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央视:这个大工程18项指标创造世界第一!又一世界之最即将诞生!

  白鹤滩水电站是世界第二大水电站,有18项指标创造了世界第一,堪称世界水电站的巅峰之作。尤其令人瞩目的就是16台全世界最大的百万千瓦发电机组。2022年1月18日,白鹤滩水电站最后一台百万千瓦水轮发电机组转子吊装完成。

 

  百万千瓦的发电机组有50多米高,8000多吨重,相当于一座埃菲尔铁塔,一艘驱逐舰,或者45头蓝鲸。这么大的发电机组从最初埋件到完成全部安装需要4年时间。

 

  这个直径16.5米、高4.08米的巨无霸就是发电机的转子,重达2295吨,是整个机组安装过程中吊装重量最大的核心部件。随着转子平稳入坑,意味着白鹤滩水电站全部机组投产进入倒计时。

 

  机组运行时,转子在定子内高速旋转,就可以产生源源不断的清洁电能。现场没有装备能够独立将它吊起,只能通过并机操作两台1300吨的桥式起重机来完成吊装。

 

  转子被平稳吊起升至5.8米高,接下来335米的直线吊装距离,在保持平稳匀速的同时,关键还要保持两台机器步调一致。角度、速度,任何细小差异,都会给这个精密组装的发电机转子带来大幅摆动,后果不堪设想。

 

  两台桥机以7米每分钟的速度前进。当转子到达机坑正上方时,此时转子和定子的间隙只有5厘米,在这个时候,即使是出现1毫米的操作误差,都可能给转子带来晃动,甚至与定子发生碰撞。

 

  工人们根据单侧木板的松紧度不断调整转子中心位置。用时一个半小时,转子精准落入。白鹤滩1号机组的发电机转子圆满安装。

 

  江河湖海,皆是命脉,中国早在汉朝时就用垂直放置的集水车轮带动杵锤碾谷、碎石和造纸。在人类进入“电气时代”后,水也成为发电的主力军,一百万千瓦发电机组是什么概念呢?

 

  单机容量100万千瓦是什么水平?世界第一,这被称为水电行业的珠穆朗玛峰,它的研制难度与安装难度远大于世界在建和已投运的任何机组。

 

  20年的时间,中国能够把水轮发电机组的单机容量从三十万千瓦提升至百万千瓦,转子中最核心的部件磁轭钢片起着极为关键的作用。

 

  转子是发电机组最重、最大的核心部件,2万多片扇形磁轭钢片重达1274吨,叠装在一起,将近4米高。这个庞然大物运转时,磁轭钢片的转速将达到每分钟111圈,相当于以每小时345公里的速度飞速旋转。现在,山西太原钢铁集团已经掌握了加工磁轭钢片的关键技术。

 

  任何一片磁轭钢有一点不平整,都会让这个超级巨无霸的重量分布失衡,影响整个发电机组的使用寿命。今天,白鹤滩发电机组功率达到百万千瓦级,不平度误差标准却提高到不超过1毫米。

 

  水电站发电的原理通俗地讲就是水推动水轮机转动,水轮机带动发电机,这样就转化成了电能。水轮机的转轮和发电机的转子,可以称得上水电站最核心、最关键的两个部件,必须性能强悍。

 

  工程师覃大清最新的目标是制造一台实现自身机械平衡,零配重的转轮。这是全世界水电工程师一致追求的目标。

 

  不同于传统转轮采用长短一致的叶片,覃大清他们要尝试将15个长叶片与15个短叶片组合。这样的搭配,可以在不增加出口水流拥挤程度的同时,把水轮机效率再提高0.5个百分点,意味着更高效的发电效率。

 

  当这座世界第二大水电站建设完成,它将连接上游的乌东德、下游的溪洛渡、向家坝,组成世界上最大的水电清洁能源走廊,每年发电接近2000亿度,足以满足上海市一年的用电。

 

  在同等满足电力系统用电需求的情况下,白鹤滩水电站全部机组投产运行后,年平均发电量达624.43亿千瓦时,可减少发电用煤2800万吨,减排二氧化碳5048万吨。


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