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哈電70年“突出貢獻人物”:劉光寧

來源: 本站 瀏覽次數:1848 發布時間:2021-11-05

劉光寧

哈電電機原副總工程師

哈電70年“突出貢獻人物”


劉光寧,1934年出生,中共黨員,原哈爾濱電機廠副總工程師。1986年,被機械部任命為駐葛洲壩工地總代表。曾任全國水輪機標準化技術委員會委員、秘書長,長江三峽工程機電設備專家組專家,國際水力機械研究協調中心(北京)理事會理事等。組織葛洲壩、天生橋二級、清江隔河巖等電站水輪機的研制;三峽水輪機的前期工作和技術合作對外談判等。組織編制《水輪機基本技術條件》《水輪機通流部件技術條件》等國家標準。



“贊成興建此壩!”


白駒過隙,半個世紀過去了?;叵肫饛母鹬迚?、隔河巖到三峽的那些往事,不禁讓人想起黃鶴樓那半句對聯:“大江東去,看滾滾波濤,洗盡千古風流人物?!?

1970年12月26日,毛主席批示“贊成興建此壩!”,由此展開了葛洲壩水力樞紐工程建設的序幕。


從大機的由來說起

葛洲壩電廠分設二江和大江兩個電站,二江電站安裝2臺170兆瓦(簡稱大機)和5臺125兆瓦水電機組(簡稱小機),大江電站安裝14臺125兆瓦水電機組,總裝機容量為2715兆瓦。另外,還有一臺韶關廠制造的2萬千瓦廠用電機組。


為減少機組臺數,長委設計院和東電部分技術人員主張葛洲壩大機的水輪機額定出力要達到178兆瓦(和當時世界單機容量第一的羅馬尼亞鐵門電站水輪機一樣)。


葛洲壩的水頭比鐵門低得多,為達到178兆瓦,水輪機只能加大直徑,轉輪體采取超極超限運輸。大機采用哈電的A30轉輪。哈電電機原副總工程師吳新潤采用統計法,設計了四葉片的A30轉輪。


大機轉輪直徑為11.3米也是有原由的。東電建議轉輪公稱直徑11米,哈電建議轉輪公稱直徑11.6米,機械部最終將兩家建議的直徑加起來除以2,確定為11.3米。


而2.4D1尾水管確定也是有故事的。東電建議的尾水管高度為1.915 D1,能否確保機組“一個千瓦不能少?”國家建委在宜昌開了一個專題討論會,與會首長有國家建委主任謝北一、機械部軍代表胡茂棣、水電部副部長王英先、施工部隊等首長。


謝北一主任問道:“為了確保大機達到17萬千瓦,有什么辦法?”


哈電鐘鑒元答:“尾水管往下挖?!?


謝北一:“挖多少?”


鐘鑒元:“2.5倍D1”。


接下去又問施工部隊的意見。


施工部隊的首長站起來,一個立正:“需要就挖!”


后來,哈電、東電、長委設計院三家協商,尾水管高度定為2.4D1。


不再勞法福林的駕了

CFD(Computational Fluid Dynamics)是計算流體力學的英文簡稱。業內公認五葉片水力性能更好、更可靠。聯系主張五葉片的水科所和金華水輪機廠,邀請他們來哈爾濱搞聯合試驗。


五葉片的ZZ500是哈電老工人吳雅言綜合水科所和哈電轉輪的優點,通過測繪和修型搞出來的,最高效率達到89.5%。


強度計算結果發現,五葉片轉輪體的孔間壁應力很高。四葉片用到27米水頭并不存在強度問題。


五葉片的空化性能明顯比四葉片好,長委設計院要求抬高小機的安裝高程,但我堅持小機的安裝高程和大機一致(36.6米),給泥沙磨蝕和用戶留足的安全裕量。


1980年,小機一次投產成功,能滿發超發,試運行中,最大負荷曾帶到14.5萬千瓦。


1985年,葛洲壩水電機組榮獲國家科技進步特等獎。1987年,葛洲壩小機獲得國家質量獎金質獎章。


美國阿里斯查摩公司的法福林,曾找長委設計院和葛洲壩電廠說他們可以把葛洲壩小機增容到14.5萬千瓦。但因三峽未建,大小機葉片已陸續出現泥沙磨蝕,每次小修都要采用環氧砂漿涂敷。

三峽技術轉讓后,哈電、東電掌握了先進的CFD技術,能夠設計高效轉輪,便不再勞法福林的駕了。


令人驚魂的葉片銷子

小機5個葉片,每個葉片有兩個傳遞扭矩的大銷子,機組裝完后,發現工地多了兩個銷子,是漏裝了嗎?這可是大事。工程局王廣杰副局長開會追責,首先問我:“你認為這是什么問題?”我說:“后果是嚴重的。哈爾濱電機廠發貨到工地,都有驗收手續,雙方代表都簽了字,收到貨漏裝可是大事!”


