世界最大水轮机——三峡70万千瓦水轮机组研制概况(下
三峡发电机组介绍pptx
节能减排
为满足国家节能减排政策的要求，三峡发电机组需要进一步采取 有效措施降低能耗和排放。
市场竞争
市场竞争激烈，三峡发电机组需要不断提高自身的技术水平和市 场竞争力。
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对周边居民的影响及应对措施
总结词
发电机组对周边居民的生活和工作有着重要的影响。
详细描述
三峡发电机组在运转过程中可能会对周边居民的生活和工作产生一些影响，比如可能会污染空气，产生噪音和电磁辐射等 ，从而对周边居民的健康和生活质量带来一定的负面影响。
应对措施
针对这些影响，可以采取一系列的措施来减少对周边居民的影响，如及时调整发电机组的运转时间，避免影响居民的休息 ，同时加强居民的健康监测，以及提供相应的补偿和帮助。
齿轮变速连接
通过齿轮变速将水轮机的动力传递给发电机，适用于高转速 、低扭矩的情况，但维护成本较高。
其他重要组成部分简介
调速器
调节水轮机转速，确保发电机 输出频率稳定。
励磁系统
提供磁场，控制发电机的电压和 电流。
油压装置
提供润滑和冷却油，确保机组正常 运行。
03
三峡发电机组的工作原理
水力发电的基本原理
保障措施
制定相应的保障措施，如定期维护和检查、采用备品备件等，确保三峡发电机组 的可靠性和稳定性。
设备维护和保养的策略及实施方案
维护和保养策略
制定三峡发电机组的维护和保养策略，包括保养计划、设备 更换、润滑等。
实施方案
根据策略制定具体的实施方案，如制定详细的保养计划、培 训操作人员等，以确保三峡发电机组的正常运行。
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三峡右岸巨型全空冷水轮发电机组关键技术——水轮机篇
图 4 优化设计的模型转轮
2008.№4
大电机技术
33
3.1.4 最终优化阶段 2003 年 8 月开始为右岸电站设计了多个转轮模型
的方案，根据试验结果的比较最终确定了一个目标转 轮，为了取得综合性能的最优化，在目标转轮上又进 行了多次优化。围绕着目标模型转轮，共设计试验了 A826a、A826b、A854a、A858a、A859a 五个模型转轮， 通过反复筛选，最终选定了 A858a 模型转轮（见图 5）。
三峡右岸机组招标中，业主就明确规定必须要解 决左岸机组存在的问题，哈电公司也正是基于此要求， 开展了右岸机组的一系列研究工作。
2.1 水轮机水力特性的研究 为了解决左岸机组存在的高部分负荷压力脉动问
题，哈电公司确定的三峡右岸水轮机新转轮开发的方 针：在保持或提高左岸水轮机的其他各项性能的前提 下，进一步提高水轮机的水力稳定性。在高比转速的 大型混流式水轮机中，既要保持高效率和良好的能量 指标，又要解决压力脉动问题，在所有保证运行工况 安 全 稳 定 地 工 作 ， 这 也 是 世 界 性 的 难 题 。 Dörfler P．K．(瑞士)指出：比转速 nSr =219 以上的混流式水轮 机存在高部分负荷压力脉动。
（8）注意导叶与固定导叶的搭配，使其有良好的 水力性能。防止导叶出现过低压区，校核导叶和固定 导叶的卡门涡频率。
（9）注重研究叶片进出水边的设计。进水边头部 的设计，力争在保证运行范围内避免出现进水边头部 背面脱流、进水边头部正面脱流、液道涡等有可能带 来的不稳定现象。出水边形状的设计应考虑改善空化， 避免裂纹和振动。
下电站厂房（其中共安装 32 台×840 MVA 和 2 台×
58.8 MVA 机组）、双线五级通航船闸等建筑物组成。
世界上最大的水电站
世界上最大的水电站世界上最大的水电站？让店铺带你了解世界上最的水电站。
世界上最大的水电站三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程、最大的水电站。
