哈电电机再攀水电科技高峰
哈电电机再攀水电科技高峰
12月30日，随着世界最大单机容量、最大尺寸冲击式水轮机转轮在哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司焊接制造成功，世界首台单机500兆瓦扎拉水电站冲击式水轮发电机组转轮问世，标志着我国高水头、大容量冲击式水电机组的研制技术实现了重大突破。
该水轮机转轮是国家“藏电外送”骨干电站扎拉水电站水轮发电机组的“心脏”，为发电机提供500兆瓦额定功率的源动力。在项目业主中国大唐集团的组织下，哈电电机自主化研制的冲击式转轮能量转换效率达到世界先进水平。其转轮采用锻焊结构，由1个轮毂锻件和21个水斗锻件组成，焊接后的重量超过90吨。
冲击式水轮机是一种利用压力管道引导水流冲击水斗式转轮进行能量转换的水力机械，适用于落差大、压力高的电站。转轮是直接影响机组效率和最重要的受力部件及通流部件之一。在机组运行状态下，转轮时刻承受高频率的动态压力，对机组的稳定运行和安全起着至关重要的作用，焊接制造要求极为严苛。作为世界单机容量最大冲击式机组转轮，其轮毂锻件直径尺寸为4.7米、厚度达1米，创造了马氏体不锈钢最大锻件世界纪录；加工后的转轮最大外径6.23米、最大宽度1.34米，也是冲击式转轮世界之最。鉴于材质、尺寸等因素，焊接、加工等环节的制造技术，都处于相关领域的前沿，探索制造的过程也存在很多风险因素和不确定性，焊接制造要求极高、难度极大。
为突破焊接难关，哈电电机开展了技术攻关，采用数字仿真技术，进行大型水斗的模锻技术研究，选择了性能优异且高效的“锻焊”制造工艺路线；通过三维检测模拟计算进行装配焊接，探索选用了最优的焊接参数，用高强韧的焊缝将马氏体不锈钢锻钢制造的轮毂和水斗焊接在一起，提高了转轮的冲击韧性及耐疲劳性能。
哈电电机组建扎拉转轮焊接技术团队，针对马氏体不锈钢强韧焊接要求和复杂曲面超厚水斗转轮的结构特点，从焊接材料、焊接工艺、水斗装配定位、焊接工位、焊接变形控制及焊接质量保证等多个方面，对焊接制造关键技术进行深入剖析与研究，形成了一整套焊接技术方案，为高效优质完成扎拉500兆瓦冲击式转轮的焊接制造提供了技术支撑。
哈电股份副总裁，哈电电机党委书记、董事长王贵表示，哈电电机与合作伙伴同题共答、攻坚克难，成功实现扎拉转轮焊接这一最关键核心部件的研发制造工序，对加快西南清洁能源基地建设具有重要意义。
此外，哈电电机还建成了世界最高350米高水头冲击试验台。该试验台是国内首座具有350米超高水头条件下测试能力的试验平台，核心技术及设备全部实现自主研发，数据采集精度达到国际领先水平。试验台具备高水头模拟能力，通过先进的高压供水系统与精密调控设备，可稳定模拟350米水头环境，满足高水头冲击式水轮机测试需求；具备智能监测与数据分析能力，配备高精度传感器与智能数据采集系统，实现水轮机运行状态的全方位监测；具备多场景测试功能和模拟能力，可高效完成高水头冲击式水轮机的性能测试工作，为不同水力条件项目提供全面试验数据支持。
这些重大突破不仅展现了哈电电机在水电科技领域的创新实力，也标志着我国在高水头、大容量冲击式水电机组研制技术上达到了世界领先水平，为推动全球能源可持续发展提供了新的技术保障。