首臺CAP1400核能發(fā)電機(jī)研制成功！

　　核能發(fā)電機(jī)是大型核電站常規(guī)島核心設(shè)備，是將核能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵設(shè)備。

　　9月15日，由東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司（以下簡稱“東方電機(jī)”）研制的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的單機(jī)容量1550兆瓦的國家重大專項——國核示范CAP1400半轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)成功通過廠內(nèi)型式試驗，各項技術(shù)性能滿足合同和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，綜合技術(shù)指標(biāo)全面達(dá)到當(dāng)前國際先進(jìn)水平，未來將應(yīng)用于CAP1400示范工程1號機(jī)組。

　　至此，我國首臺完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)、單機(jī)容量最大的第三代核能發(fā)電機(jī)技術(shù)體系終于研制成功，突破了技術(shù)瓶頸的長期制約，填補(bǔ)了我國超大容量核電半轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)的自主設(shè)計空白。

　　“該發(fā)電機(jī)的成功研制實現(xiàn)了從‘引進(jìn)技術(shù)’到‘自主技術(shù)’的跨越，標(biāo)志著我國發(fā)電設(shè)備企業(yè)成功掌握大型核電站常規(guī)島汽輪發(fā)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，助力我國突破核心技術(shù)瓶頸的長期制約，自主創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展能力得到持續(xù)增強(qiáng)。”東方電氣股份有限公司副總裁高峰說。

　　創(chuàng)造示范工程“示范”設(shè)備

　　CAP1400核能發(fā)電機(jī)是大型核電站核心設(shè)備，采用水氫氫冷卻方式，是超大容量半轉(zhuǎn)速隱極汽輪發(fā)電機(jī)。

　　2012年11月，東方電機(jī)簽訂國家重大專項CAP1400示范工程常規(guī)島汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備研制采購合同，擔(dān)負(fù)起為我國具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代壓水堆示范電站裝備兩臺1550兆瓦大型核能發(fā)電機(jī)的使命。

　　作為《國家科學(xué)和技術(shù)中長期發(fā)展規(guī)劃綱要》確定的16個重大科技專項之一的子項，國核CAP1400示范工程核電站是我國第三代核電技術(shù)自主創(chuàng)新并引領(lǐng)世界核電發(fā)展的標(biāo)志性工程，同時也是第三代核電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展不可或缺的試驗、驗證平臺。

　　CAP1400核能發(fā)電機(jī)是我國三代核電示范工程的自主創(chuàng)新“示范”設(shè)備，東方電機(jī)在CAP1400核能發(fā)電機(jī)的研制過程中，獲得發(fā)電機(jī)大電流集電環(huán)裝置、一種汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)座、一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通風(fēng)結(jié)構(gòu)等13項國家專利。“CAP1400示范工程發(fā)電機(jī)的成功研制，使東方電機(jī)具備了第三代先進(jìn)壓水堆核電站常規(guī)島汽輪發(fā)電機(jī)組自主設(shè)計制造能力，是東方電機(jī)核電設(shè)備從‘制造’到‘創(chuàng)造’的成功轉(zhuǎn)變，也是我國發(fā)電設(shè)備企業(yè)成功掌握大型核電站常規(guī)島汽輪發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)的標(biāo)志。”東方電機(jī)副總經(jīng)理、CAP1400半速汽輪發(fā)電機(jī)研制課題總負(fù)責(zé)人陳文學(xué)說。

　　首次完成自主三代核能發(fā)電機(jī)技術(shù)體系

　　與常規(guī)火電站用汽輪發(fā)電機(jī)相比，核電汽輪發(fā)電機(jī)由于蒸汽參數(shù)原因，轉(zhuǎn)速一般為每分鐘1500轉(zhuǎn)，帶來電磁設(shè)計、通風(fēng)、機(jī)械等系列難題，而且超大容量半轉(zhuǎn)速隱極汽輪發(fā)電機(jī)參數(shù)高、容量大、設(shè)計制造技術(shù)難度高，可謂困難重重，如何保障研發(fā)質(zhì)量？

