6月28日的金沙江畔热闹非凡,由哈尔滨电气集团有限公司(简称哈电集团)研制、单机容量世界第一的白鹤滩水电站右岸14号机组正式投产发电,这是全球首台并网发电,也是全球首台实现100万千瓦满负荷发电的机组,标志着我国大型水电工程建设完成从“中国制造”到“中国创造”的历史性跨越,也充分印证了哈电集团在百万千瓦水电机组的技术水平、制造工艺与安装质量均达到了世界领先水平。
2021年,是中国共产党的百年华诞,在党的坚强领导下,哈电集团走过了70年的光辉历程。70年来,哈电集团数以万计的发电设备源源不断地把“光明”输送到全国各地和世界相关国家,哈电集团的装机量占全国装机总量的三分之一,水电装机占有率世界领先,为我国和相关国家工业经济快速发展提供了澎湃不竭的动力。
70年光阴荏苒,哈电集团用自力更生、艰苦创业写就了一部“奋斗史”。从800千瓦水电机组到世界最大百万千瓦水电机组,以哈电集团为代表的我国电力装备制造业白手起家,从追赶者到并跑者再到领跑者,实现了技术赶超。我国发电设备制造水平和自主创新能力不断实现新的跨越,“中国动力”昂首走向世界舞台的中央。
新中国成立初期,百废待兴,全国发电装机容量仅为184.9万千瓦。1951年,哈尔滨电机厂接到中央指示,“抢制一台800千瓦水轮发电机组,能够尽快发电”。面对当时生产条件差、设备陈旧、技术水平低、人才匮乏等困难,胸怀报国理想的老一辈哈电人战天斗地、自力更生、艰苦创业,他们从“零”起步,边建设、边设计、边生产,用了不到一年的时间便完成了这一艰巨的任务,最终向共和国交出了第一份优异的答卷,从此拉开了中国水电从无到有的序幕。该机组于1951年12月完成转子超速总装试验,随后被安装在四川龙溪河下硐水电站,1959年迁到四川苏雄水电站,一直服役了近60年,为西南地区经济发展发挥了重要作用。
70年来,从1951年新中国第一台800千瓦水轮机组实现我国自行设计制造“零”的突破,到当时国内最高水头的鲁布革15万千瓦混流式水轮发电机组、当时世界上单机容量最大国内推力负荷第一的水口电站20万千瓦高水头轴流式水轮发电机组、转轮直径分别位居当时世界第三和第四位的五强溪和岩滩水轮发电机组、当时国内运行单机容量最大的二滩电站55万千瓦水轮发电机组,再到2006年三峡右岸26号机安装调试开创我国巨型水轮机组自主设计制造的先河,直至2021年世界单机容量最大的白鹤滩100万千瓦水轮机组并网运行,哈电集团实现了我国高端装备制造的重大突破,走进世界水电设计制造“无人区”,擦亮“中国水电”世界品牌。
哈电集团研制的全球首台并网发电、也是全球首台实现100万千瓦满负荷发电的白鹤滩水电机组(右岸14号机组)
87岁的电机公司原副总工程师刘光宁回忆,1957年他曾在电机厂磨制过800千瓦的下硐转轮,退休前参加了世界单机容量最大的白鹤滩水电站100万千瓦水电机组攻关。“800千瓦到100万千瓦,翻了1250倍。”他说。
在时代的进步中,哈电集团始终没有停下创新的步伐,为经济社会发展和国防现代化建设交出满意的答卷。
“我们百万机组的创新主要包括两部分,一个是发电机从原来的80万千瓦跃升到现在的100万千瓦,第二个创新就是水轮机采用了长短叶片转轮,同时实现了宽负荷高效稳定的运行。”哈电集团电机公司副总工程师覃大清说。
转轮被誉为水电机组的“心脏”,是研发难度最大、制造难题最多的核心部件。为了破译“转轮综合效能最优”的极限密码,覃大清带领科研团队根据机组运行水头高、承载应力大、含泥沙颗粒细、硬度高等特点,因地制宜地对水轮机转轮进行多轮次优化设计,先后研制了13个转轮模型,最终采用15个长叶片和15个短叶片相结合的独创结构,将白鹤滩转轮的最优效率提升到96.7%,这也是世界上首次将长短叶片转轮应用到100万千瓦机组的创新典范,使机组的稳定性与安全性实现质的飞越。

世界首台长短叶片100万千瓦白鹤滩精品转轮内景
而后,哈电集团继续实施精细化工程控制,全工序提升制造精度,通过改进焊接工序,使白鹤滩转轮焊缝一次交检合格率大幅提升;专有的长短轴翻身技术,避免了翻身时对转轮尺寸产生不利影响;特有的热处理支撑工具,确保转轮在580摄氏度高温下不变形;先进的光学数字测量技术,使转轮叶片安放角度偏差控制在±0.5°以内,精度提升2倍以上。哈电集团研制的白鹤滩转轮直径8.87米、高3.8米,总重338吨,全部达到或优于精品标准,第三台更是创下全球首个巨型长短叶片转轮“零配重”的突破性业绩,堪称打造了一颗白鹤滩水电机组的“天然无瑕心脏”。
在白鹤滩项目建设中,哈电集团勇敢地肩负起打造“国之重器”、标注中国制造新高度的时代责任和伟大使命,在长期的实践中,将产、学、研、用相结合,针对巨型机组稳定性、水力设计、电磁设计、发电机冷却、绝缘技术、结构刚强度及测试方法等方面进行专项研究和试验,获得了一大批新理论、新技术、新测试分析方法及发明专利。
70年来,哈电集团加强科技创新,积极引领行业技术发展,从研究制造出国产第一台水电机组、第一台电站锅炉、第一台电站汽轮机、第一台汽轮发电机、第一台舰船主动力装置等装备,累计创造了229项“共和国第一”;拥有有效专利3712项,其中发明专利826项;完成各类科研课题4657项,开发新产品1744项;获得科技成果奖励382项,其中省部级以上288项;国家重大专项19项。
经过几代哈电人的接续奋斗,哈电集团现在已经形成了煤电、水电、核电、气电、风电、电气驱动装置、电站交钥匙工程等为主导产品的产业布局,累计生产发电设备4.6亿千瓦,产品出口到亚洲、非洲、欧洲、美洲等60多个国家和地区,装备了海内外500余座电站。
进入新时代,哈电集团积极落实“双碳”新要求,全力推进绿色低碳发展,开拓风电、光电、氢能、生物发电等新能源产业领域,正在由传统能源产品为主向绿色低碳产品和产业转型之路上阔步前行。2021年5月15日,哈电集团与兴湘集团合作,对湘电风能公司重组。新设立的哈电风能有限公司目前具备年产兆瓦级风力发电机组2000台能力,双方将发挥人才、装备等优势,打造中国风电装备制造业领军企业。
2021年5月15日,哈电风能公司揭牌仪式暨风电产业发展发布会在湖南省湘潭市哈电风能生产基地顺利举行
未来,哈电集团将准确把握新发展阶段,深入贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,牢牢把握技术创新方向,服务国家制造强国、世界科技强国等重大战略,紧紧围绕打造原创技术策源地、争做产业链链长,勇攀技术高峰,推动我国发电装备由中国制造向中国创造的转变。
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