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川觀解讀:為何說白鶴灘水電站是世界水電“珠峰”?|“超級工程”白鶴灘投產發電⑤

川觀新聞記者 李欣憶 攝影 衡昌輝

作為世界在建規模最大,同時也是技術難度最高的水電站,白鶴灘水電站攻克了一批世界級技術難題,自主研發應用一大批科技創新成果,做到了行業示範、世界引領,被譽為世界水電行業的”珠峰“。

關鍵詞:百萬千瓦

實現百萬千瓦級發電機組完全國產化

白鶴灘水電站共設計安裝16臺單機容量為100萬千瓦的水輪發電機組,是全球單機容量最大的水電機組,也是中國自主設計製造的完全國產化百萬千瓦機組。

單機容量100萬千瓦是什麼概念?一臺百萬千瓦機組轉一小時,可發電100萬度。一個普通家庭月用電量約200度,也就是說,機組轉一小時,可供一家人用電400多年。

100萬千瓦巨型水輪發電機組研製難度遠大於世界在建和已投運的任何機組。東方電氣集團東方電機白鶴灘專案部現場總代表王笑君介紹,機組轉動部件由上萬個零部件構成,重達2600噸,總裝後實現了“零配重”;機組併網後軸承擺度值小於0。05毫米,創造了水電行業新紀錄;機組高速執行時,蓋板上豎著的銀幣紋絲不動。“這些都說明,白鶴灘百萬千瓦機組研發設計、製造加工、安裝偏差控制均做到了極致。”王笑君說。

關鍵詞:無縫大壩

攻克300米級特高拱壩溫控防裂世界級難題

白鶴灘水電站大壩為混凝土雙曲拱壩,最大壩高289米,大壩整體計劃澆築低熱混凝土803萬立方米,規模巨大。

大體積混凝土的溫控防裂一直是工程界的難題。混凝土中的水泥水化反應會產生熱量,使得混凝土澆築後溫度上升,之後再緩慢冷卻到環境溫度。如果不採取有效的溫控措施,任由混凝土熱脹冷縮,難免會產生裂縫。而白鶴灘水電站大壩做到了沒有一條毫米級的溫度裂縫。

這是怎麼做到的?

其一,得益於“北斗”助力。為了給大壩打造一副強健密實的“骨骼”,工程師採用 “平倉+振搗”方式澆築。人工作業容易產生漏振、過振、欠振的問題,給裂縫以“生長空間”,要想實現“無縫”目標,就要時刻掌握平倉機、振搗臂的軌跡與進度。為此,可以實時監控、全面感知的北斗導航系統上線。透過精巧複雜的資料處理,機械工具有了“方位感”,便可24小時不間斷“自律”監督——工作量是否達標?工作環境是否改變?以肉眼難以匹敵的精度,保障澆築質量。

其二,得益於自主研發的低熱水泥。超級工程催生超級材料、超級技術。為從源頭上解決溫度裂縫問題,白鶴灘特高拱壩全壩採用低熱水泥,可以有效控制混凝土最高溫度,防止混凝土溫度裂縫。

關鍵詞:智慧建造

給每一倉混凝土原材料配上“身份證”

白鶴灘工程建設中,“智慧建造”的理念被首次提出。藉助先進的智慧分析和控制技術,建設者能夠對現場情況、變化趨勢進行實時分析、預測,並採取相應措施進行調控,確保整個建造活動處於持續穩定可靠狀態。

在三峽工程建設期間,混凝土配比靠人工記錄。如今白鶴灘水電站的智慧建造系統,給每一倉混凝土原材料配上“身份證”。一旦有隱患,即刻追根溯源。

“我們在壩體裡埋設了成千上萬個感測器,可以採集壩體的溫度、受力以及混凝土成型的狀態。”中國三峽建工(集團)有限公司白鶴灘工程建設部副主任陳文夫介紹,應用“智慧建造”技術後,相關資料會被實時傳輸到平板電腦中,從而實現精細化管理。

三峽集團科技與資訊部主任李文偉說,“‘智慧建造’將貫穿整個工程的全生命建設週期,其深度和廣度都有提升,白鶴灘將更‘聰明’。”

【白鶴灘水電站的世界之最】

世界單機容量最大機組

世界最大規模地下洞室群

世界最大規模無壓洩洪洞群

圓筒式尾水調壓井規模世界第一

300米級高壩抗震引數世界第一

首次在300米級特高拱壩全壩使用低熱水泥混凝土