老哥俱乐部集团电机公司再登天下水电装备制造手艺巅峰自主设计的首台天下最大的向家坝导水机构制造乐成
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宣布时间：2012-03-27
编者按
向家坝水电站是我国现在第三洪流电站，装机规模仅次于三峡和溪洛渡。该工程妄想在左岸、右岸共装置8台现在天下上单机容量最大的800MW水电机组，其中4台由老哥俱乐部集团哈尔滨电机厂有限责任公司（以下简称“电机公司”）承制，另外4台归外洋厂商。
业界人士评价，中外最优异的两家水电制造企业同台竞技，无疑又将是一次天下最高手艺水平的巅峰对决。
2012年3月22日，我国首台自主设计制造的天下单机容量最大的向家坝800MW混流式机组导水机构，在电机公司通过了业主———三峡集团公司专家组的验收，各项手艺参数均知足设计要求，要害指标抵达精品要求，受到了业主的高度评价。
自2008年以来，电机公司不负众望，历时4年，全心组织制造，战胜重重难题，陆续完成了向家坝机组的科研、设计、加工和装配等各项使命，乐成制造出堪称现在天下上重量最大、手艺要求最严、制造难度最高的导水机构，实现了800MW混流式机组导水机构的完全自主知识产权，刷新了我国电力装备制造行业巨型机组自主设计制造的最高纪录。
更令人振奋的是，电机公司百万千瓦级水电机组7项要害自主手艺，已经完成了三峡集团公司组织的手艺交流，百万千瓦级水电机组国产化渐行渐近。
“从三峡左岸当学生，到三峡右岸自主化，从溪洛渡再到向家坝，历经14年的励志研发和苦心积累，电机公司实现了与国际一流企业的巅峰对决，一直推动我国大型水电装备自主研发能力和制造手艺周全逾越。”———哈尔滨电机厂有限责任公司董事长、总司理邱希亮
自主研发刷新机组流道性能
电机公司生产出的巨型混流式水轮发电机组，包括三峡机组在内已有数十台之多。2003年头，在三峡右岸机组制造手艺国产化的历程中，电机公司就最先了对单机容量800MW水电机组的研发实验。经由一年多的准备，2004年9月2日，电机公司组织了800MW机组研发事情第一次论证会，确定了800MW机组自主研发及自力制造的可行性。
800MW水轮发电机组运行通道的刷新，是电机公司众多立异中较早解决的科研难题之一。而水轮机导水机构等部件的结构是决议机组运行通道的要害。
为了包管800MW机组运行通道的水力性能，电机公司大电机研究所水轮机室的科研团队，对三峡机组水轮机通道举行了刷新。通道的刷新设计工具，主要为蜗壳、牢靠滴麽挞导水机构的 活动导叶等过流部件。为了提高盘算精度，以及更好地模拟现实运行中机组内通道的状态，科研团队在机组通道参数盘算中，使用了RNGk-ε模子，与通常使用的标准k-ε模子相比，RNGk-ε模子对瞬变流和流线弯曲的影响，能够做出更好的反应，提高盘算效果的可参考性。
三峡电站的活动导叶翼型较厚，制造未便，且本钱高，因此，科研团队对800MW机组的导叶举行了改型设计。接纳对相关部件联合盘算的要领，举行了缜密的盘算，很好地模拟了导叶区水流运动效果。
通过盘算剖析较量，科研团队在包管活动导叶水力性能的条件下，缩短了活动导叶的进水边长度，并对导叶叶形举行了减薄处置惩罚。同时，对牢靠导叶与活动导叶的相对位置关系举行了多次盘算，最终确定出最优匹配关系，进一步提高了机组的运行稳固性。经由理论盘算，刷新设计后的800MW机组导叶的水力性能抵达天下先进水平。
2008年1月和5月份，在中国水利水电科学院举行的两次竞标中，电机公司的计划从众多海内偕行及外洋至公司中脱颖而出，赢得了三峡集团公司的认可，签下了向家坝4台份机组的生产制造条约。
自力设计优化导水机构结构
2011年5月，向家坝机组结构调解和设计优化事情竣事。
