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      我國大型水電機(jī)組發(fā)展情況概述(二)
      發(fā)布時(shí)間:2012-02-10 來源:國家能源局

      三、水電機(jī)組國產(chǎn)化進(jìn)程

      1.大型混流機(jī)組的國產(chǎn)化。目前,我國共有150余臺(tái)大型混流電機(jī)組在運(yùn)行、安裝和設(shè)計(jì)制造中,詳情見下頁表2

      2?? 我國各大型混流機(jī)組運(yùn)行安裝情況

      序號(hào)

      水電站

      單臺(tái)裝機(jī)(kW

      臺(tái)數(shù)(臺(tái))

      總計(jì)裝機(jī)(kW

      1

      三峽水電站

      70

      32

      2240

      2

      溪洛渡電站

      70

      18

      1260

      3

      向家壩電站

      75

      8

      600

      4

      白鶴灘電站

      75

      16

      1280

      5

      烏東德電站

      74

      10

      740

      6

      小灣電站

      70

      6

      420

      7

      龍灘電站

      70

      7

      490

      8

      拉西瓦電站

      70

      6

      420

      9

      龍盤(上虎跳)電站

      70

      6

      420

      10

      金安橋電站

      60

      6

      360

      11

      錦異一級(jí)電站

      60

      6

      360

      12

      錦異二級(jí)電站

      60

      8

      480

      13

      糯扎渡電站

      65

      9

      585

      14

      觀音巖電站

      60

      5

      300

      15

      瀑布溝電站

      55

      6

      330

      16

      構(gòu)皮灘電站

      55

      6

      330

      通過三峽電站右岸、龍灘、水灣電站建設(shè)和70kW機(jī)組的成功投產(chǎn),我國已具備獨(dú)立自主進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的能力。最近,有關(guān)部門單位開始籌劃和組織論證80kW100kW機(jī)組在烏東德和白鶴灘電站安裝的可行性和裝備制造的科技攻關(guān)項(xiàng)目內(nèi)容。這些主要特大型水電站容量大,相應(yīng)單機(jī)容量也大,總裝機(jī)容量達(dá)196875MW,在我國水電開發(fā)中具有十分重要的地位。

      2.大型貫流機(jī)組國產(chǎn)化。大型貫流式機(jī)組,尤其是燈泡式貫流機(jī)組起步不算晚,曾開發(fā)制造出一些小型機(jī)組,包括雙向燈泡貫流機(jī)組在內(nèi),但大型貫流機(jī)組的國內(nèi)制造,還是在改革開放后,多年來,通過引進(jìn)技術(shù)、合作制造,富春江水電設(shè)備總廠、哈電和東電都具備了大型貫流機(jī)組的設(shè)計(jì)制造能力。已經(jīng)分別向在建的四川紅巖電站(單機(jī)容量3kW)、廣西長洲電站(15臺(tái)單機(jī)容量4kW,水頭變幅3~16m,軸輪直徑7.5m)和廣西橋鞏電站(8臺(tái)單機(jī)容量7.5kW,額定水頭13.8m,軸輪直徑7.5m)提供國際一流水平的大型貫流機(jī)組設(shè)備,其中橋鞏機(jī)組單機(jī)容量僅次于日本,居世界第二位,其設(shè)計(jì)制造綜合技術(shù)難度均達(dá)到世界最高水平。

      3.大型抽水蓄能機(jī)組國產(chǎn)化。20世紀(jì)60年代,我國就開始研制抽水蓄能雙向可逆水泵水輪機(jī)組,并制造出了幾臺(tái)1kW的小型機(jī)組。此后就再也沒有投入技術(shù)力量進(jìn)行研制。直到21世紀(jì)初,我國抽水蓄能電站大規(guī)模建設(shè)后,平均每年要投產(chǎn)大型水電機(jī)組800kW1000kW左右,目前年生產(chǎn)制造能力只有800kW左右,機(jī)組設(shè)備供應(yīng)成為抽水蓄能電站發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。根據(jù)國家水電建設(shè)規(guī)劃任務(wù)要求,五年尚缺口大型水電機(jī)組200余萬kW,尤其是抽水蓄能大機(jī)組問題嚴(yán)重。為了提高我國抽水蓄能機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造能力,加快大型機(jī)組的國產(chǎn)化進(jìn)程。2003年初,我國決定仿效三峽機(jī)組國產(chǎn)化模式,走三峽國產(chǎn)化道路,以河南寶泉、廣東惠州、湖北白蓮河三個(gè)抽水蓄能電站(共16臺(tái)單機(jī)容量30kW機(jī)組)為依托工程開展機(jī)組國產(chǎn)化試點(diǎn),采用統(tǒng)一招標(biāo)、技貿(mào)結(jié)合、引進(jìn)機(jī)組設(shè)計(jì)和制造的核心技術(shù)、逐步實(shí)現(xiàn)我國大型機(jī)組設(shè)備制造自主創(chuàng)新國產(chǎn)化。為了支持和鞏固機(jī)組核心技術(shù),使轉(zhuǎn)受方哈電、東電能夠及時(shí)全面掌握所引進(jìn)的技術(shù),形成生產(chǎn)能力,國家又決定將蒲石河、桓仁、深圳、呼和浩特、仙游和黑康峰等六個(gè)抽水蓄能電站作為國家抽水蓄能機(jī)組設(shè)備國產(chǎn)化的后續(xù)依托工程項(xiàng)目,所需的機(jī)組設(shè)備將從哈電和東電采購,以確保大型抽水蓄能機(jī)組的國產(chǎn)化能在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)展起來,并以優(yōu)質(zhì)先進(jìn)的設(shè)備支援我國抽水蓄能電站建設(shè)。