位于长江西陵峡中段，坝址在湖北省宜昌市三斗坪。
长江三峡水利枢纽工程(以下简称“三峡工程”)位于长江西陵峡中段，坝址在湖北省宜昌市三斗坪，坝址控删流域面积l00万km2，多年平均年径流量45l0亿m3,多年平均年输沙量5.3亿t。
设计正常蓄水位l75m，总库容393亿m3,其中防洪库容221.5亿m3。
电站装机总容量l820万kW，年平均发电量847亿kW.h。
枢纽主要建筑物由大坝、电站厂房、船闸和升船机组成。
大坝为混凝土重力坝，轴线全长2335m，坝顶高程185m，最大坝高l75m。
泄洪坝段位于河床中部，两侧为电站厂房坝段及非溢流坝段。
电站采用坝后式，分设左岸及右岸厂房，分别安装l4台及l2台水轮发电机组。
水轮机为混流式，单机容量均为70万kW。
右岸预留后期扩机的6台机组(单机容量为70万kW)地下厂房位置。
通航建筑物包括永久船闸和垂直升船机，均布置在左岸。
永久船闸为双线五级连续船闸，位于左岸临江最高峰坛子岭的左侧，单级闸室有效尺寸为280m×34m 5m(长×宽、坎上水深)，可通过万吨级船队，年单向通过能力5000万t。
升船机为单线一级垂直提升式，承船箱有效尺寸为l20m、18m、3.5m，一次可通过一艘3000t级客货轮或1500t级船队。
工程施工期间，在升船机忘侧另设单线一级临时船闸，闸室有效尺寸240m×24m×4m。
最大的水利工程三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程。
它的许多指标都突破了世界水利工程的记录。
――世界防洪效益最为显著的水利工程。
三峡水库总库容393亿立方米，防洪库容221.5亿立方米，水库调洪可消减洪峰流量达2.7万立方米每秒--3.3万立方米每秒，能有效控制长江上游洪水，增强长江中下游抗洪能力。
世界最大水轮机——三峡70万千瓦水轮机组研制概况
世界最大水轮机——三峡70万千瓦水轮机组研制概况(上)工程总投资：150亿元以上工程期限：1996年——2012年三峡左岸电站厂房入口三峡水电站是目前世界最大的水电站，这里安装着世界最大的水轮发电机组。
在三峡泄洪坝两侧底部的水电站厂房内，共安装有32台70万千瓦级水轮发电机组；其中左岸厂房14台，右岸厂房12台，右岸地下厂房6台，另外还有2台5万千瓦的电源机组，总装机容量2250万千瓦；相当于20座百万千瓦级核电站，比巴西伊泰普水电站多了850万千瓦。
左岸厂房和右岸厂房已建成投产的26台机组，日均发电量3.3亿度，满负荷运行可达4亿度，年发电量近1000亿度，约占全国发电量的33分之一。
三峡水电站安装的32台70万千瓦水轮机组是目前世界上出力最大、尺寸最大的混流式水轮发电机组。
大型水轮发电机组是水电站核心设备，也是制造难度最高的顶尖工业产品之一，涉及众多复杂加工技术。
长期以来，核心技术一直为少数发达国家所垄断。
在1996年三峡左岸14台机组招标前，全世界已建成的70万千瓦水机组仅有21台，分别位于美国大古力（Grand Coulee）水电站和巴西伊泰普（Itaipu）水电站。
1970年代，加拿大通用电气公司（GE Canada）和美国阿里斯-查尔摩斯公司，为当时世界最大的水电站——美国大古力水电站第三厂房建造了3台70万千瓦水轮发电机，这三台机组原来按照60万千瓦水轮机设计，后来改进了水轮机转轮，使转轮直径放大到9.23米。
首台机组于1978年4月建成投产，成为世界第一台额定出力达到70万千瓦的水轮发电机组。
1980年代，法国阿尔斯通、瑞士ABB、德国Voith以及加拿大通用电气、德国西门子等企业，共同为巴西和巴拉圭两国合建的伊泰普水电站，制造了18台两种规格的70万千瓦水轮机组，陆续于1984年5月至1991年5月间投产发电，使其一跃成为当时世界最大的水电站。