导水机构是由顶盖、底环、滴麽挞控制环及导水零件组成的，设计图纸多达200余张。电机公司科研团队重新盘算了向家坝机组18个导水零部件的顽强度，多次通过有限元盘算推演，增强了导水机构主件顶盖的高度，增添了顶盖焊接质料的厚度，有用包管了导水机构在机组运行中的稳固和清静。增添了控制环的自重，解决了导水机构开关时，24组导叶臂和毗连板运行差别步，而爆发振动的问题。在凭证同类机组现实问题逻辑推理和科学盘算数据的支持下，向家坝导水机构作废了与机组座环之间的毗连板结构，想法使顶盖直接与座环形成装配关系，简化了却构的同时，使机组的清静运行越发可靠。
导水机构图纸设计时代，原结构组组长高洪军、李英凯，设计员韩桂玲、董德焕等都支付了超常的起劲，源自于敌手艺的字斟句酌和对设计事情的热爱，他们天天都事情凌驾10小时。为了尽快完成导水机构图纸设计使命，为后续制造创立有利条件，周末休息也被他们自动地放弃。尤其是韩桂玲作为女同志，虽然身体欠佳、肩挑着敬老爱小的生涯重担，却始终没有影响向家坝设计事情。
向家坝机组设计完成后，有人统计了事情量，结构组的43名同志，在一年的时间里完成了正常一年半的事情使命。
多措并举包管产品焊接质量
顶盖、底环、控制环是向家坝导水机构主要由三大主件，均为钢板组焊结构，其制造特点是焊接量大、焊接难度高、质量要求严、产品周期长、尺寸精度高，其制造难度大。
只管此前电机公司已经乐成生产了三峡左岸、右岸、地下，以及溪洛渡、糯扎渡等大型机组的导水机构，可是为了将向家坝导水打造成精品，进一步提高装配焊接质量，电机公司认真装焊工序的冷作分厂明确提出，以向家坝导水机构的生产制造为契机，周全提升生产治理水平，确保打造精品工程。
冷作分厂同认真装焊的各工段落实详细的各个节点周期，在各节点设定影像纪录，做好问题纪录。针对工艺和质量问题，事先请设计和工艺职员做了手艺交底事情，使整个生产流程的事情处于可控状态，包管导水机构三大主件生产的顺遂举行。
向家坝底环最大板厚160毫米，焊接量大。为了包管焊接质量，严酷控制预热温度，要求焊接前电焊工对施焊位置举行充分地预热，温度抵达要求后才可以焊接，工艺要求将底环加热到100摄氏度以上，同时焊接历程中加大监控频次，从而确保了底环的焊接质量，焊接后经严酷的超声波探伤抵达100%及格。
向家坝控制环为两瓣装焊结构，其结构相对简朴，为立圈与上下环板组合结构，焊后易爆发变形，装配职员经由认真剖析图纸后，在合理位置支持拉筋外，焊接时严酷遵守工艺，认真施焊，有用阻止了因焊后变形而导致的尺寸超差。
向家坝顶盖为导水机构中制造难度最大的产品，其吨位大，重约为344吨；尺寸大，直径为12990毫米，共分四瓣；板厚最大板厚抵达230毫米；焊接量大，所用焊丝重量约为20多吨。
为了缩短制造周期，冷作分厂将四瓣顶盖生产分到四个生产工段。顶盖焊接历程中，由于顶盖体积、吨位大，翻身和起吊都有一定难度，严重影响了其它产品的正常生产。在总结了三峡顶盖焊接翻身顺序和特点的基础上，通过三峡顶盖焊接的现实验证，固化了顶盖的翻身次数，规范了顶盖焊接顺序，不但阻止不须要翻身，同时，焊接科学排序减小了焊接应力，有用控制了顶盖的焊接变形，提高了事情效率。
勤工细作打造精品水电机组
2012年2月8日，重达320吨的向家坝1号顶盖稳稳地落在导水机构上，2月17日控制环的装置到位，标记着向家坝1号机组导水机构预装正式进入调试阶段。
电机公司没有生产加工800MW机组的履历；导水机构在预装时顶盖与套筒把合后自重330吨，落于导水机构上需动用两台吊车同时势情，起吊、行进、着落等操作的同步性要求很是严酷；向家坝导水机构总重976吨，远高于三峡机组导水机构736吨的总重，原有预装平台和工具能否知足要求还未可知，给向家坝导水机构的生产装配带来很浩劫度。
