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7月2日, 全球首臺單機容量最大沖擊式轉輪研制成功在哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司(簡稱“哈電電機”)正式啟程。全球首臺單機容量最大500兆瓦、轉輪尺寸最大6.23米的沖擊式水輪機核心部件——轉輪在哈電電機自主研制成功并發運,標志著我國在高水頭、大容量沖擊式水輪機組核心裝備領域實現歷史性突破。
該轉輪將應用于西藏扎拉水電站,扎拉水電站由大唐西藏能源開發有限公司建設,是國家“藏電外送”骨干工程和世界在建綜合難度最大的沖擊式水電項目,電站裝機2臺全球單機容量最大、技術難度最高的500兆瓦沖擊式機組。該機組作為國家能源局能源領域首臺(套)重大技術裝備項目,具有高海拔、高水頭、大容量等技術特點,是服務國家“加快西南水電基地建設”戰略的主力機型。
扎拉轉輪對結構參數、水力性能及制造工藝的要求極高,代表著當前沖擊式水電機組的最前沿技術水平。哈電電機為扎拉沖擊式機組量身定制了高性能水斗式轉輪。該轉輪由21個精密水斗構成,外徑達6.23米、整輪高度1.34米、重量約80噸。其核心部件——輪轂鍛件,更是目前世界最大的馬氏體不銹鋼鍛件。這些突破性參數標志著該轉輪在水力性能、高效運行區間和承壓能力方面均實現行業顛覆性提升。
哈電集團首席科學家覃大清介紹產品技術優勢
作為世界水電技術的巔峰之作,該轉輪的研發過程堪稱系統工程創新的典范。哈電電機科研團隊從機組安全與性能等維度出發,綜合考量水斗與噴嘴的精密匹配、射流直徑與效率的一致性、射流與水斗的相互作用、多噴嘴相鄰射流的干涉效應,以及水斗的剛強度指標等,依托水力發電設備全國重點實驗室的沖擊式水力試驗臺,創新性地將計算流體力學流動分析、高速攝影與流態觀測技術融合,通過持續優化,最終實現了過流參數的極致化設計。
整個研發過程歷時4年攻堅,經歷5次評審。研發團隊對百余種方案進行系統論證,制造了6個不同設計方向的觀測轉輪和6個性能試驗模型轉輪,經高精度沖擊試驗臺驗證,其最優效率和加權平均效率均刷新世界紀錄,為機組安全高效穩定運行提供了堅實保障。
哈電電機成功突破水力設計、材料制備、巨型鍛件、復雜焊接、精密加工、質量管控等全鏈條上的世界級難題,自主研制出全球首臺500兆瓦沖擊式水輪機轉輪,不僅標志著我國水電裝備研制站穩世界之巔,更打破了高水頭大容量沖擊式機組的“卡脖子”困境,為世界能源裝備技術發展注入了強勁的“中國動力”。
在這項舉世矚目的成就背后,思看科技TrackScan Sharp跟蹤式三維掃描系統以其卓越的性能和精準的測量能力,為轉輪研制提供了精準的三維測量服務,助力中國在引領世界水電“大國重器”精密制造的新征程中,再次邁出了堅實而閃耀的關鍵一步。