2001年，伊泰普水电站又在预留机坑位置扩建2台70万机组，使装机总量从1260万千瓦增加到1400万千瓦。
三峡发电机组介绍
• 水轮机进水机构 • 水轮机引水机构 • 水轮机导水机构
三峡水力发电机结构
• 在混流式水轮机中，水流通过蜗 壳的导流作用径向流入导水机构， 将液体动能转化为静压能，再通 过叶片将静压能转换为转子的动 能，转轮通过主轴与发电机转子 联轴，带动转子旋转并切割发电 机定子磁力线圈，利用电磁感应 原理在发电机线圈中产生高压电， 再经过变压器升压通过输电线路 将电力输出到电网中，水流最后 轴向流出转轮。
三峡发电机组介绍
世界最大水力发电站----------三峡水力发电站
• 三峡大坝为混凝土重力坝，大坝长2335米，底部宽115米，顶部宽40米，高程185米， 正常蓄水位175米。大坝坝体可抵御万年一遇的特大洪水，最大下泄流量可达每秒钟10 万立方米。整个工程的土石方挖填量约1.34亿立方米，混凝土浇筑量约2800万立方米， 耗用钢材59.3万吨。水库全长600余千米，水面平均宽度1.1千米，总面积1084平方千米， 总库容393亿立方米，其中防洪库容221.5亿立方米，调节能力为季调节型。
水轮机导水机构
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wwwthemegallerycom在混流式水轮机中水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构将液体动能转化为静压能再通过叶片将静压能转换为转子的动能转轮通过主轴与发电机转子联轴带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电再经过wwwthemegallerycom混流式的过流过部件
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水轮机进水机构
• 每台机组有一根直径12.8米的特大 型钢制引水管，由坝体进水口延伸 到下游电站水轮机蜗壳前部，被浇 筑在混凝土坝体中，是永久不修复 部件。
世界最大水轮机
世界最大水轮机三峡70万千瓦水轮机组研制概况投资：150亿元以上工程期限：1996年——2012年工程期限：1996年——2012年三峡工程最早建设的左岸14台机组，中标外商都是国际一流企业，但实际制造供货分散在17个国家100多个工厂，又逢制造企业兼并改组，富有经验的原产地只生产一些关键部件，其他部件转移到子公司，甚至关键的定子线棒德国Siemens公司交给巴西生产（2号机组1941个水接头返厂重焊)，瑞士ABB磁极装配在西班牙生产(5号机组磁极返修后，转子才耐压通过)，ABB推力头和镜板在意大利生产（5号机组推力头止口与轴领偏心0.3mm，需要修磨放大止口间隙），出现不少质量问题，经过返修最终达到了技术要求。
左岸还有55%的部件由国内企业制造，这批机组质量责任在总供货外商，在运行期间逐步进行升级改造。
右岸电站12台机组有8台实现国产，地下电站6台机组全部实现国产。
总体来说，机组设计制造代表了当今国际先进水平。
三峡水电站由于自然条件和以防洪为主的需要，初期水头61-94米，后期水头为71-113米，每年汛前水库水位降到145米高程，防洪库容221.5亿立方米，水头变幅很大，额定水头80.6米，给水轮机设计增加了难度。
每套水轮机组主要由引水管、座环、蜗壳、导水机构、转轮、主轴、下机架、顶盖、转子支架、定子铁芯、定子线圈、尾水管等部件组成。
单台机组出力700MW，水轮机转轮名义直径9.709/10.427m(VGS/Alstom)，是当今世界最大的混流式水轮机转轮。
机组采用三个导轴承的半伞式结构，推力轴承负荷5050/5520吨，为当今世界之最。
