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重器律动强国心──写在大藤峡水利枢纽并网发
发布时间:重器律动强国心──写在大藤峡水利枢纽并网发

  4月30日,滚滚黔江一如往日在弩滩之上被大藤峡水利枢纽工程揽入怀中,湍急之势渐次静默;在穿过水轮机从尾水渠再次奔涌而出时,喷薄的水流已将力量化作电流推送入网。

  上午9时,大藤峡工程8号机组运行指示灯亮起,集控大屏显示机组由空载态变为发电态,闪亮的指示灯宣告着大藤峡工程正式开始发挥发电效益,将持续点亮八桂大地。

  从150年前广西桂平人周溯贤建议“在黔江之弩滩(即今大藤峡出口处,大藤峡工程坝址处)郁江之马流滩(即今桂平航运枢纽工程)各开筑石渠一道,引大河之水分流于小河,而于小河之下筑石闸储水,以旁通各乡”,到20世纪初孙中山在《建国方略》中提出“改良西江”、建设西江水利枢纽以便大船通行与发电;再从1959年大藤峡水利枢纽轮廓性规划显现雏形,到1980年国家水电部门规划在珠江流域西江红水河干流建设10个梯级电站……珠江,这条我国径流量第二大的河流,因所蕴藏的丰富水电资源,始终备受关注。珠江红水河流域,更被誉为中国水能资源的“富矿”之一,是我国西南和华南地区水电开发建设的主战场。

  当天生桥一级、天生桥二级、龙滩、大化、桥巩等9个梯级电站在红水河干流相继建成,光阴荏苒,只剩下大藤峡翘首以盼,盼为百年兴利除害之梦画上句点,盼为通江达海扫没险滩,盼为绿色发展带来更多强劲能源。

  作为红水河干流水电开发的收官之作──大藤峡工程位于黔江河段大藤峡谷出口,地理位置优越,控制着西江流域面积的56.4%、西江水资源量的56%。在国务院批复的《红水河综合利用规划》中,大藤峡工程是红水河10个水电梯级的最后一级,具有调节性能好、发电效益高、电能质量优、社会效益显著等突出特点。

  与红水河其他9个梯级电站相比,大藤峡工程是一个多目标综合利用工程,集防洪、航运、发电、补水压咸、灌溉、水生态安全等功能于一体。“从综合效益来看,作为珠江流域关键控制性工程,大藤峡服务珠三角最为直接,惠泽粤港澳大湾区发展也最为便捷。”大藤峡公司总经理杨启祥说。

  2014年11月工程建设动员大会召开,2015年9月枢纽主体开工建设,2019年10月26日大江截流……大藤峡工程每一个节点目标的实现,都意味着离圆梦百年的目标更近了一步。

  随着时间横轴的延伸,大藤峡工程在进度的纵轴上不断实现着超越与突破,让成就的曲线持续上扬。今年年初,一场突如其来的新冠肺炎疫情却让上扬的曲线出现了拐点。

  受疫情影响,首台机组发电所需的大量电气安装与调试人员,特别是所涉及的十多个生产厂家的近百名专业技术服务人员无法抵达工地现场;升压变电线路工程所需的高压电缆、通信器材等来自湖北的设备无法运至现场;安全鉴定与电力工程质量监督专家组无法出京进行相关验收……

  为实现如期发电,在做好疫情防控工作的同时,大藤峡公司挂图作战,跑表计时,严格督促参建各方科学制定复工方案,合理调整相关工序,拒绝一分一秒空转,及时协调制约工程建设有关问题,迅速复产复工。

  “武汉的一家设备服务商不能到工地,我们专门找移动公司把网络信号接进厂房,设备服务商通过远程指导完成设备调试。”回忆起当时的“无所不尽其极”,大藤峡公司水力发电厂总工程师陈涛说。

  3月25日首台发电机组一次性开机成功,4月25日进入72小时试运行,如期实现并网发电的目标,转眼已在眼前。4月30日,随着广西电网调度中心正式下达允许并网发电指令,大藤峡工程水轮发电机组运转产生电流,大藤峡工程正式开始发电,梯级收官终在百转千回中又朝句点迈近了一步。

  大藤峡虽为峡谷,两岸群山没有挺拔的“身姿”与璧立千仞的“咄咄气势”,反而秀美有余、婀娜多姿。黔江穿行其间宽阔而流急,多年平均流量达4290立方米每秒。根据地形特征,为尽量减少库区移民,大藤峡工程规划为低水头综合利用水利枢纽。

  “结合枢纽特征,综合各种因素比选后,我们确定了最终的设计方案。”中水东北勘测设计研究有限责任公司教授级高级工程师李树刚说。

  “作为日调节水库,大藤峡工程的发电水头变幅较大且变化频繁,这就要求水电站的核心──水轮机既能在低水头大流量工况下稳定运行,又能在非汛期担任电网的调峰任务。”李树刚说,为满足航运流量不小于700立方米每秒的要求,水轮机在高水头部分负荷区也要能够稳定运行。综合这些要求,大藤峡电站选用了对水头、流量变化适应性较强的轴流转桨式水轮机。

