日前,哈爾濱電機廠有限責任公司(以下簡稱哈電機公司)白鶴灘1000兆瓦水輪發(fā)電機通風模型試驗研究順利完成。該試驗的成功完成,填補了世界百萬級水輪發(fā)電機通風領(lǐng)域的技術(shù)空白。
該項試驗的成功完成對1000兆瓦水輪發(fā)電機冷卻方式的選擇具有重要參考意義,試驗不僅表明電機各部分風量分配合理,檢驗了真機通風系統(tǒng)設(shè)計的可行性,也為下一階段的白鶴灘定子溫升試驗研究工作提供了關(guān)鍵參數(shù),驗證了哈電機公司對1000兆瓦級水輪發(fā)電機計算分析中所采用的數(shù)學(xué)建模方法的正確性。業(yè)內(nèi)認為,這一具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)將對我國巨型水輪發(fā)電機冷卻方式的研發(fā)具有巨大推動作用,并將引領(lǐng)我國百萬級巨型水輪發(fā)電機組的前進方向。
隨著市場上對水輪發(fā)電機組單機容量的要求不斷提高,大功率的水電機組已成為水力發(fā)電設(shè)備的主角。但受場地等限制,水輪發(fā)電機的主要尺寸不可能隨容量同比增長。如何解決好發(fā)電機通風冷卻問題,成為機組能否研制成功的關(guān)鍵。以空氣冷卻為特征的全空冷水輪發(fā)電機因其結(jié)構(gòu)簡單、使用安全、高效節(jié)能、維護簡便深受國內(nèi)外市場歡迎,但60萬千瓦以上的這類機組技術(shù)瓶頸卻是困擾國際水電界多年的難題。
為攻克這一難關(guān),哈電機公司近幾年投入巨額研究經(jīng)費自主開發(fā),自己設(shè)計試驗?zāi)M平臺,成功完成三峽、龍灘、小灣等多臺水輪發(fā)電機通風系統(tǒng)模擬試驗研究,并依托三峽工程,在世界上第一個將空冷技術(shù)應(yīng)用在70萬千瓦水輪發(fā)電機中。
談到空冷技術(shù)發(fā)展歷程,哈電機公司總工程師、副總經(jīng)理王國海告訴記者,空冷技術(shù)在30萬千瓦以下的項目里已經(jīng)運用得非常成熟,到了50萬千瓦以上,國際業(yè)界很多人士認為發(fā)電機的容量大了,搞空冷不適合。三峽右岸的工作開始于2004年。2006年下半年,關(guān)于空冷技術(shù)行與不行的爭議還是特別大。很多人都說空冷技術(shù)不行。但哈電機公司的專家卻堅信巨型水輪發(fā)電機組必須走空冷的道路,為了深入研究大型機組空冷技術(shù),哈電機公司為此投入了巨大研究經(jīng)費。當三峽項目的空冷技術(shù)取得突破以后,國際上不論是生產(chǎn)制造廠家還是用戶全都認可了這種冷卻方式,并且期待著百萬級水電機組空冷技術(shù)取得新的飛躍。三峽機組正式運行以后,各方對空冷技術(shù)更是贊不絕口。
在整個研發(fā)過程中,通風冷卻系統(tǒng)研究是關(guān)鍵之一,而通風模型試驗是研究通風系統(tǒng)的重要手段。白鶴灘水輪發(fā)電機通風模型從設(shè)計到試驗完成,歷時一年。哈電機公司通風技術(shù)專家李廣德對記者表示,按照不同轉(zhuǎn)速工況,整個試驗過程分為5個試驗階段,每個階段均對總風量、定子風溝風速、冷卻器前后壓降等6個通風系統(tǒng)主要參數(shù)進行測試,對試驗數(shù)據(jù)進行數(shù)值分析后,運用相似原理折算真機實際運行情況。白鶴灘水輪發(fā)電機通風模型的試驗結(jié)果與轉(zhuǎn)速關(guān)系試驗曲線說明,通風模型的設(shè)計符合相似規(guī)律,模型流體的流動狀態(tài)處于自模區(qū)內(nèi),實現(xiàn)了通風模型與真機的相似模擬。
有專家評價說:“當年,空冷技術(shù)在三峽項目的應(yīng)用使哈電機公司擁有了獨步天下的資本,今天白鶴灘百萬千瓦水輪發(fā)電機組空冷技術(shù)的突破將使哈電機公司在巨型水輪發(fā)電機通風冷卻領(lǐng)域獨占鰲頭?!?/p>