在西藏建一座水电站有多难?人在西藏,在建扎拉水电站,现身说法
人在西藏,在建扎拉水电站。正在建设的是西藏首座百万千瓦级水电站,位于藏东南横断山脉腹地的玉曲河之上。
(作者蒲进,中国大唐扎拉水电站项目的总指挥)
在西藏建电站,最难的不是“建电站”本身,而是怎么在高原的极端环境里把活儿干下去。高原缺氧,平地走路都喘,更别说高强度劳动了。
就连机械设备也“高反”,高原极端气候环境让电器元件老化得快,故障率特别高,柴油机功率都大打折扣。
运输更是难题。我们的所有物资材料,包括钢筋、水泥等大宗物资材料,都要从四川、云南运进来,这一路光是4000米以上的雪山就有好几座。
把水电站最大的设备件拆分了运输,最重件超100吨重、最长15米(原总长33米),需要用特种车辆一点点挪进来。
我们这儿仅有一条老路通向外面。说是省道,其实就三四米宽,单车道,弯急坡陡,路旁边是几百米深的悬崖,沿途还时不时有碎石滚下来。
因为材料运不进来,工程也只能全面停工。后来,我们把这条路改扩建了一遍,从单车道扩成双车道,还修了3公里长的施工隧洞,等到路修好,估计三个小时就能到达。
原翻山203省道弯多、路窄、险峻,会车困难
很多人问过我,这么难,为啥非来西藏自讨苦吃?
因为对我们水电人来说,西藏,就是梦想之地。
中国水电发展几十年,单机容量从几十万千瓦到百万千瓦,一代代人,一步步攀登着技术高峰。
而西藏,就是最后一块需要征服的山河,这里的水能资源蕴藏量约占全国的30%,居全国首位却开发利用程度极低,这是我们这代人的机会,我们,就是要跟这座高原,掰掰腕子。
终极梦想,也意味着“终极”的难度。
西藏的河落差大,以我们玉曲河扎拉水电站为例,有近700米高的水头,经引水隧洞至配水环管再经喷嘴高速冲向转轮,喷嘴位置最高流速能达到每秒114米,跟高铁的速度差不多,
这也就意味着对冲击式水轮机核心部件——“转轮”的抗冲蚀要求极高。
此前,世界上最大的冲击式机组在瑞士,单机42.3万千瓦,我们国内自己做的最大是15万千瓦,核心的设计制造和材料等关键技术都在别人手里。
未来,雅鲁藏布江下游的超级水电开发,我们必须完全掌握关键核心技术。
扎拉项目从立项起,就背负这个使命,我们是巨大的练兵场和试验地,我们要为中国未来超级水电工程,先行试炼这把最锋利的剑。
水流冲击力极强,水量极大,泥沙还多,什么材料能经得住这种冲击?
我们选择了马氏体不锈钢,把转轮的中心体锻件给整体锻造出来。这件事,国内没几家厂能干,之前也从没做过这么大、性能要求这么高的锻件,因为材料和锻造工艺的天花板就在那儿。
为了确保质量均衡,我们得先做1.5米见方的小样品,反复锻压测试,在不同位置取样分析,确保这百吨巨物从里到外都品质如一。
最后,我们用300吨级马氏体不锈钢钢锭,整体锻造了一个轮毂直径4.72米,厚度1米,重105吨的,全球首个500 兆瓦冲击式机组的核心部件转轮。
这个过程积累的数据和经验,以后不仅是水电,核电、风电乃至航空航天领域需要的高端大型锻件,都能用得上。
其实我们的探索,也撬动着产业的升级。比如转轮的精加工,每一个水斗的曲面形状、防腐抗磨层的材料效果,都直接决定了能量转换的效率。
扎拉水电站水斗式转轮,该转轮由21个精密水斗构成,核心轮毂锻件采用世界最大马氏体不锈钢材料
精度差一点,发电效率就低一点。此前我国冲击式水轮机效率长期卡在91%的天花板,为了把那一点效率抠出来,我们干了好几年,最终把模型效率做到了92.6%,
别小看这百分之一点几,对于全年发电量几十亿度的电站来说,这就是巨大的经济效益。
以前类似的技术或许有,但只能理论研究,得不到真实的数据。只有在我们的项目上应用过后,才能验证理论上是否正确或还需要提升和完善,为后续的项目不断总结技术经验,从而实现技术的不断提升。
这背后,还有一整条产业链的带动。把上百吨的庞然大物,从工厂跨越重重雪山运到西藏,背后,是对中国大件物流运输能力的极限考验,还有智能控制系统、高端轴承、特种焊接材料……
无数配套企业,都为了这台世界最大的水轮发电机组量身定制解决方案。大家的技术与能力,也一起水涨船高。
更重要的是,扎拉水电站本身就是一个巨大的、现代化的工业实体。它的存在和运营,会让“清洁能源产业”这个概念在西藏传得更远,悄悄改变着这片土地。
上学那会儿,老师说我们这一辈子,也就只能干两三个水电站,干完了,也到了我们该退休的时候。
工程还在继续,我们正朝着首台机组发电的目标全力冲刺。扎拉水电站建成后,预计年发电量为39.46亿千瓦时,节约130万吨标准煤。
在西藏高原建水电站,是我们在极限条件中与自然较量,用敬畏的态度与自然共处,这是一代代中国水电人智慧和坚韧的接力,也是我们献给西藏人民和祖国山河的承诺。
原文作者:蒲进,中国大唐扎拉水电站项目的总指挥。
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