  通过对比转速和比速系数、水轮机效率、水轮机单位流量和单位转速、水轮机空化系数进行科学计算、综合考量,设计单位最终结合实际确定了机组台数、水轮机转轮以及水轮机主要参数等。

  按照设计,大藤峡水电站采用河床式厂房,分设于黔江主坝两岸,共安装单机容量200兆瓦的轴流转桨式水轮发电机组8台,其中,右岸厂房安装5台,左岸厂房安装3台。电站总装机1600兆瓦,年均发电60.55亿千瓦时。“大藤峡工程的这几台机组是目前国内最大的轴流转桨式水轮发电机组,推力负荷高达3800吨,技术指标排名国内轴流机组第一位,居世界同类型机组前列。”说起在大藤峡创造的继船闸下闸首人字门之后的又一个“国内第一”,李树刚的自豪之情溢于言表。

  据了解,大藤峡工程水轮机核心部件由我国自主研发,转轮直径达10.4米、高7.5米,发电机定子铁芯外径17.2米,转子最大直径16.4米、高2.05米,起吊总重量930吨。机组尺寸巨大,技术复杂,设计、制造、运输、安装调试难度极高。

  李树刚带笔者看了国内大型轴流转桨式水轮机与大藤峡水轮机制造难度的对比表格,表中大藤峡水轮机组的布置列出了3种方案,分别为6台、7台和8台,作为比较参照,表中还列出了葛洲坝、乐滩、银盘、水口等9个水电站的数据。通过计算,水轮机制造难度最高的是大藤峡布置6台机组方案,难度系数为5460,布置8台在3种方案中难度最低,系数为4103,即便这样也远高于其他9个水电站的水轮机制造难度系数。

  谈到最终确定的方案,李树刚说:“我们既要有突破,有创新,但也要求稳,实事求是、尊重科学、综合考量,这是始终需要遵循的原则。”

  体量大、难度高,不代表精度要求就随之降低,相反,为了保障“巨无霸”安全运行,需要做到更精更细。

  重达187.8吨的定子铁心由20万张硅钢片组成。大藤峡公司严格把控、狠抓细节,在行业规定的3次预压基础上,增加1次预压,使叠压系数达到0.97以上,超过国标要求的0.96;针对圆度控制,在国标4%、合同标准3%的基础上,按照2%高标准执行,最终将圆度严格控制在远低于2%的0.46毫米之内。2019年9月5日,首台(8号)机组定子成功吊入机坑时,圆度、铁损各项指标均优于国标要求,一次性顺利通过铁损试验。

  在正式并网发电前,机组进行了72小时试运行,其间,尽管机组在最低运行水头下工作,但机组摆度、轴瓦温度、机械振动等性能指标均满足或优于设计要求,如机架垂直振动摆度不超过0.04毫米,比头发丝直径还细,运行非常平稳,达到国家优良标准。

  当大国重器律动起了它强有力的心脏时,汩汩电流传遍八桂大地。大藤峡工程,从此与这片它扎根的土地血脉相通。

  “大藤峡工程最终建成后,将成为广西电力系统安全稳定的主力电站,可有力改善电网电力结构,进一步提升绿色可再生能源比重,调整贵港市和来宾市的电力网架支撑条件。”杨启祥说。不仅如此,同比火电,使用大藤峡生产的电能每年可节约标煤220万吨,减少烟尘排放40余万吨,“大藤峡工程将为广西乃至西南地区经济社会发展提供源源不断的清洁能源,成为促进绿色发展、建设环境友好型社会的重要支撑”。

  如果大藤峡工程是一个字、一篇文章,那么一笔一画、每一个段落都是大藤峡的建设者们奋力书写出来的。

  “紧、新、难”,是大藤峡工程给人最直接的印象。工程施工准备期、筹建期和主体工程施工期三期叠加,加之新冠肺炎疫情影响,工期异常紧张;世界最高单级船闸、国内最大轴流转桨式水轮发电机组、特有的双鱼道布置,每个第一都是创新;而“紧”“新”带来的“难”更是可想而知。

  陈涛说起他在大藤峡的4年,用了一个“扛”字来做谓语,扛下来的既是压力,更是责任。

  从2016年到大藤峡公司,从设计到施工,陈涛是重器渐成的参与者与见证者。无论是站在水轮机剖面图前一个多小时的详细讲解,还是如数家珍回忆历程,无论是他记录的三四本工作笔记,还是说起过速试验时“胆敢”站在机架上的经历,陈涛与大藤峡的高度融合都给记者留下了深刻的印象。

  “过速试验时,水轮机最高要运转到正常速度的143%,我当时就在现场,说实话,声音还是非常大的。但是我完全不担心,因为了解,更因为信赖,信赖设计、施工、组装的所有专业人员的专业,更因为我亲历了这一切。”