10個安裝工人,每兩個工人負責裝一個葉片,王廣杰要求工人認真回憶,“如出現漏裝,立即抓人?!惫と藗冋J真回憶,當場都簽了字。


事關重大,當晚和時任廠長張德楠打電話,要求廠里查明原因。結果讓人哭笑不得,車間在預裝葉片時揅壞了兩個銷子,為了趕工期,重新加工了兩個銷子,而揅壞的兩個銷子也由鉗工修理好一起發到工地,因此多出兩個新銷子。一場虛驚。


“保3爭4”“保5爭6”

1986年,葛洲壩原計劃裝機“保3爭4”,但由于制造廠和工程局的努力,實際有望實現“保5爭6”。


關鍵是第6臺機的轉輪體必須在半個月內運到工地。情況層層反饋給了當時的鐵道部部長丁關根。


丁關根批示:“本月15日前必須將轉輪體運到葛洲壩工地!”15天時間,轉輪體如期運抵工地,葛洲壩實現了“保5爭6”。


當王廣杰看到我那張有國務院重大辦主任林中堂和鐵道部部長丁關根批示的電報,才知道國部級的領導都在關心葛洲壩的建設。


19臺小機已完成改造,機組可增容至15萬千瓦。


“中國人比我們還膽大”


1988年,湖北省獲加拿大政府混合貸款,采購隔河巖機組,2臺加元、2臺人民幣,要求4臺機搞聯合設計、合作生產。這就出現了技術轉讓和等比換貨。


“等比換貨”即中方為加方制造1、2號機組一些部件(部套),與加方為中方制造3、4號機組中的一些部件(部套),進行等比例換貨,以解決資金不能流通,并發揮國外高科技和國內勞務成本低的各自優勢。


這種國際合作方式國內尚無先例,據外商說國外也是第一次嘗試。


隔河巖機組水輪機換貨比例為36.1%;發電機換貨比例為26.5%。


結果用戶、加方、哈電三方都滿意。用戶用2臺機組加元貸款和兩臺機組人民幣獲得4臺國內外“聯合設計、聯合生產”的“洋設備”非常滿意。


加方說他們是高價中標,充分發揮了先進設備的加工能力,非常滿意。中方多干了些“粗活”,價格不比國產機組低,又得到了先進技術,也非常滿意。


加方聯合體的牽頭人馬里約?麥諾感慨地說:“我們剛來的時候,都認為中國人不行,沒想到中國人比我們還膽大?!?


“穩定壓倒一切”


三峽機組的主要問題是什么?尺寸和容量大,這是其一;其二是水頭變化幅度大(最大水頭/最小水頭的比值為2.018);其三是最大水頭和額定水頭的比值為1.4倍,超出國內外常規。所以三峽水輪機的選型問題主要應解決水輪機的水力穩定性。


1986年,成立三峽機電專家組。重點集中在選什么機型,怎么解決這個水頭變幅大,解決水力穩定性問題。1986年,確定了175米水位方案,單機容量68萬千瓦,后改為70萬千瓦。


三峽公司時任總經理陸佑楣曾經找我們開過小會,問制造廠有沒有把握做到轉輪不裂?當時,我的答復是:“可以?!彼f:“什么措施?”我說:“限制負荷運行范圍?!币驗槲覀兏氵^電站調查,還隨機械部組織的考察團考察過各國的大型水輪機制造廠和大電站。


巴西伊泰普的轉輪是碳鋼的,單機也是70萬千瓦,只是水頭比三峽高一點。在伊泰普水電站,我找到一位運行工程師,問:“你們的轉輪裂了沒?”他說實話:“裂了?!?


第二次我去又找到同一個人,問:“你們轉輪開裂的問題解決沒有?”他說:“解決了!” “怎么解決的?”他說:“我們限負荷了,空載必須帶,但是部分負荷的振動區不能帶?!蔽艺f:“那你們的運行負荷范圍多少?”他說:“70%到100%?!焙髞砣龒{招標書上就規定了這個數字,70%到100%運行范圍。


1957年,我在牛世昌小組(哈電電機水電分廠牛世昌水輪機裝配組)磨過800千瓦的下硐轉輪,到退休前參加了白鶴灘單機100萬千瓦機組轉輪的攻關領導小組和決策,單機容量整整翻了1250倍。


這樣的奇跡,只有中國能做到!


(作者:劉光寧,2021年發表于《哈電記憶》,原文有改動)

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