国家工业密码|一滴水发6次电的背后,有颗日益强大的“心脏”

学术   2024-10-24 17:18   北京  

“根本不可能!”

“怎么不可能?这都是我们经过反复计算出的结果。”

“这个在国外没有先例!”

“保证不了安全运行!”

“国外做不了,不代表咱们自己做不了!”

“就算是做了,也是丢在长江里的一堆废铁!”


激烈的争吵从会议室里传来,

为什么火药味这么足?

今天带来《国家工业密码》有声故事

第四十二集

《一滴水发6次电的背后,有颗日益强大的“心脏”》




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“敢想”是成功的第一步


工业革命的技术带来了水轮发电机组,

也让人们惊奇地发现,

水,竟然能“变成”电!

水轮机组就是水力发电站的“心脏”,

它的动能直接决定了能提供多少电。


水轮机发电原理示意图


我国的长江三峡段,

是修建大型水利枢纽工程的理想地点。

为尽快缓解当时华中地区工业用电紧缺的局面,

1970年,中央正式批复在长江三峡下游

兴建葛洲坝水利枢纽工程。


1972年9月,看似平静的一天,

发生了开头那场激烈的讨论

——葛洲坝的水轮机选型方案讨论会,

就是在这次会上,

东方电气的代表提出了

建设17万千瓦水轮发电机组的方案。

它的转轮设计直径达到11.3米,

这个尺寸和同类型机组的单机容量,

在当时的国际市场上前所未有,

所以会上难免有质疑的声音。  


葛洲坝17万千瓦水电机组研发设计讨论


眼看着讨论就要陷入僵局,

东方电气的代表拿出了有力的试验数据和分析,

认为不应低估我国水轮机的技术能力。

讨论会最终决定试一试,

研制两台17万千瓦的水轮发电机组作为试验性机组;

其余19台采用12.5万千瓦的机组,

东方电气哈电集团共同研制。


 葛洲坝17万千瓦水电机组转轮总装尺寸测量


中国人的字典里没有“不可能”


按照设计,葛洲坝机组总高48米,

大约有16层大楼那么高,

当年,像这样的特大型机组,

国外最先进的发电设备制造厂商想都不敢想,

更别说干了。

自1972年,机组施工设计敲定之后,

经历了数千个日夜、数千次试验,

失败了就从头再来……

 

葛洲坝17万千瓦水电机组转轮体正在加工


直到1981年9月30日晚11点54分,

中央人民广播电台宣布:

万里长江第一坝——由我国自主研制的葛洲坝水电站

两套单机容量为170兆瓦的水轮发电机组,

试运行成功,

它是世界上最大的低水头轴流转桨式水轮发电机组,

转轮直径达到了11.3米。

消息一出,立刻引起了国内外轰动。


葛洲坝机组转轮吊装


西方媒体直接对这条新闻提出了质疑,

觉得葛洲坝两套水轮发电机组的数据太过惊人:

作为当时全球单机容量和尺寸最大的

轴流转桨式水轮发电机组,

它的效率竟然能达到91%!

西方媒体直呼不可能,

认为当时的中国不具备如此高的设计制造水平。


但事实胜于雄辩,

葛洲坝水电站机组平稳运行至今,

已经40多年过去了,

中国人用实际行动证明了中国水电制造技术。

直到今天,葛洲坝水电站11.3米直径的转轮,

仍然保持着全球最大直径转轮的纪录。


葛洲坝水电站全貌


放在今天来看,

葛洲坝水电站的整体发电量并不算大,

总装机容量只有271.5万千瓦,

跟三峡水电站的2250万千瓦容量相比,

就像站在巨人面前的“小不点”。

但是葛洲坝水轮发电机组在当时创造了行业奇迹,

荣获首届国家科学技术进步奖特等奖。

自此,中国的水电研制技术开始不断刷新纪录。

 

国产水轮发电机组白鹤滩再刷记录


2021年6月28日,

白鹤滩水电站的首批机组投产发电,

作为全球单机容量最大的百万千瓦水轮发电机组,

单台机组每小时可发电100万度,

重达8000多吨,

这个重量与法国的埃菲尔铁塔相差无几。


 白鹤滩水电站全貌


更重要的是,

白鹤滩水电站所有机组都是

具有完全自主知识产权的“中国制造”,

首批两台机组由东方电气哈电集团自主设计制造,

破解了巨型机组效率与稳定的新密码,

水轮机效率达到了96.7%,

至今仍保持着全世界最高纪录。


而稳定性指标摆度只有0.05毫米,

这个摆度有多小?

投产当天,参观的嘉宾在机组的上方竟感觉不到振动。

大家不禁发问:“这个机组在运行吗?”

工作人员表示机组正在以每分钟111圈的转速高速运行。

于是,现场有人拿出一枚硬币立在机组盖板上,

当看到硬币仅微微抖动而立住不倒时,

现场嘉宾不禁感慨:“是真稳啊!”


白鹤滩水电站左岸地下厂房8台百万千瓦水电机组


至此,中国在长江上全面建成世界最大清洁能源走廊

——乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝

6座大型水电站,

沿长江干流自上而下排列,

跨越1800多公里,

总计110台水轮发电机组接续运转。

每一滴长江水顺流而下的时候,

都可以发6次电。


清洁能源走廊示意图


中国是水电大国,

目前已有超过4万座水电站,

全国每10度电中,

就有约2度来自川流不息的江河。

从葛洲坝到白鹤滩,

一代代水电工程师传递着接力棒,

这里发生过的一切,

是由中国人亲手创造的神话。


75载岁月峥嵘,在中国共产党的领导下,新中国在几乎“一穷二白”的基础上,建立起今天门类齐全的现代工业体系。千千万万国有企业建设者用智慧和血汗筑就了立国之本、兴国之器、强国之基、富国之源。如今,国有企业作为新型工业化的主力军,在航空航天、信息技术、能源电力、装备制造等领域打造出一大批领跑全球的重大成果,推动我国工业实现高端化、智能化、绿色化的历史性变革。

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