  说到如何能在工期紧、任务重的情况下如期顺利完成并网发电目标,陈涛说有十八大“法宝”:不要差不多,盯住最完美;长计划、短安排,立即做;日清周结,有条不紊;学习工作化,工作学习化;注重积累,研究状态;信息对称,善于沟通;切换角色,替对方着想……

  从工作态度到做事方法,陈涛用他精心总结的十八大“法宝”传递着满满的正能量:用心做人,用心应对压力,用心解决困难,用心扛起责任。

  说起为了保障如期并网发电所克服的困难,水电八局左岸项目部生产副经理楼张根用了两组自问自答来总结。“工期究竟紧张到什么程度?看到工人们都在‘硬拼’,我们作为管理者,每天都会站在厂房某处,琢磨着关键部位、关键工序加快半个小时甚至几分钟的时间,都是极其珍贵的。”“为什么是‘硬拼’?最直接的原因就是厂坝工程结构复杂。厂房工程本身钢筋结构就多,准备工作复杂,加上是国内最大的轴流转桨式机组,机组结构尺寸大、安装精度高,结构分层分块随之增多,浇筑块体间错缝搭接,预留孔洞和异型结构多。一些混凝土仓面备仓时只能挑选个子矮小的工人进入,即使这样也只能猫着身子在仓里干活。”

  土建施工、金结埋件、基础灌浆、锚索、金属结构和机电设备安装等带来的大量施工内容和施工人员,集中在本就不大的施工面上,时间、空间、作业单位都存在错综复杂的关联。这样集中的施工给起重施工资源调配、工程工作量和安全都带来了严峻的挑战,也给现场协调带来了众多的难题。如何在繁杂中理顺关系,忙而不乱,忙而有效?楼张根斩钉截铁地说:“是青年突击队,是机关党员干部职工的带头作用和作为,是风气,更是实干。”

  在繁杂中协调各方关系、把控进度与质量的监理部门同样有自己的“法宝”。在严格执行清单化管理,关键节点目标考核,加大检查、协调、督查力度的基础上,监理部门还专门加强了关键工序的过程控制。“我们针对关键工序专门超标准配置现场监理人员,按部位落实监理,加强尾工过程控制。比如配置专人负责大坝管理中心装修施工和剩余混凝土施工等等,细化管理责任。”长江设计公司大藤峡监理部总监张建荣说,“我们还研发了‘标准化质量检验监理跟踪系统’,可以及时收集和反馈检查信息,强化施工工序过程质量控制。”

  正是在施工与监理的严密配合下,首台机组主机在如期安装调试到位的同时,安装质量关键技术指标还达到甚至超过“优良”标准:水轮机座环、转轮室中心及方位安装规范允许偏差2毫米,实测0.5毫米;盘车水导轴承处轴颈相对摆度规范允许偏差0.05毫米每米,实测0.01毫米每米;已完成的122个单元工程评定,优良率达到99%……在一组组精准的数据中,在轰鸣的厂房中,大藤峡首台发电机组已以精品工程之姿跃然于世。

  负责水电机组安装工作的左岸项目部生产副经理康伟方带着笔者在施工现场详细了解了已经吊装完成的7号机组和正在安装的6号机组,从地上的配电室到地下的检修排水泵室,从水车室到连杆、推拉环、如何破ag真人百家固定导叶,一个个忙碌的身影奋战在艰苦的工作环境中,在逼仄的机架间被油污模糊了脸庞的实习生、在下机架和转子间一待就是十几个小时的贾建国、在焊接火花闪耀背后同样看不清面庞的大学毕业生,都在用汗水与艰辛,一点一滴塑造着大藤峡这枚国之重器。

  康伟方来工地5年,回家的次数屈指可数,说起这些,他并不觉得有什么,反而在讲起施工现场的精心布局、吊装转子定子时滔滔不绝:“你可以看我发的抖音,我把工程精彩的片段记录下来了。”首台机组一次启动成功、398吨平板门放置到位、左岸最后一台定子吊装成功……康伟方从一个建设者的视角,用短视频的方式记录着工作,记录着他倍感自豪的事业。

  在大藤峡工地上,有着数以千计的像陈涛、楼张根、张建荣、康伟方这样的建设者,他们不负韶华奋斗着,时间有多宝贵,他们的身影就有多忙碌。面对等不及、拖不起、慢不得、更马虎不得的工程任务,他们凭借过硬的技术、专业的实力,睿智行动,苦干实干,以善作善成谱写着大藤峡的华章。

  从并网发电的这一刻起,大藤峡工程以律动的心脏让奔腾了千百万年的黔江以新的形式造福于民,让汩汩电流顺着脉络般的供电网络传遍八桂大地,如脉搏跳跃般宣告着重器之心已然律动,将为实现伟大复兴强国之梦助力奋斗。