本報30日訊(富宏杰 王學(xué)善 記者李愛民)30日,世界首臺最大單機容量500兆瓦、最大外徑6.23米扎拉沖擊式轉(zhuǎn)輪焊接制造成功慶祝儀式在哈電集團哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司(簡稱哈電電機)舉行,標(biāo)志著我國高水頭、大容量沖擊式水電機組的研制技術(shù)實現(xiàn)重大突破,走在世界前列。
該水輪機轉(zhuǎn)輪是國家“藏電外送”骨干電站扎拉水電站水輪發(fā)電機組的“心臟”,為發(fā)電機發(fā)出500兆瓦額定功率提供源動力。哈電電機在項目業(yè)主中國大唐集團的統(tǒng)一組織下,自主化研制的沖擊式轉(zhuǎn)輪能量轉(zhuǎn)換效率達到世界先進水平,轉(zhuǎn)輪采用鍛焊結(jié)構(gòu),由1個輪轂鍛件和21個水斗鍛件組成,焊接后的重量超過90噸。
“沖擊式水輪機是用壓力管道引導(dǎo)水流沖擊水斗式轉(zhuǎn)輪進行能量轉(zhuǎn)換的水力機械,電站落差大壓力高。扎拉電站設(shè)計水頭671米。轉(zhuǎn)輪是直接影響機組效率和最重要的受力部件及通流部件之一,在機組運行狀態(tài)下,時刻承受高頻率的動態(tài)壓力,對機組的穩(wěn)定運行和安全起著至關(guān)重要的作用,焊接制造要求極為嚴(yán)苛?!惫娂瘓F首席技術(shù)專家陶星明介紹,作為世界單機容量最大沖擊式機組轉(zhuǎn)輪,其輪轂鍛件直徑尺寸為4.7米、厚度達1米,創(chuàng)造了馬氏體不銹鋼最大鍛件世界紀(jì)錄;加工后的轉(zhuǎn)輪最大外徑6.23米、最大寬度1.34米,是沖擊式轉(zhuǎn)輪世界之最。
為突破扎拉500兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪焊接難關(guān),哈電電機采用數(shù)字仿真技術(shù),進行大型水斗的模鍛技術(shù)研究,選擇性能優(yōu)異且高效的鍛焊制造工藝路線;通過三維檢測模擬計算進行裝配焊接,探索選用最優(yōu)的焊接參數(shù),用高強韌的焊縫將馬氏體不銹鋼鍛鋼制造的輪轂和水斗焊接在一起,提高了轉(zhuǎn)輪的沖擊韌性及耐疲勞性能。
通過扎拉500兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪的焊接制造,哈電電機破解了超大超厚低碳馬氏體不銹鋼強韌鍛件焊接難題,攻克了復(fù)雜曲面超厚水斗高效高強韌焊接制造難關(guān),掌握了超高結(jié)合強度表面強化制造工藝關(guān)鍵技術(shù),推動我國電力裝備制造技術(shù)取得重大突破。