单机容量最大的冲击式水电机组成功发电

 

　　6月7日，东方电气集团自主研发的国内单机容量最大冲击式水电机组完成国产化改造，在川投集团金窝水电站成功并网发电，标志着东方电气集团具有全产业链彻底自主知识产权的国产化首台150兆瓦级大型冲击式转轮成功完成工程使用，敞开了我国水力发电产业高质量发展的新篇章。

 

　　转轮是水电机组最中心的部件，被誉为水电机组的“心脏”。国产化首台150兆瓦级大型冲击式转轮使用于四川川投田湾河开发有限责任公司金窝水电站冲击式水电机组。该转轮重约20吨，最大直径约4米，于5月16日在东方电气集团成功下线。

 

　　依托150兆瓦级大型冲击式转轮国产化项目，东方电气集团冲击式转轮水力开发、造型规划、软件开发、模型装置研发等完成了彻底自主化，填补了多项国内技能空白，转轮结构规划、资料使用、加工工艺等要害中心制作技能取得了打破性进展，完成了我国高水头大容量冲击式水电机组要害中心技能“从无到有”的历史性打破。

 

　　据了解，面向国家“加快西南水电基地建设”的重大战略需求，东方电气集团拟定了150兆瓦级大型冲击式转轮研发、500兆瓦级巨型冲击式机组研发、700-1000兆瓦级高水头大容量巨型冲击式机组研发的“三步走”攀爬计划。自2019年起，东方电气集团全力组织展开高水头大容量冲击式水电机组要害中心技能研究，与科研院所、上下游企业联合展开技能攻关，重点、体系、全面打破冲击式水电机组研发“卡脖子”难题，建立起内部多专业融合立异、表里协同协作共赢的优质高效研发模式，形成了大型冲击式转轮研发、规划、制作、查验全过程技能体系。

 

　　在水力开发方面，立异三维造型规划思路，自主开发了具有彻底知识产权的水斗斗叶三维造型规划软件，处理了自主化规划以及快速精确几何建模的难题。把握了先进的半开放半封闭全流场多相流CFD仿真剖析办法，有用提高了水力开发、优化规划的功率。建成了智能化、高精度、国际抢先的DF300-冲击式水轮机模型试验台，完成了一键完成全部试验功能。

 

　　在结构规划方面，验证剖析了100多个计划，优化了转轮三维高阶杂乱曲面造型，优化应力散布，确保转轮循环疲劳寿数不低于15亿次，可承受110-220吨的力15亿次的冲击。综合考虑振形与激振频率、转轮固有频率在不同介质中的差异，体系把握了转轮刚强度、动力特性、动应力剖析和试验办法，从无到有处理了大型冲击式转轮结构规划方面的难题，确保转轮功能优异，结构安全可靠。

 

　　在工艺制作方面，选用基于应力散布的分瓣方法和制作手法，使用高精度数控加工工艺，确保转轮运转可靠性。中心体选用锻件与复合增材相结合，有用紧缩锻件规格，开释大型锻件的制作风险。外部水斗选用模锻、电渣熔铸及增材制作三种方法，有用验证了不同制作方法的适用性。选用激光熔覆、外表纳米化制作技能，有用提升了转轮抗泥沙磨蚀功能，为更高水头更大容量冲击式转轮研发积累了宝贵经验。

 

　　据悉，东方电气集团将以150兆瓦级大型冲击式转轮工程使用为关键，按既定“三步走”计划，进一步加强联合立异，携手国内动力企业，共同推进具有世界影响力的500兆瓦级冲击式水电机组工程示范使用，接续展开700-1000兆瓦级高水头大容量冲击式水电机组研发，持续推进我国水力发电产业高质量发展。