哈電設(shè)計(jì)之美“亮翅”白鶴灘

 白鶴灘水電站16臺(tái)100萬千瓦水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪全部吊裝完成。圖片由受訪單位提供

3月末，《黑龍江省創(chuàng)意設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃2022-2030年》和《黑龍江省支持創(chuàng)意設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)開展若干政策措施》正式發(fā)布，其間關(guān)于工業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容引發(fā)了各界對工業(yè)設(shè)計(jì)如何賦能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型晉級(jí)的關(guān)注。
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說起工業(yè)設(shè)計(jì)，咱們不得不將眼光瞄向“黑龍江省首屆工業(yè)設(shè)計(jì)大賽”金獎(jiǎng)作品——哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限職責(zé)公司(簡稱哈電電機(jī))白鶴灘100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組。

“100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組表現(xiàn)了多項(xiàng)工業(yè)設(shè)計(jì)之美。”這是哈電電機(jī)副總工程師覃大清，在參與黑龍江省首屆工業(yè)設(shè)計(jì)大賽時(shí)陳說的理由。

這段話超出了評(píng)委會(huì)對作品的預(yù)判——人人都知道100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的難度和制造的精妙。卻都沒想到能夠用“美”來形容歸納!

超乎幻想的工業(yè)設(shè)計(jì)之美

——白鶴灘水電站坐落四川省寧南縣和云南省巧家縣交界處，矗立在金沙江下流干流河段上，百萬機(jī)組的研制成功，使得電站總裝機(jī)容量1600萬千瓦能夠安置發(fā)電站機(jī)組16臺(tái)，正好是2的指數(shù)，水工電氣，機(jī)組安置，兩兩組合，左右兩岸對稱，猶如白鶴亮翅，出現(xiàn)對稱和諧之美。

——百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)中，磁極個(gè)數(shù)56個(gè)，每個(gè)支路7個(gè)單元，共8個(gè)支路數(shù)，八方安置，也相同出現(xiàn)和諧對稱之美。

——設(shè)計(jì)額定電壓24千伏，確保發(fā)電機(jī)出口端電流不超過已有電氣設(shè)備最大值，解決百萬水電機(jī)組的與已有電力體系正常聯(lián)接和電能送出的問題，出現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)體系的和諧之美。

——15長+15短的長短葉片轉(zhuǎn)輪，出現(xiàn)出流體力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)美。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對葉片進(jìn)行稱重，根據(jù)稱重成果，準(zhǔn)確核算每一個(gè)葉片的方位。在15個(gè)長葉片的進(jìn)口部分，插入長度約為一半的15個(gè)短葉片。這樣的搭配，在不增加出水口水流擁堵程度的一起，提高了機(jī)組穩(wěn)定性，一起將白鶴灘轉(zhuǎn)輪的最優(yōu)功率提升至96.7%。

——轉(zhuǎn)輪創(chuàng)下全球首個(gè)巨型長短葉片轉(zhuǎn)輪“零配重”，堪稱打造一顆天然“完美心臟”。表現(xiàn)出精密的工藝設(shè)計(jì)之美。單機(jī)容量最大的水電機(jī)組，轉(zhuǎn)輪“零配重”，在全球尚屬初次。意味著一根手指就能撥動(dòng)338噸重的轉(zhuǎn)輪。

以上這些話，是面臨我省工業(yè)設(shè)計(jì)大賽的評(píng)審組時(shí)，覃大清的精彩表述。

100萬千瓦時(shí)水電機(jī)組的成功工作，代表著我國水力發(fā)電技能現(xiàn)已登頂國際水電之巔。有這樣重磅的含義和硬核設(shè)計(jì)，拿到黑龍江省首屆工業(yè)設(shè)計(jì)大賽金獎(jiǎng)本在意料之中，但覃大清卻覺得只說成績，勝之不武，所以工業(yè)設(shè)計(jì)之美念頭在他參賽之前靈光乍現(xiàn)。

從跟從國外到走入“無人區(qū)”

