科技日報記者 盛利
1月12日上午，全球在建最大水電站白鶴灘電站使用的首個百萬千瓦級水輪機組轉輪，在東方電機白鶴灘轉輪加工廠完工。這個高3.92米、直徑8.62米、重達350噸的世界水電“巨無霸”的誕生，標誌著我國發電設備企業率先掌握了百萬千瓦等級巨型水輪機組的核心技術。
全球首臺白鶴灘百萬機組精品轉輪
白鶴灘水電站壩址位於四川省涼山州寧南縣和雲南省昭通市巧家縣境內的金沙江干流下游河段上，裝機總容量1600萬千瓦，年平均發電量624.43億度，相當於基本相當於2018年成都全社會用電的總量（637.41億千瓦時）。按照設計，電站左右兩岸分別裝有8臺100萬千瓦水電機組，首次全部採用我國國產的百萬千瓦級水輪發電機組。其中電站左岸8臺100萬千瓦機組由東方電氣集團東方電機有限公司負責研製。
全球首臺白鶴灘百萬機組精品轉輪整體翻身
據瞭解，百萬千瓦巨型水輪發電機組是世界水電行業的“珠穆朗瑪峰”，白鶴灘機組是世界上首批百萬千瓦水電機組，屬於超巨型混流式水輪發電機組，可謂世界水電的巔峰之作。其中，單臺白鶴灘百萬機組有50多米高、8000多噸重，相當於埃菲爾鐵塔的重量。而轉輪作為水電機組的“心臟”，是整個機組中研發難度最大，製造難題最多的部件，也是整個機組中最核心的部件。
在百萬千瓦水電機組的核心技術水力研發中，東方電機首次將全流道全工況數值仿真技術應用於工程實際，創新性開拓了水力評判標準和葉形加厚技術，其空化、壓力脈動、噪聲、飛逸轉速等穩定性指標均達到了世界先進水平。同時，在機組的設計、製造過程中，企業還首次採用800Mpa新型高強鋼，大規模使用智能製造和數字化車間，不但保障生產效率，還大大提高了機組有效利用空間。
此次研製完成的全球首臺白鶴灘百萬機組精品轉輪，經過24道工序、經歷12個月加工完成，整個轉輪由15塊葉片組成，每片重達11噸。雖是“龐然大物”，但其研製過程則可謂“粗中有細”。
“單機容量的巨大跨越，其技術研究的複雜性和技術難度，遠大於世界上已有機組，且沒有現成的技術可以使用，可謂進入了世界水電的‘無人區’。”東方電機白鶴灘項目副主任設計王釗寧說，研發團隊僅在計算機上就開發了20套轉輪模型，目前首臺白鶴灘百萬機組實現了整個過流部件強度與水力性能的最佳匹配，轉化效率達到96%以上。東方電機白鶴灘項目工藝團隊還創新了轉輪全低氫焊接技術，轉輪及上冠空中偏心翻身技等保證了轉輪焊後所有尺寸、焊縫一檢合格率全部實現精品製造的目標。“重達11噸的葉片，焊接時的焊絲直徑只有1.2毫米，比耳機線還要細，而整個轉輪的焊要使用11噸這麼細的焊絲。”一位東方電機白鶴灘項目焊接人員說。
在完工儀式上，三峽機電公司工程管理部副主任張東勝代表監理方宣佈東方電機研製的首臺轉輪各項指標均優於“精品”標準，全面滿足合同的要求。
全球首臺白鶴灘百萬機組精品轉輪在生產中
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