水电分厂针对向家坝导水机构主件，在投产之前多次约请制造工艺部的工艺员，对导水机构的各项分装配及最后整体装配举行手艺交底，掌握各个工序的加工要点和难点。从顶盖、底环、控制环、导叶的生产排产、装备加工、手工装配都举行了缜密的妄想和安排。由于大型环形工件的刚性欠好，保存较大应力变形，制造工艺部和水电分厂配合想了许多步伐，接纳加热补焊的步伐，包管了底环的加工质量，其加工履历也为公司积累了控制类似环形类工件变形的有用理论依据。
在以往的导水机构投装落顶盖时，一样平常接纳仅预装4个或6个套筒来给导叶定位。但因向家坝导水机构接纳的是分体式套筒结构，为包管质量，水电分厂接纳24其中套筒所有与顶盖装配后，一起随顶盖落于导叶上，就相当于有24个定位位置需要思量，且整体的起吊重量抵达了320吨，大大增添了顶盖的投装难度。顶盖吊装时，两台200吨吊车配合起吊，在悬挂职员、装配职员和吊车操作职员的细密配合下，24个导叶均顺遂的插入套筒中，顶盖一次落装乐成。
经由近1个月的艰辛起劲，电机公司一连突破了装置滴麽挞吊装顶盖、装置上套筒、落控制环、装导叶臂、毗连板、调导水机构同心度、调导叶端面及立面间隙等诸多工序，完成了导水机构的总装调试。
治理革命一体两翼逾越百亿
“手艺上积累，心态上清零。”公司董事长、总司理邱希亮用这句话归纳综合了电机公司能够坚持着兴旺自主立异能力的缘故原由。14年间，电机公司完成了从300MW到800MW巨型水电机组自主制造的一个个跨越，跻身天下一流水电品牌，其中手艺立异和治理革命是主要的撬动支点。
大手笔带来大立异。2008年至2011年，电机公司年均投入研发用度近2亿元。
依托我国唯一的国家级水电装备工程手艺研究中心（俗称大电机研究所），电机公司开发新产品、新手艺40余项，依赖强劲的自主立异能力，在竞争强烈的国际水电制造市场上稳居第一阵营。
2011年，电机公司完成总投资1.4亿的新水力试验台装置调试事情；远程发电装备状态检测与故障诊断系统实现了远距离机组的实时监控，为用户提供产品全寿命周期效劳；完成“百万水电工程”重点科技攻关项目，1000MW水电机组推力轴承额定载荷抵达5400吨，创立了推力轴承瓦单瓦面积最大等多项天下第一，透风模子试验乐成，填补了天下手艺空缺；完成火电1000MW超超临界汽轮发电机国产化要害手艺研究；以溧阳抽水蓄能和葛洲坝刷新项目为契机，水泵水轮机、轴流式水轮神秘害水力手艺取得重大突破。别的，“三峡全空冷巨型水轮发电机组研制”获国家科技前进二等奖。整年申报专利46项，专利授权25项，其中发明专利13项。
登顶之后是又一次最先。2011年，电机公司在职代会上通过了《公司“十二五”生长妄想》，提出“一体两翼逾越百亿”的雄伟目的：即哈尔滨电机厂（昆明）有限责任公司增添了中小水电生产能力；与GE公司合资，建设老哥俱乐部通用风能（江苏）有限公司，相助开发海内潮间带、离岸大功坦率驱风力发电机组。
现在，电机公司在风电、潮汐发电、核电发电机组设计制造领域，已经取得起劲希望。AP1400的核主泵的手艺储备；开展直驱式永磁风力发电机手艺的研究，开发3兆瓦、5兆瓦直驱式永磁风力发电机；开展潮流发电神秘害手艺的攻关，以10千瓦潮流发电机设计、制造为契机，掌握潮流发电机的要害手艺，并应用于600千瓦海底式潮流发电整机制造项目的设计制造中。
在大型抽水蓄能机组研究方面，电机公司自主设计制造的响水涧机组于2011年12月26日正式投运；榘诙取⒄穸⑽律樾斡乓，获得了用户高度赞扬，标记着我国抽水蓄能机组国产化取得圆满乐成，中国在发电装备制造领域又取得了突破性希望。
现在，电机公司不但是三峡工程中最大的赢家，并且成为天下水电机组市场的最大赢家。电机公司制造的大型水电机组，约占海内生产的大型装机容量的2/3，汽轮发电机约占海内生产的总装机容量的1/3。产品遍布包括台湾在内的所有省份，并出口到加拿大、美国、巴基斯坦、日本等近50个国家和地区。
(中国电力报 2012年03月27日）