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我国成功制造世界单机容量最大导水机构 |
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| http://cn.newmaker.com
4/7/2012 6:57:00 PM
中国工业报
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3月22日，我国具有独立自主知识产权的世界最大向家坝1号水轮机导水机构，在哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司（以下简称哈电机）制造成功。
经业主———三峡集团公司专家检查确认，导水机构各项技术参数均满足设计规范要求，制造质量达到精品标准。
导水机构总重量达976吨
向家坝水轮发电机组是目前世界上单机容量最大的800兆瓦混流式机组。哈电机成功自主设计制造向家坝1号水轮机导水机构，刷新了我国电力装备制造行业巨型机组自主设计制造的新纪录，标志着世界最大的混流式水轮机制造瓶颈已被成功突破，体现了哈电机雄厚科研技术水平和生产制造实力，在我国电力装备制造技术发展史上树立了一个新的里程碑。
有关专家告诉记者，水轮机导水机构是水轮发电机组的核心部件之一，是运行中控制进入机组的水流方向和大小的装置，对整个机组运行的稳定性和安全性至关重要。
向家坝导水机构由上百个部件组装而成，加工精度高，装配要求严，制造难度大。预装完成后的导水机构高7.8米，外径尺寸近13米，是货真价实的巨型部件。
举世瞩目的三峡机组导水机构总重量为736吨，而向家坝机组导水机构的总重量达976吨，堪称目前世界上重量最大、技术要求最严、制造难度最高的部件，是整个机组制造的主要瓶颈之一。
众多高手中成功中标
2008年在向家坝项目竞标前，哈电机就组织了大批优秀科技人员，对世界最大的向家坝巨型水轮发电机组自主设计和制造展开了科技攻关。
当这个极具诱惑力的项目开始竞标消息传出后，几乎涉及到国内外电力装备制造企业的所有“高手”参与竞标，在业内掀起了一场竞标风波。
哈电机在与国内同行及国外大公司的同台展示中，由于制造方案的科学合理，获得了三峡集团公司的认可，终于签下了象征着国家荣誉的全部向家坝4台机组的设计和生产制造合同。
向家坝机组设计工作从2009年12月开始，哈电机仅仅用了一年半的时间，就设计完成了包括顶盖、底环、导叶、控制环及导水零件组成的主要部件，图纸多达200余张。
对于世界顶级技术，哈电机人变“相对技术”为“绝对技术”，重新计算了向家坝机组18个导水零部件的刚强度，进行多次有限元计算推演。
根据科学的计算结果，加强了导水机构主件顶盖的高度，顶盖焊接材料的规格也根据需求增加了厚度，有效保证了导水机构在机组运行中的稳定和安全。同时，增加了控制环的自重，解决了导水机构开关时，24组导叶臂和连接板运行不同步而产生振动的问题。
在根据同类机组实际问题逻辑推理和科学计算数据的支持下，简化了结构，使机组的安全运行更加可靠。
突破混流式水轮机制造瓶颈
哈电机对向家坝导水机构制造的质量要求十分严格。针对底环最大板厚160毫米，焊接量大，铸造的导叶轴套焊接性差等特点，负责组焊的冷作分厂一步一步严格按照工艺文件执行。
向家坝顶盖是导水机构中制造难度最大的产品，重量达340余吨；工件直径近13米，共分四瓣；板厚最大达到230毫米；焊接需要消耗的焊丝多达20吨；为了保质提效，哈电机将4瓣顶盖生产分到4个生产工段同时投入。由于顶盖体积、吨位大，翻身和起吊难度都非常大，同时，吊挂及翻身操作对工件质量有一定影响，为保证产品制造质量，哈电机总结了以往巨型机组的制造经验，减少了工件翻身、吊运频次，调整了顶盖焊接顺序，不仅避免了不必要的工件翻身操作，还减小了焊接应力，有效控制了顶盖的焊接变形，大大提高了工作效率，保证了产品质量。
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向家坝水电站是中国长江三峡集团公司的开发项目，该电站是金沙江水电基地下游4级开发中，最末一个梯级的电站。坝址位于云南省水富县（右岸）和四川省宜宾县（左岸）的金沙江下游河段上，计划在左、右岸分别安装4台800兆瓦机组，总装机规模仅次于三峡和溪洛渡水电站，目前为中国第三大水电站。哈电机承制了其中的4台机组。
目前，哈电机在自主设计制造向家坝机组的同时，本着对国家电力装备制造事业负责的精神，正着手1000兆瓦级水轮发电机组的科研开发工作。定子机座通风冷却试验、推力轴承制造技术等一大批关键科研项目已被突破，其中多项技术指标填补了国内和国际空白。
这些科研攻关成果和向家坝导水机构的成功制造，为我国实现1000兆瓦级发电机组的自主设计和制造积累了丰富经验。
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