　　東方電機(jī)依托CAP1400核電站示范建設(shè)，依靠自主設(shè)計和開發(fā)，完成了CAP1400半轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)電磁計算、剛強(qiáng)度及模態(tài)分析、定轉(zhuǎn)子線圈和絕緣研制技術(shù)、轉(zhuǎn)子動力特性研究、發(fā)電機(jī)制造工藝、通風(fēng)冷卻、勵磁系統(tǒng)等的關(guān)鍵技術(shù)研究，關(guān)鍵部套試驗驗證，以及發(fā)電機(jī)設(shè)計制造的國產(chǎn)化，建立了包括設(shè)計研發(fā)、試驗驗證、制造規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的常規(guī)島關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)技術(shù)體系，實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的全面升級。

　　“在研發(fā)過程中，東方電機(jī)對新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料均進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯靠蒲序炞C。”東方電機(jī)副總工程師、CAP1400半速汽輪發(fā)電機(jī)研制課題技術(shù)總負(fù)責(zé)人王拯元說。

　　據(jù)了解，隱極式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外表呈圓柱形，在圓柱表面開槽以安放直流勵磁繞組，并用金屬槽楔固緊，使電機(jī)具有均勻的氣隙。由于高速旋轉(zhuǎn)時巨大的離心力，要求轉(zhuǎn)子有很高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的動力特性。

　　比如，為保證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有良好的動力特性，東方電機(jī)采用三維有限元分析計算和試驗相結(jié)合的方法，在多個常規(guī)火電和核電機(jī)型轉(zhuǎn)子上進(jìn)行了多種工況下的動力特性測試，根據(jù)試驗結(jié)果對建模和計算進(jìn)行了優(yōu)化，總結(jié)出一套準(zhǔn)確、科學(xué)的計算分析方法，使轉(zhuǎn)子設(shè)計確保動力特性。

　　在提高定子絕緣系統(tǒng)性能過程中，東方電機(jī)采用其獨(dú)有的性能優(yōu)良的DeaMica絕緣系統(tǒng)，并針對核電的特殊要求進(jìn)行了真空壓力浸漆絕緣研究，使定子線圈主絕緣具有擊穿場強(qiáng)高、絕緣性能優(yōu)良、抗老化性好的特性。

　　東方電機(jī)嚴(yán)格按照核電質(zhì)保體系，堅持“質(zhì)量第一、核電第一”的理念，進(jìn)行原材料采購和生產(chǎn)制造，攻克了定子鐵心緊固、大型集電環(huán)加工與裝配、定子大型軸瓦制造等系列制造難題，全力打造安全高效的CAP1400核能發(fā)電機(jī)精品工程。

　　助力百萬千瓦級核電設(shè)備批量化制造

　　“隨著CAP1400核能發(fā)電機(jī)的成功研制，我國突破了核心技術(shù)瓶頸的長期制約，核能汽輪發(fā)電機(jī)關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計制造能力和技術(shù)水平得到全面提升，我國的自主創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展能力得到持續(xù)增強(qiáng)。”陳文學(xué)說。

　　CAP1400核能發(fā)電機(jī)的研制成功不僅使三代核電關(guān)鍵設(shè)備制造能力得到提升，還具有較高的社會經(jīng)濟(jì)效益和推廣價值。

　　國家核電技術(shù)公司總經(jīng)理助理張福寶表示，東方電機(jī)將第三代核電技術(shù)水平的能力提高到新高度，要繼續(xù)高度關(guān)注CAP1400核能發(fā)電機(jī)的產(chǎn)品保護(hù)和倉儲管理；及時做好產(chǎn)品研制及試驗的經(jīng)驗反饋，并在核能發(fā)電機(jī)后續(xù)研制中進(jìn)行推廣。

　　“半轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)作為核電站關(guān)鍵設(shè)備，具有較高的價值。未來1550兆瓦半轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)將是核電市場的主力產(chǎn)品，對拉動投資、推動地方和社會經(jīng)濟(jì)增長起到顯著作用。”東方電機(jī)總經(jīng)理、黨委副書記賀建華滿懷信心，“CAP1400自主核電研制成功，百萬千瓦級核電設(shè)備批量化制造和自主研制的目標(biāo)也必將實現(xiàn)。”

　　不遠(yuǎn)的將來，隨著CAP1400示范電站關(guān)鍵設(shè)備的投入運(yùn)行，CAP1400將成為我國核能發(fā)電行業(yè)在國際競爭中推動“中國核電”品牌走出去的一張靚麗名片。（文丨李燦）