、机器轰鸣,一双双粗糙的大手,却犹如穿花纳锦,不差毫厘。

  宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。组装的最终数据显示,直径15米的磁轭外圆,表面最高点与最低点之差没超过0.36毫米,远优于精品标准要求的1毫米,叠装形成的磁轭中心相对理论中心偏差没超过0.02毫米,仅相当于一根头发丝直径的三分之一,远优于精品标准要求的0.15毫米!

  2021年6月28日,白鹤滩水电站首批机组投产发电,全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组,实现了我国高端装备制造的重大突破。

  中国精度,央企智造。来自东方电气集团成百上千的大国工匠,在一面面鲜红的党旗下,汇聚于金沙江畔,为了建设好这顶世界水电的“桂冠”,倾其心力,苦求突破。正如东方电气集团东方电机水轮机分厂党支部负责人沈永立所说:“只要能攀上水电珠峰,头发白了算什么呢?像我这样的人,这里多得很。”

  毫厘之间坚守匠心,逐梦之路勇于开拓。数千个日夜,坚守中迸发出中国精度的创新力量,白鹤滩,翻过一页历史,开启一个新的时代,中国水电,登顶世界之巅!【编辑:田博群】


  《白鹤亮翅金沙江 精工炼就“千层饼”》( 2022/09/22 19:20版)
(责编:cctv)

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