国内首个150兆瓦级大型冲击转轮
陈科 通讯员 袁聪军。国内 5月16日,兆瓦中国自主研发的大击转第一台单机容量最大功率150兆瓦级大型冲击轮成功下线。该设备将为中国单机容量最大的型冲冲击水电机组装“中国心”,实现中国高水头大容量冲击水电机组关键核心技术“从零开始”的国内历史性突破。 国产化首台150兆瓦级大型冲击式转轮机加工。兆瓦邬明俊 摄。大击转 离线冲击轮重约20吨,型冲由东方电气集团东方电机有限公司独立开发,国内最大直径约4米,兆瓦将用于四川省雅安市田湾河流域金窝水电站,大击转预计6月初投入运行。型冲 东方电机副总经理、国内总工程师梁全伟表示,兆瓦依托150兆瓦级大型冲击轮本地化项目,大击转企业冲击轮水力开发、造型设计、软件开发、模型设备开发完全自主化,填补国内技术空白;轮结构设计、材料应用、加工技术等关键核心制造技术取得突破。 “仅在结构设计方面,团队对100多个方案进行了验证和分析,优化了三维高阶复杂曲面形状和应力分布,确保转轮循环疲劳寿命不低于15亿次,转轮斗每秒承受高速水流冲击37.5次至637.5次。解决了大型冲击式转轮结构设计中的诸多问题,确保了优异的转轮性能和安全可靠的结构。梁权伟表示,在工艺制造方面,转轮中心体还采用锻件和复合增材结构,降低了锻坯制造难度,提高了材料利用率。同时,采用高精度数控加工工艺,实现转轮水斗异形深腔高效铣削,水斗型表面高精度铣削。 国产化首个150兆瓦级大型冲击转轮静平衡试验。邬明俊 摄。 东方电气智能冲击水轮机模型试验台模型装置。邬明俊 摄。 “在150兆瓦级大型冲击转轮制造中,机器人电弧增材制造技术创新应用。3台3D打印机器人花了40多天的时间完成了2700公斤金属增材,开创了行业先例,突破了转轮锻件制造的问题,不仅降低了锻件的厚度,而且进一步降低了锻坯制造的难度,有效降低了后期的机械加工量。东方电机焊接技术高级工程师金宝表示,机器人电弧增材制造技术充分融入数字技术,高度适用于冲击轮外水斗复杂表面结构部件的制造。目前,企业实现了远程控制和多机器人无人值守操作,实现了定制设计制造的“近净成型”,积累了更高水头、更大容量冲击轮开发的宝贵经验。 据了解,开发高水头大容量冲击水电机组是适应我国西部水电基地高原峡谷建设环境条件、实现平衡发展和环境保护的最佳方案之一。自2019年起,东方电气组织开展了高水头大容量冲击水电机组的关键技术研究;2020年,世界先进水平冲击水力模型试验台成功建成。150兆瓦级大型冲击轮成功离线后,东方电气将按照“三级跳跃”计划与国内能源企业合作,共同推进500兆瓦冲击水电机组项目示范应用,继续开展700兆瓦至1000兆瓦级高水头大容量冲击水电机组开发,继续促进我国水电行业的优质发展。
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