发电机额定出力778MVA，功率因数0.9，为提高在高水头下水轮机运行的稳定性，发电机设计最大出力840MVA，可连续运行。
发电机额定电压20kV，采用定子绕组水冷、转子空冷的冷却方式。
发电机定子机座外径21.42/20.9m，定子铁芯内径18.5/18.8m,铁芯高度3.13/2.95m，单台机组重约7000吨，均为世界之最。
三峡大坝水轮机发电原理
液力传动与流体机械项目:三峡大坝水轮机发电原理汇报人：刘宝张文辉赵俊伟吕九九指导教师：赵静一燕山大学机械工程学院2012年9月目录一、水力发电简介 (3)二、三峡水轮机组简介 (5)三、混流式水轮发电机结构 (7)四、混流式水轮机的工作原理 (10)一、水力发电简介水是自然中最有用的动力，因为它最容易被掌控。
流水可经由水闸或管线被输送，更重要的，一条流可藉水坝区隔成能容纳大量水的水库，当需要时便释出其所需的量。
水力常被规划成水力发电厂，通常建基于大型的水坝，最佳的地理位置是在高山地区且狭窄而两侧陡峭的河谷，水坝建于如此的河谷可以产生超过100公里长的蓄水库。
大规模的计划或许就不只一个简单的水坝和蓄水库。
在澳洲的雪山，雪河的水藉由一连串的地下通道，转至十六个发电厂。
水力亦被用来储存其他发电厂多余的能量，这可所谓的抽蓄发电厂来处理，及使用两个分离且不同水平面的蓄水库。
正常运作下，位置较高的水库的水被用来驱动涡轮产生电，而经过涡轮的水便储存在较低的水库。
一但有多余的电，便被用来抽取较低水库的水回到较高的水库。
电力的需求在白天时达到最高点，这亦意味着，大多数的发电站，抽水的工作通常在夜间完成。
水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。
再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。
因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。
水轮机由古代的水轮、水车演变而来，其工作流程为上游水库中的水经大坝引水管，流入坝体下方发电厂房的蜗壳、导水机构及水轮机转轮中，将势能转化为推动转轮叶片旋转的动能。
转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中。
中国超级设备一览
中国超级设备一览湘电集团SF33900型220吨交流传动电动轮自卸车，单车售价超过2000万元人民币。
车长13.6米，宽7.8米，高7.1米，整车自重166吨，车厢堆装容积137立方米，最大载重量220吨。
人只有轮胎高度的一半。
徐工集团QAY1200型1200吨级全地面起重机，这是目前世界最大级别的轮式起重机，单台售价超过1亿元。
下图。
“神州第一挖”的SY2000C型200吨级履带式液压挖掘机。
这是目前我国最大吨位的履带式液压挖掘机。
三一集团也因此成为全球第五家能够研制200吨级液压挖掘机的企业。
世界最大煤制油装置——鄂尔多斯煤直接液化装置2008年12月30日14时46分，目前世界最大的煤制油项目——神华集团鄂尔多斯煤直接液化示范工程，第一条百万吨级生产线投煤试车；于12月31日7时，打通全部生产流程，顺利实现油渣成型，产出合格的柴油和石脑油。
装置连续运行303小时后按计划停车。
这标志着我国成为世界上唯一实现百万吨级煤直接液化关键技术的国家。
世界最大丁腈橡胶装置——兰州石化5万吨丁腈橡胶装置2009年7月21日，目前世界单线生产能力最大的5万吨/年丁腈橡胶生产装置，在中国石油兰州石化公司合成橡胶厂建成中交。
该装置总投资8.595亿元，是兰州石化70万吨/年乙烯项目的配套工程，采用具有自主知识产权的丁腈橡胶成套技术，由原料贮存、化学助剂配制、胶浆贮存及凝聚干燥包装等7个生产单元、3个公用工程单元、2个辅助单元组成，生产过程采用DCS全程控制。