      四、水電機(jī)組市場情況

      根據(jù)我國水力發(fā)電資源的最新復(fù)查結(jié)果和水電規(guī)劃總院及中國工程院水能研究組研究報(bào)告資料的統(tǒng)計(jì),我國百萬kW及以上的大型水電站100余座,絕大部分集中在15個(gè)水電基地,總裝機(jī)容量超過3.4kW。其中已建成20座,在建和待建90余座。根據(jù)前期工作的深度分為兩部分。第一,13個(gè)基地中的黃河上游基地(龍羊峽以上未統(tǒng)計(jì))、長江上游水電基地、瀾淪江水電基地、烏江水電基地、南盤江紅水河水電基地、黃河北干流水電基地、閩浙贛水電基地、東北水電基地和怒江水電基地等13個(gè)水電基地外水系,百萬kW級(jí)的水電站共計(jì)84座,已建成20座,在建和待建64座,總裝機(jī)容量2.407kW。第二,雅魯藏布江干支流梯級(jí)13座超百萬kW電站和金沙江、瀾滄江、怒江上游藏東南境內(nèi)的13座超百萬kW電站,共計(jì)26,總裝機(jī)容量9758kW

      以上兩部分百萬kW級(jí)電站總計(jì)100余座,總裝機(jī)容量達(dá)3.3828kW。目前,進(jìn)行前期工作較多、單站裝機(jī)容量在300kW以上的電站有30座,總裝機(jī)容量1.9867kW,這些電站在我國水電開發(fā)中具有十分重要的地位。目前,這30座大型電站中已建成2座,在建10座,正在核準(zhǔn)的2座,正在進(jìn)行可研的4座,進(jìn)行預(yù)可研的3座,正在規(guī)劃的1座,已完勘測的8座。這30座大型電站中,總裝機(jī)容量超過500kW的電站有11座,超過1000kW的電站有7座,超過2000kW的特大電站有2~3座,其中雅魯藏布江大拐彎處的墨脫電站單站裝機(jī)容量可達(dá)4000kW

      五、我國水電設(shè)備選型需求的技術(shù)趨勢和特點(diǎn)

      基于我國水力發(fā)電資源特征和優(yōu)化開發(fā)的戰(zhàn)略目標(biāo),對(duì)大電站、大機(jī)組設(shè)備選型上提出了新要求,新特點(diǎn)。

      1.機(jī)組選型向高水頭、大容量和高參數(shù)方向發(fā)展,正在建設(shè)的錦屏二級(jí)水電站的機(jī)組屬目前世界最高的水頭段(320m)、單機(jī)容量最大(60kW)、低轉(zhuǎn)速的混流式機(jī)組,對(duì)國內(nèi)外制造廠商都是一個(gè)挑戰(zhàn)。

      2.全空冷技術(shù)在大容量水輪發(fā)電機(jī)上的采用和電站設(shè)備的選型,已是設(shè)計(jì)的首選。在已運(yùn)行的水電站中,二灘發(fā)電機(jī)定子空冷每極容量達(dá)到15.29MVA,三峽發(fā)電機(jī)空冷及水空冷每極容量10.5MVA。另外,還有成功運(yùn)行的龍灘、小灣和拉西瓦電站發(fā)電機(jī)每極容量分別采用14.4MVA17.45MVA18.52MVA設(shè)備,并均有成功經(jīng)驗(yàn)。

      3.散件運(yùn)輸、現(xiàn)場組焊已成為我國大型水輪發(fā)電機(jī)制造的主要方式之一。在國內(nèi)許多電站 (小浪底、巖灘、龍灘等)已采用過上述制造技術(shù)并取得良好質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

      4.圓筒閥在大型電站廣泛應(yīng)用,為今后建設(shè)的大型電站提供了電站機(jī)組輸水控制設(shè)備選型的工程經(jīng)驗(yàn),這一技術(shù)已在漫灣、大朝山和小浪底電站成功應(yīng)用,并將在小灣、瀑布溝和錦屏水電站上采用。

      5.大型水輪發(fā)電機(jī)采用蒸發(fā)冷卻技術(shù)將是更多設(shè)計(jì)選型的首選。大型發(fā)電機(jī)的蒸發(fā)冷卻技術(shù)尚屬國內(nèi)外最先進(jìn)的冷卻方式,在我國已有技術(shù)專利,尤其是在李家峽電站40kW發(fā)電機(jī)上的成功應(yīng)用,為特大型水輪發(fā)電機(jī)組的冷卻方式提供了選型的技術(shù)支撐。

      6.集群控制自動(dòng)化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化裝備技術(shù)在流域梯級(jí)調(diào)度管理上應(yīng)用,是裝備設(shè)計(jì)選型的主要方向。(完)

      中國水電工程學(xué)會(huì)供稿

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