扎拉水电站有了微弱“心脏”

  2024年12月30日，国际首台最大单机容量、最大尺度扎拉500兆瓦冲击式水轮机转轮在哈电电机焊接制作成功。科技日报记者 李丽云摄

  2024年12月30日，国际最大单机容量、最大尺度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作成功。国际首台单机500兆瓦扎拉水电站冲击式水轮发电机组转轮面世，标志着我国高水头、大容量冲击式水电机组的研发完成了严重打破，其技能水平位居国际前列。

  该水轮机转轮是国家“藏电外送”主干电站扎拉水电站水轮发电机组的“心脏”，可为发电机供给500兆瓦额定功率的动力。扎拉水电站是藏东南清洁动力一体化基地中心电站，国家动力局动力范畴首台（套）严重技能配备项目，也是现在国际在建归纳难度最大的冲击式水电项目。

  “扎拉水电站是现在国内仅有可以展开‘500兆瓦级高水头冲击式机组研发及使用演示’的水电项目，战略意义严重、展开影响深远。在以我国大唐集团为代表的动力主干企业一起助力下，咱们成功完成扎拉转轮焊接这一最要害中心部件的研发制作，助力加速西南清洁动力基地建造。”哈电股份副总裁，哈电电机党委书记、董事长王贵说。

  扎拉水电站坐落西藏自治区昌都市左贡县。该电站规划水头671米，装设2台单机容量500兆瓦冲击式水电机组。冲击式水轮机是用用于接受压力的管道引导水流冲击水斗式转轮进行能量转化的水力机械，转轮是最重要的受力部件及通流部件之一，直接影响机组功率。在机组运作时的状态下，冲击式转轮时间接受高频率的动态压力，对机组的安全安稳运转起着至关重要的效果。

  哈电电机自主研发的冲击式转轮能量转化功率到达国际领先水平。该转轮选用锻焊结构，由1个轮毂锻件和21个水斗锻件组成，焊接后的分量超越90吨。“此前，我国冲击式水轮机的功率为91%左右，这次的技能打破将功率进步到92.6%。依照500兆瓦机组一天运转24小时核算，功率进步1.6%，每天约可以添加发电量19万度。”哈电集团首席技能专家陶星明说。

  作为国际单机容量最大的冲击式机组转轮，该转轮的轮毂锻件直径为4.7米、厚度达1米，发明了马氏体不锈钢最大锻件国际纪录。加工后的转轮最大外径6.23米、最大宽度1.34米，也发明了冲击式转轮国际纪录。其焊接、加工等环节的制作技能，都处于相关范畴前沿。因为原料、形状、尺度等原因，扎拉冲击式转轮的焊接制作要求极高、难度极大，探究制作该转轮的进程，存在许多危险要素和不确定性。

  为打破扎拉500兆瓦冲击式转轮焊接难关，哈电电机展开了技能攻关，选用数字仿真技能，进行大型水斗的模锻技能讨论研讨，挑选了功能优异且高效的锻焊制作工艺道路；经过三维检测模拟核算进行安装焊接，探究选用了最优的焊接参数，将全体铸造的轮毂和水斗焊接在一起，进步了转轮的冲击韧性及耐疲惫功能。

  哈电电机完成扎拉500兆瓦冲击式机组转轮焊接制作的打破，破解了超大超厚低碳马氏体不锈钢强韧锻件焊接难题、霸占了杂乱曲面超厚水斗高效高强韧焊接制作难关、把握了超高结合强度外表强化制作工艺要害技能，推动了我国电力配备制作技能取得了严重打破，在我国动力配备制作业高水平质量的展开进程中树立了新的里程碑。