哈電填補世界“百萬級”水輪發電機通風技術空白
近日，從哈爾濱電機廠有限責任公司傳出喜訊，由該公司生產的白鶴灘1000兆瓦水輪發電機通風模型試驗研究已于日前順利完成。業內人士指出，該項試驗研究的成功完成，填補了世界“百萬級”水輪發電機通風領域的技術空白，對1000兆瓦水輪發電機冷卻方式的選擇具有重要參考意義，將引領我國“百萬級”巨型水輪發電機組的前進方向。
據悉，該項試驗的成功，不僅表明電機各部分風量分配合理，檢驗了真機通風系統設計的可行性，也為下一階段的白鶴灘定子溫升試驗研究工作提供了關鍵參數。驗證了哈電機對1000兆瓦級水輪發電機計算分析中所采用的數學建模方法的正確性。
有關專家告訴記者，特大型水輪發電機冷卻方式的選擇對發電機長期安全可靠運行和電機的使用壽命有著重要的影響。在哈電機生產制造三峽機組以前，世界上特大型水輪發電機冷卻方式有定子繞組水內冷方式（半水冷—水空）和蒸發冷卻方式，以及不常用的全空氣冷卻方式。半水冷冷卻需要密閉容器，存在泄漏、不安全以及機組成本高、維護成本高、維護復雜的弊端。相對于半水冷方式，全空氣冷卻具有低成本、安全、節能、維護簡單的特點。
全空氣通風冷卻系統研究是百萬水電項目研發中的關鍵之一，而通風模型試驗是研究通風系統的重要手段。通風模型是哈電機自主研發設計的試驗模擬平臺，在這一平臺上，已成功完成三峽、龍灘、小灣等7臺水輪發電機通風系統模擬試驗研究，均真實地模擬了真機通風狀態，為該公司的科研及設計工作提供了真實可行的試驗數據，得到了國內外專家的一致認可和好評。
據了解，白鶴灘水輪發電機通風模型從設計到試驗完成，歷時一年。在哈電機通風專家李廣德的帶領下，科研人員集思廣益，發揚精益求精的“精品”精神，充分運用已有經驗和科研成果，每個環節都做到最精確，力求將模擬偏差降至最小值。
李廣德介紹說，按照不同轉速，整個試驗過程分為5個試驗工況，每個工況均對總風量、定子風溝風速、冷卻器前后壓降等6個通風系統主要參數進行測試，對試驗數據進行數值分析后，運用相似原理折算真機實際運行情況。白鶴灘水輪發電機通風模型的試驗結果與轉速關系試驗曲線說明，通風模型的設計符合相似規律，模型流體的流動狀態處于自模區內，實現了通風模型與真機的相似模擬。
2010年，在哈電機“三峽巨型全空冷水輪發電機組關鍵技術突破及工程應用”榮獲國家科技進步二等獎時，作為項目第一完成人的該公司總工程師、副總經理王國海說：“雖然沒有獲取一等獎，有點小遺憾。但是我們還在繼續努力，到‘百萬級’機組時應該與一等獎有緣了”。盡管當時“百萬級”水輪發電機空冷技術的研究還在進行中，但一年后的今天已得以實現。
王國海說，“空冷技術在30萬千瓦以下的項目里已經運用得非常成熟了，到了50萬千瓦以上，國際業界很多人士認為發電機的容量大了，搞空冷不適合。三峽右岸的工作開始于2004年。2006年下半年，關于空冷技術行與不行的爭議還是特別大。很多人都說空冷技術不行。”哈電機的專家卻堅信巨型水輪發電機組走空冷的道路是可行的。為了深入研究大型機組空冷技術，特投入了巨大研究經費。而當三峽項目的空冷技術取得突破以后，國際上不論是生產制造廠家還是用戶全都認可這種冷卻方式，并且期待著“百萬級”水電機組空冷技術取得新的飛躍。如今白鶴灘百萬千瓦水輪發電機組空冷技術的突破，又使哈電機在巨型水輪發電機通風冷卻領域獨占了鰲頭。
