國家能源戰(zhàn)略重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破
廣東梅州抽水蓄能電站二期首臺機(jī)組(5號機(jī))于近日時(shí)成功完成發(fā)電工況100%負(fù)荷甩負(fù)荷試驗(yàn),標(biāo)志著國家《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》重點(diǎn)項(xiàng)目取得核心工程進(jìn)展。該電站位于廣東省梅州市五華縣,地處粵港澳大灣區(qū)能源樞紐,距廣州市直線距離240公里,距深圳市180公里,地理坐標(biāo)東經(jīng)115°45′~115°52′,北緯23°55′~24°03′。工程總裝機(jī)容量240萬千瓦,分兩期建設(shè),其中二期裝機(jī)容量120萬千瓦(4×30萬千瓦立軸單級混流可逆式機(jī)組),總投資92.45億元,單位千瓦靜態(tài)投資7,704元。樞紐工程由上水庫(正常蓄水位▽812米)、下水庫(正常蓄水位▽299米)、輸水系統(tǒng)(總長2,156米)及地下廠房組成,設(shè)計(jì)年發(fā)電量17.3億千瓦時(shí),年抽水電量23.07億千瓦時(shí),綜合效率75%,額定水頭354米,距高比3.3。項(xiàng)目建成后每年可為粵港澳大灣區(qū)減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗18.8萬噸,減排二氧化碳47.1萬噸、二氧化硫1,600噸、氮氧化物940噸,相當(dāng)于新增森林面積25.8萬畝。
甩負(fù)荷試驗(yàn)核心技術(shù)參數(shù)與精度控制
本次試驗(yàn)采用分級遞進(jìn)測試方案,技術(shù)指標(biāo)達(dá)國際領(lǐng)先水平。試驗(yàn)依次完成25%(75兆瓦)、50%(150兆瓦)、75%(225兆瓦)及100%(300兆瓦)負(fù)荷甩負(fù)荷,全程歷時(shí)2小時(shí)18分鐘。試驗(yàn)期間機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率≤12.5%(設(shè)計(jì)限值15%),蝸殼壓力上升率≤25%(設(shè)計(jì)限值30%),尾水管壓力脈動≤35米水柱(設(shè)計(jì)限值40米水柱)。機(jī)組振動值控制優(yōu)異:上機(jī)架水平振動≤0.08毫米/秒(標(biāo)準(zhǔn)限值0.12毫米/秒),垂直振動≤0.06毫米/秒;下機(jī)架擺度≤0.12毫米(標(biāo)準(zhǔn)限值0.15毫米);水導(dǎo)軸承振動≤0.10毫米/秒。監(jiān)測系統(tǒng)采用高精度傳感器網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)速測量精度±0.01%,壓力波動采樣頻率1,000赫茲,振動數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸延時(shí)≤5毫秒。100%甩負(fù)荷后機(jī)組回歸空載轉(zhuǎn)速時(shí)間≤90秒,調(diào)壓井水位波動幅值±0.8米(設(shè)計(jì)允許值±1.2米),試驗(yàn)數(shù)據(jù)全面優(yōu)于GB/T 9652-2019《水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件》要求。
工程調(diào)試全周期里程碑節(jié)點(diǎn)
項(xiàng)目執(zhí)行精細(xì)化調(diào)試管理,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“零誤差”銜接。首臺機(jī)組(5號機(jī))于2025年4月30日完成總裝,總裝歷時(shí)186天,定子整體耐壓試驗(yàn)電壓35千伏/1分鐘無擊穿(標(biāo)準(zhǔn)值28千伏),鐵心疊裝圓度0.35毫米(國標(biāo)限值0.50毫米)。5月21日啟動抽水調(diào)相(CP)工況調(diào)試,5月25日完成CP工況首次并網(wǎng),機(jī)組吸入功率50兆瓦穩(wěn)定運(yùn)行120分鐘,軸系振動≤0.05毫米。6月5日轉(zhuǎn)入發(fā)電方向調(diào)試,6月9日實(shí)現(xiàn)發(fā)電工況首次并網(wǎng),機(jī)組出力50兆瓦持續(xù)運(yùn)行15分鐘,電網(wǎng)頻率波動≤0.05赫茲。調(diào)試期間完成核心試驗(yàn)27項(xiàng):機(jī)組過速試驗(yàn)轉(zhuǎn)速達(dá)額定值132%(561轉(zhuǎn)/分鐘),調(diào)速器空載擾動試驗(yàn)轉(zhuǎn)速波動≤±0.2%,發(fā)電機(jī)升流升壓試驗(yàn)電流偏差≤0.5%,勵(lì)磁系統(tǒng)空載特性試驗(yàn)電壓響應(yīng)時(shí)間≤0.08秒。施工高峰期投入技術(shù)人員210人(高級工程師45人、技師92人),累計(jì)安全工時(shí)突破480萬小時(shí),無設(shè)備損毀及人身傷害事故。
高端裝備制造與全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同
工程建設(shè)推動國產(chǎn)裝備技術(shù)跨越式發(fā)展。水輪機(jī)組由東方電氣集團(tuán)研制,轉(zhuǎn)輪直徑4.3米采用ZG06Cr13Ni4Mo不銹鋼整體鍛造,比轉(zhuǎn)速110米·千瓦;定子鐵芯采用寶武鋼鐵50W270硅鋼,單位鐵損1.25瓦/千克(國際標(biāo)準(zhǔn)1.35瓦/千克);變頻啟動裝置(SFC)容量80兆伏安(南瑞繼保供貨),國產(chǎn)化率95%。機(jī)組安裝消耗特種鋼材1.85萬噸(牌號Q345E,屈服強(qiáng)度≥345兆帕),環(huán)氧樹脂絕緣材料102噸(耐溫指數(shù)155℃)。創(chuàng)新應(yīng)用機(jī)器人定子繞組包帶技術(shù),包纏張力45±1牛,重疊率≥55%,工效提升3.2倍。直接創(chuàng)造就業(yè)崗位3,600個(gè)(技術(shù)人員占比52%),帶動設(shè)備制造、物流運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)鏈就業(yè)1.5萬人;配套500千伏出線6.2公里(電纜型號YJLW03-Z 127/220kV 1×2500mm²),變電站擴(kuò)容容量80萬千伏安。
生態(tài)保護(hù)體系與綠色工程實(shí)踐
項(xiàng)目嚴(yán)格執(zhí)行《粵港澳大灣區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》,實(shí)施六維環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。擾動土地整治率99.1%,表土剝離厚度0.35米(剝離量82萬立方米),利用率96%;施工道路硬化率100%(長度46公里),排水系統(tǒng)采用植草溝(總長19.8公里)與沉砂池(容積150立方米/座)組合,泥沙攔截率≥92%。砂石加工廢水處理能力350立方米/小時(shí)(“高效沉淀+反滲透”工藝,PAC投加量55毫克/升),懸浮物去除率97%,回用率90%;環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)PM??濃度≤0.48毫克/立方米(國標(biāo)0.7毫克/立方米),噪聲晝間≤54分貝。移民安置執(zhí)行《廣東省征地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(2025版)》,搬遷龍村鎮(zhèn)3個(gè)行政村142戶486人,耕地補(bǔ)償8.6萬元/畝、林地5.2萬元/畝,建設(shè)安置房2.1萬平方米(戶均148平方米),配套硬化道路7.8公里(寬度6.5米)。
數(shù)據(jù)來源:廣東省能源局核準(zhǔn)文件、南網(wǎng)儲能公司調(diào)試報(bào)告、東方電氣集團(tuán)技術(shù)規(guī)格書。