奮楫揚(yáng)帆正當(dāng)時(shí)！在習(xí)近平總書(shū)記致金沙江白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電賀信重要指示精神指引下，哈電集團(tuán)積極服務(wù)高水平科技自立自強(qiáng)，堅(jiān)持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，以發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力增強(qiáng)核心功能、提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，全力推動(dòng)引領(lǐng)裝備制造業(yè)高端化智能化綠色化發(fā)展。6月4日，哈電集團(tuán)高端發(fā)電裝備研制再結(jié)碩果，哈電集團(tuán)電機(jī)公司研制的世界最高額定水頭天臺(tái)抽水蓄能項(xiàng)目首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)順利通過(guò)業(yè)主驗(yàn)收。驗(yàn)收結(jié)果表明，天臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的導(dǎo)葉軸孔同軸度、活動(dòng)導(dǎo)葉立面間隙、活動(dòng)導(dǎo)葉端面間隙、活動(dòng)導(dǎo)葉開(kāi)度等數(shù)據(jù)，均達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。這是哈電集團(tuán)繼成功研制天臺(tái)1000兆帕級(jí)高強(qiáng)鋼引水鋼岔管之后，在該項(xiàng)目上取得的又一項(xiàng)重大成果，在以打造新質(zhì)生產(chǎn)力推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的同時(shí)，也為公司實(shí)現(xiàn)“雙過(guò)半”目標(biāo)創(chuàng)造了有利條件。

天臺(tái)抽水蓄能電站額定水頭724米世界最高、單機(jī)容量425兆瓦國(guó)內(nèi)最大。為了打造精品機(jī)組，哈電集團(tuán)電機(jī)公司針對(duì)機(jī)組超高水頭、大容量的特性，持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，極大地提高機(jī)組運(yùn)行效率、穩(wěn)定性和安全性。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是機(jī)組水力通道組成部分的核心部件之一，是控制進(jìn)入機(jī)組水流方向和大小的裝置，主要作用是將蝸殼內(nèi)的水導(dǎo)入轉(zhuǎn)輪，通過(guò)導(dǎo)葉角度的變化，以達(dá)到水能利用的最優(yōu)化，對(duì)整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。此次通過(guò)順利驗(yàn)收的天臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，高約4.3米，裝配外圓直徑6.96米，裝配總重量達(dá)254.2噸，其主件包括頂蓋、底環(huán)、導(dǎo)葉、控制環(huán)，以及導(dǎo)葉臂、連接板、連桿、偏心銷和連接銷等組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有尺寸大、噸位重、在制周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，其頂蓋、底環(huán)同心度，導(dǎo)葉端面間隙、立面間隙等要求都非常嚴(yán)格，較以往同類機(jī)組導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配難度更大。

頂蓋是導(dǎo)水機(jī)構(gòu)最重要的結(jié)構(gòu)部件之一，需要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)工況下的水壓力，減小最大壓力脈動(dòng)及飛逸工況下產(chǎn)生的振動(dòng)。天臺(tái)抽水蓄能機(jī)組作為目前額定水頭世界最高的抽水蓄能機(jī)組，其導(dǎo)水機(jī)構(gòu)頂蓋承受壓力，也是目前世界抽水蓄能機(jī)組中最大的。同時(shí)，由于機(jī)組轉(zhuǎn)速很高，各部件的直徑尺寸并未顯著增加，這給頂蓋、頂蓋與座環(huán)連接螺栓的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大難度。為滿足頂蓋對(duì)剛度、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求，哈電集團(tuán)電機(jī)公司在天臺(tái)頂蓋上采用了上法蘭結(jié)構(gòu)，法蘭板采用了目前為止可軋制的最厚鋼板，并通過(guò)反復(fù)的有限元?jiǎng)倧?qiáng)度及動(dòng)態(tài)特性計(jì)算等優(yōu)化結(jié)構(gòu)，使其實(shí)現(xiàn)了在高水頭的水泵及發(fā)電工況均可滿足相關(guān)要求。為滿足高壓力的使用要求，哈電集團(tuán)電機(jī)公司在天臺(tái)項(xiàng)目的頂蓋與座環(huán)連接螺栓制造上，首次采用了屈服強(qiáng)度達(dá)到1000兆帕級(jí)的鍛件材料。

此外，因水頭超高，機(jī)組運(yùn)行時(shí)導(dǎo)葉水力矩大，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的操作也需要更大等級(jí)的接力器和受力更大的導(dǎo)水零件。如何在有限的空間內(nèi)，既滿足剛強(qiáng)度的要求，又保證導(dǎo)水機(jī)構(gòu)各零件運(yùn)動(dòng)時(shí)不干涉，是天臺(tái)項(xiàng)目導(dǎo)水機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)必須破解的難點(diǎn)。哈電集團(tuán)電機(jī)公司利用程序計(jì)算、零部件有限元?jiǎng)倧?qiáng)度分析、機(jī)構(gòu)三維運(yùn)動(dòng)仿真等多種手段反復(fù)優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)。

為了打造天臺(tái)精品導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，哈電集團(tuán)電機(jī)公司緊緊圍繞精品制造要求，嚴(yán)格按照準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)要求，以專題進(jìn)度、大設(shè)備計(jì)劃、節(jié)點(diǎn)計(jì)劃為控制點(diǎn)，合理排產(chǎn)工期，充分利用高精度車鏜一體的加工優(yōu)勢(shì)，確保以最短周期完成加工任務(wù)。在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)部件生產(chǎn)加工期間，電機(jī)公司組織承擔(dān)主攻生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)分廠與工藝部門、質(zhì)檢部門等單位密切合作，為天臺(tái)首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的精品制造提供了良好的技術(shù)支撐，不僅實(shí)現(xiàn)了天臺(tái)抽水蓄能首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)主件的加工進(jìn)序不停，還保證了各導(dǎo)水機(jī)構(gòu)部件生產(chǎn)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，確保每個(gè)導(dǎo)水部件的加工精度與質(zhì)量都達(dá)到精品要求。裝配過(guò)程中，哈電集團(tuán)電機(jī)公司成立了天臺(tái)導(dǎo)水裝配攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，充分借鑒以往抽水蓄能項(xiàng)目導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配經(jīng)驗(yàn)，合理分配攻關(guān)任務(wù)，提前預(yù)判過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，對(duì)裝配方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，為天臺(tái)首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)廠內(nèi)預(yù)裝的高效優(yōu)質(zhì)完成提供了有力保障。

延伸閱讀天臺(tái)抽水蓄能電站位于浙江省臺(tái)州市天臺(tái)縣坦頭鎮(zhèn)和泳溪鄉(xiāng)境內(nèi)，是國(guó)家“十四五”重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目，共安裝4臺(tái)抽水蓄能機(jī)組，均由哈電集團(tuán)電機(jī)公司研制。項(xiàng)目建成后，將承擔(dān)浙江電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、儲(chǔ)能等功能，對(duì)于促進(jìn)新能源消納、優(yōu)化地區(qū)電源結(jié)構(gòu)、推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)具有重要意義。