這濃縮的美，背面是14年的研制設(shè)計(jì)和制造，更是設(shè)計(jì)者對這段年月的凝練表達(dá)。

在覃大清的水電設(shè)計(jì)生計(jì)里，有兩個(gè)階段特別值得書寫——三峽和白鶴灘。而他也一路跟從我國的水電開展，成為我國水力發(fā)電技能接連上三個(gè)臺(tái)階的參與者和見證者——

1997年之前，包含三峽左岸在內(nèi)的許多大型水輪發(fā)電機(jī)組的研制是與國外合作完成的。其時(shí)三峽水輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量是70萬千瓦，是其時(shí)國際最大容量之一。1998年~2003年，覃大清率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)迎難而上，擔(dān)任三峽右岸水輪機(jī)的模型研制。2003年10月，哈電突破了“高部分負(fù)荷壓力脈動(dòng)”這一國際性難題，在與國際企業(yè)同臺(tái)競技中勝出，為打破國外企業(yè)在水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵技能的獨(dú)占，實(shí)現(xiàn)大型水輪發(fā)電機(jī)組及成套設(shè)備自主化做出了重要的突破。此后，我國水電配備開端走上搶先國際之路。覃大清還記住三峽右岸同臺(tái)比照的時(shí)候，正是楊利偉乘神舟五號(hào)飛船初次進(jìn)入太空。看完直播，覃大清從辦公樓走出來，心里很激動(dòng)，由于我國的水力發(fā)電也要邁上新征途了。

2003年到2007年，覃大清他們團(tuán)隊(duì)乘勝前行，成功自主研制了溪洛渡、向家壩水輪發(fā)電機(jī)組，將國際水輪發(fā)電機(jī)組的最大容量從70萬千瓦提升到80萬千瓦。我國水電配備搶先國際，我國水力發(fā)電技能登上第二個(gè)臺(tái)階。

2007年，哈電集團(tuán)電機(jī)公司水力發(fā)電設(shè)備國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開端為白鶴灘項(xiàng)目設(shè)計(jì)研制水輪發(fā)電機(jī)組，方針設(shè)定為100萬千瓦。2021年，白鶴灘水電站首臺(tái)百萬級(jí)水電機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電成功。我國水力發(fā)電技能登上第三個(gè)臺(tái)階，登上了國際水力發(fā)電的“珠穆朗瑪”。此刻，間隔哈電集團(tuán)接受這一使命現(xiàn)已過去14年。

在“無人區(qū)”里如履薄冰

單臺(tái)白鶴灘100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組，50米高、8000多噸重，工作1小時(shí)能發(fā)生100萬度電，可滿足一個(gè)現(xiàn)代家庭150年的用電需求，是名副其實(shí)的水電“巨無霸”。

可現(xiàn)在再提起“100萬”，覃大清謙虛地說，那早就是輕舟已過萬重山的事了。

研制，一定是面向未來。2007年接受研制使命，用了5年研制成功。對于覃大清來說，“100萬”現(xiàn)已是10年前的技能。

站上國際之巔，新的研制使命接二連三，覃大清和他的團(tuán)隊(duì)壓力倍增——這就像一場馬拉松，在前面有對手的時(shí)候，你只管追著跑。當(dāng)進(jìn)入無人區(qū)，前面是險(xiǎn)灘，還是地雷陣，不得而知。

在我國提出建造“小康社會(huì)”的時(shí)候，老百姓從前惡作劇地把小康社會(huì)定義為“樓上樓下，電燈電話”。這個(gè)表達(dá)雖然簡略，但覃大清以為正由于有了這種前瞻性，才使得愿望得以變?yōu)閷?shí)際。

水電機(jī)組設(shè)計(jì)歸于工業(yè)設(shè)計(jì)中的“私家定制”。定方向、定選擇，做決議計(jì)劃，這對像覃大清這樣的技能決議計(jì)劃者來說是最重要的檢測。對未來國際的幻想，是人思想的解放。從無到有，有中出新、新中求優(yōu)，生產(chǎn)一代，研制一代。覃大清和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已和白鶴灘100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組“離別”，開端進(jìn)入新階段。(來歷：黑龍江日報(bào)記者桑蕾見習(xí)記者杜清玉)

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哈電設(shè)計(jì)

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