中興:葛洲壩時代|大國機(jī)電夢(第三章)

第一節(jié):沈鴻與葛洲壩機(jī)組

如今都知道了,建成后的葛洲壩機(jī)組總臺數(shù)為21,總?cè)萘繛?71.5萬千瓦:二江電廠安裝17萬千瓦2臺、12.5萬千瓦5臺,容量96.5萬千瓦;大江電廠安裝12.5萬千瓦機(jī)組14臺,容量為175萬千瓦。

一一為什么只有兩臺17萬千瓦機(jī)組?容量大不是可以少裝機(jī)且多發(fā)電么?

一一這兩臺17萬千瓦機(jī)組是誰設(shè)計生產(chǎn)的呢?哈爾濱電機(jī)廠還是東方電機(jī)廠?

答案是:東方電機(jī)廠。

沈鴻院士

說葛洲壩機(jī)組設(shè)計制造與安裝往事,不能不介紹中國機(jī)械工業(yè)的卓越領(lǐng)導(dǎo)人沈鴻。他是自學(xué)成才的機(jī)械工程專家,中國科學(xué)院院士。上世紀(jì)50年代,中國研制出的第一臺12000噸水壓機(jī),他是總設(shè)計師;他還曾組織萬人會戰(zhàn),主持制造了用于冶金工業(yè)的30000噸模鍛水壓機(jī)、80-300毫米鋼管軋機(jī)和特薄板軋機(jī)等“九大設(shè)備”;組織編寫了中國第一部《機(jī)械工程手冊》、《電機(jī)工程手冊》大型工具書。

圖示:沈鴻(中)1972年在葛洲壩工地

眾所周知,葛洲壩是毛主席批準(zhǔn)、周總理十分關(guān)注的重大水電工程項目,是三峽工程之“實戰(zhàn)準(zhǔn)備”:1970年12月開工,采用“三邊政策”施工,擬3.5年發(fā)電,5年建成。結(jié)果施工過程中相續(xù)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)和泥沙問題,原擬裝機(jī)為12臺單機(jī)容量17萬kW 機(jī)組(其中2臺已投料生產(chǎn)),采用15錳鉬釩銅新材料鑄造的大葉片(凈重40噸,為世界上最大的葉片),在鑄造過程中也相繼發(fā)生質(zhì)量問題。

鑒于此,國務(wù)院決定工程暫停,對機(jī)組重新進(jìn)行論證。并于1972年11月成立了“葛洲壩工程技術(shù)委員會”,負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計科研及審查工作。

1972年11月,周恩來總理指定沈鴻參加長江葛洲壩工程技術(shù)委員會,負(fù)責(zé)機(jī)組調(diào)整設(shè)計方案論證。

1973年7月,召開葛洲壩機(jī)組設(shè)計方案調(diào)整技術(shù)工作會議。與會同志認(rèn)為:原機(jī)組設(shè)計選用的技術(shù)參數(shù)過高,屬于邊緣政策,從國內(nèi)外采用4個葉片的機(jī)組運(yùn)行的最大水頭為23米,沒有運(yùn)行葛洲壩最大水頭到27米的經(jīng)驗;15錳鉬釩銅新材料葉片在檢驗中機(jī)械強(qiáng)度不滿足設(shè)計要求。因此,建議為滿足工程設(shè)計進(jìn)度要求和保證機(jī)組質(zhì)量,原機(jī)組設(shè)計不變,可控制機(jī)組在23米以下運(yùn)行,對大葉片應(yīng)繼續(xù)研究提高15錳鉬釩銅新材料的機(jī)械性能,同時要抓緊不銹鋼葉片的研制工作。當(dāng)時之中國,是首次研制大型不銹鋼葉片。這項研制工作由鄭州機(jī)械科學(xué)研究院羅干和沈陽鑄造研究所郭樹言為主,第一重機(jī)廠、第二重機(jī)廠等單位參加,共同攻關(guān)。

