三峡工程水利发电机关键技术获得实质突破扫描仪
2022-09-20 10:43:34 海大机械网
三峡工程水利发电机关键技术获得实质突破
世界最大的三峡工程、世界最大的水轮发电机组吸引、聚集了一批国内制造大型水轮发电机组的厂家，以其独特的自身优势，力争在竞争中获胜。三峡工程左岸厂房14台700MW水轮发电机组进行国际招标，规定投标者对提供设备的技术与经济负全部责任，要求与中国有资格的制造企业联合设计、合作制造，并向中国制造企业转让技术，中国制造企业分包份额的比例不低于总价的25%，后2台机组以中国制造企业为主。国外大型水电设备制造厂商组成5个联合体投标，形成竞争局面。在工程施工中，哈电、东电参与其中。哈电、东电有几十年设计制造大型水轮发电机组的经验，近20年来，在国家有关部门支持下，开展三峡机组的科技攻关，消化吸收引进技术效果较好，已经掌握水轮机水力设计与模型试验、发电机电磁设计、大部件强度刚度计算、推力轴承计算与试验、轴系稳定性计算、发电机通风冷却计算、专项关键工艺等技术，可以自主开发设计制造大型水轮发电机组。并与国外企业一起攻克多项技术难题。
一、水轮机水力设计和模型转轮研究难题。水轮机水力设计和模型转轮研究是决定水轮机性能的关键，国际电工委员会IEC规定，在符合要求的水轮机试验台进行模型转轮验收试验作为验收水轮机性能是否满足合同条款的依据。国内外水轮机制造厂家一直在水力试验台进行能量、空化和稳定性能的研究，三峡左岸机组招标形成激烈竞争局面。最终选定的VGS(GE Canada)和Alstom(挪威Kvaemer)两个模型转轮的能量和空化性能完全达到了合同的要求，在运行范围内无气蚀，代表了当今国际上水轮机性能的最好水平。仅3年时间，中水头混流式水轮机的效率提高
近年来，国内外的水轮发电机组向大容量发展，部件尺寸加大，造成结构刚度减弱，普遍存在振动问题。三峡机组容量和部件尺寸都是世界最大的，为此引起企业的高度重视。哈电、东电运用引进技术的水力设计，在符合国际标准的水力试验台上对三峡水轮机模型转轮进行复试，并自选参数进行了几个转轮的计算与试验，实验结果说明，已达到了引进技术的同等水平。目前此技术运用到云南小湾、广西龙滩等700MW级水轮发电机组的研究开发中，效果也是良好的。
二、确保水轮发电机组推力轴承的安全运行。三峡推力轴承负荷是目前世界最大的，各制造企业都有自己的传统结构与运行经验。VGS(GE Canada)采用小螺旋弹簧簇支撑的巴氏合金瓦面材料浸油外循环结构，镜板直径5.4m，Alstom(ABB)采用不同直径园柱肖支撑双层瓦的巴氏合金瓦面材料浸油外循环结构，镜板直径5.2m，推力轴承各项参数都在常规范围以内。ABB与哈尔滨大电机研究所合作，在3000t推力轴承试验台用半数真机推力瓦完成全负荷试验，测定各项真机运行数据，保证机组可靠运行。在与国外技术交流中，国内企业进一步了解了俄罗斯电力工厂在采用弹性金属塑料瓦面材料方面的运行经验，目前国内许多水电站已经采用，受到用户的普遍欢迎。在国内有多年设计、制造、运行的经验基础上，结合三峡机组的引进技术，国内制造企业已经掌握大型推力轴承的设计制造技术，可以充分发挥我国推力轴承试验的有利条件，继续开展推力轴承支撑结构和弹性金属塑料瓦的试验研究工作，并运用于三峡右岸机组。
三、提高发电机定子线棒绝缘的可靠性和发电机寿命。发电机定子线棒绝缘耐热等级提高到B级、F级以来，世界上同时存在两大技术流派：一是以西屋公司为代表的(包括ABB、Siemens公司等)制造企业，采用少胶带VPI工艺，即以少胶云母带包扎后，在罐中抽真空加压浸渍树脂加温使绝缘固化，生产效率较高；二是GE公司为代表的(包括俄罗斯电力工厂，法国Alstom公司等)制造企业，采用多胶带液压工艺，即以含有固化剂的多胶云母带包扎后，一批线棒入罐液压工艺，以沥青为介质加温加压使绝缘固化。通过技术改进及三峡工程的检验，哈电、东电制造的定子线棒质量，被业内人士普遍看好。外商同意哈电、东电按多胶带模压工艺制造，并经中国三峡总公司认可，分包合同中各2台定子线棒由国内企业提供。国内制造线棒用于外商技术负责的发电机中，这的确是一项很大的进步，为今后我国这一技术的发展奠定了基础。