圖示:沈鴻在葛測壩現(xiàn)場與設(shè)計人員討論修改方案

由于電站設(shè)計最高水頭由27米控制在23米以下機(jī)組運(yùn)行,對工程影響較大,難以實現(xiàn)。1973年12月,沈鴻和與周建南副部長再次召開機(jī)組調(diào)整設(shè)計新方案研討會。經(jīng)過哈爾濱電機(jī)廠、東方電機(jī)廠等單位領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員多次反復(fù)研究,先后提出了兩種可供選擇的機(jī)組設(shè)計方案:一是利用已有的6個葉片水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模型的設(shè)計方案,單機(jī)容量為10.5萬kW ;二是研究5個葉片水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模型的新設(shè)計方案,單機(jī)方案為12-13萬kW 。其中,第一方案技術(shù)上成熟,可滿足工程設(shè)計進(jìn)度,但容量太??;第二方案,有一定難度,但攻關(guān)目標(biāo)明確、具體,技術(shù)人員積極性較高,可行。

沈鴻決定:推介第二方案。

1979年沈鴻在葛洲壩工地

1974年2月,在林一山主任主持的“葛洲壩工程技術(shù)委員會”會上,沈鴻?quán)嵵氐卣f:我們首先不是趕超世界先進(jìn)水平,而是可靠、耐用和經(jīng)濟(jì)效果。我主張把17萬千瓦機(jī)組做完,安裝上,作為試驗機(jī)組。一則減少浪費(fèi),二則保護(hù)設(shè)計制造人員積極性,三則取得對大機(jī)組的經(jīng)驗。

在會上,沈鴻正式提交了葛洲壩機(jī)組新的調(diào)整設(shè)計方案:

1、研制5個葉片新轉(zhuǎn)輪模型的設(shè)計方案,單機(jī)容量為12-13萬kW ,可滿足葛洲壩工程設(shè)計和機(jī)組質(zhì)量的要求;

2、研制不銹鋼葉片用于葛洲壩機(jī)組以提高可靠性;

3、原設(shè)計的機(jī)組中已投料的兩臺17萬kW 機(jī)組,繼續(xù)制造完成,安裝在葛洲壩電廠使用,先在23米以下水頭運(yùn)行,在23米以上運(yùn)行時,作為試驗機(jī)組以取得經(jīng)驗。

這個新的設(shè)計方案,得到林一山主任、錢正英部長等全體委員的一致贊同。

新方案確定后,各單位領(lǐng)導(dǎo)大力支持,絕大多數(shù)技術(shù)人員熱烈響應(yīng):新的12.5萬kW 機(jī)組方案由哈爾濱電機(jī)廠負(fù)責(zé);兩臺已投料的17萬kW 機(jī)組由東方電機(jī)廠負(fù)責(zé)。

1976年,由哈爾濱大電機(jī)研究所、水利水力科學(xué)研究院、金華水輪機(jī)廠共同完成了5個葉片的水輪機(jī)模型試驗工作,其性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。

1978年,“二重”完成第一個世界上最大的不銹鋼葉片試制工作。但原澆鑄的15錳鉬釩銅葉片經(jīng)過近5年的改進(jìn)研究,仍不能滿足要求而停止使用。

1979年,沈鴻親赴東方電機(jī)廠和葛洲壩工地調(diào)研,了解機(jī)組研制及工程建設(shè)情況并征求意見。

1982年6月,四川省科協(xié)和湖北省科協(xié)召開“葛洲壩17萬kW 機(jī)組可靠性討論會”。同年9月,國家經(jīng)委召開相關(guān)部委參加的會議,針對葛洲壩機(jī)組之異議進(jìn)行討論。最后確認(rèn):葛洲壩電站12.5萬kW 機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定可靠,不宜再改而結(jié)束。

實踐證明,沈鴻對葛洲壩機(jī)組設(shè)計方案的調(diào)整是睿智抉擇。

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