世界最大丁腈橡胶装置——兰州石化5万吨丁腈橡胶装置2009年7月21日，目前世界单线生产能力最大的5万吨/年丁腈橡胶生产装置，在中国石油兰州石化公司合成橡胶厂建成中交。
该装置总投资8.595亿元，是兰州石化70万吨/年乙烯项目的配套工程，采用具有自主知识产权的丁腈橡胶成套技术，由原料贮存、化学助剂配制、胶浆贮存及凝聚干燥包装等7个生产单元、3个公用工程单元、2个辅助单元组成，生产过程采用DCS全程控制。
2012年思想政治理论课职称辅导时事政治部分试题
2012年思想政治理论课职称辅导时事政治部分试题1.2011年1月14日，2010年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。
中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛向获得2010年度国家最高科学技术奖的中国科学院院士、中国工程院院士师昌绪和中国工程院院士王振义颁奖。
2.国家统计局局长马建堂2011年1月20日在国务院新闻办公室举行的发布会上公布，据初步测算，2010年我国国内生产总值397983亿元，按可比价格计算，比上年增长10.3%。
3.上海交通大学1月23日宣布，物理系李贻杰教授领导的科研团队历时３年，采用独特的技术路线，成功研发一整套具有我国自主知识产权的百米级第二代高温超导带材，实现了国内超导带材领域的新突破。
4.我国拥有完全自主知识产权的世界单机容量最大水轮发电机组——单机容量达80万千瓦的水轮机组，1月24日开始在向家坝电站进入正式安装阶段。
5.达沃斯世界经济论坛年会期间，全球政商界精英围绕“新形势下的共同准则”这一主题对全球经济形势和政经格局的变化，以及如何应对政治动荡和资源紧缺等全球性风险等进行了广泛的交流。
6.总部位于瑞士日内瓦的世界知识产权组织2月9日发布报告称，在其《专利合作公约》框架下的国际专利申请数量2010年增长了4.8%，中国的专利申请量已跃居世界第四。
7.美国国务卿希拉里·克林顿和俄罗斯外长拉夫罗夫2月5日在德国慕尼黑正式交换了新的《削减和限制进攻性战略武器条约》的签署文本，标志着美俄新的核裁军条约正式生效。
8.苏丹总统巴希尔2月7日下午正式宣布接受苏丹南部公投最后结果——苏丹南方与北方的分离。
苏丹人民解放运动在2月13日举行的政治局会议上确定公投后与北方分离，建立的新国家国名为“南苏丹”。
第六十五届联合国大会7月14日就是否批准南苏丹加入联合国举行全会讨论，并对有关南苏丹加入联合国的决议草案进行审议表决，结果以鼓掌方式一致通过决议，接纳南苏丹共和国为联合国第１９３个会员国。
世界最大水轮机——三峡70万千瓦水轮机组研制概况(上
世界最大水轮机——三峡70万千瓦水轮机组研制概况(上)工程总投资：150亿元以上工程期限：1996年——2012年三峡左岸电站厂房入口三峡水电站是目前世界最大的水电站，这里安装着世界最大的水轮发电机组。
在三峡泄洪坝两侧底部的水电站厂房内，共安装有32台70万千瓦级水轮发电机组；其中左岸厂房14台，右岸厂房12台，右岸地下厂房6台，另外还有2台5万千瓦的电源机组，总装机容量2250万千瓦；相当于20座百万千瓦级核电站，比巴西伊泰普水电站多了850万千瓦。
左岸厂房和右岸厂房已建成投产的26台机组，日均发电量3.3亿度，满负荷运行可达4亿度，年发电量近1000亿度，约占全国发电量的33分之一。
三峡水电站安装的32台70万千瓦水轮机组是目前世界上出力最大、尺寸最大的混流式水轮发电机组。
大型水轮发电机组是水电站核心设备，也是制造难度最高的顶尖工业产品之一，涉及众多复杂加工技术。
长期以来，核心技术一直为少数发达国家所垄断。
在1996年三峡左岸14台机组招标前，全世界已建成的70万千瓦水机组仅有21台，分别位于美国大古力（Grand Coulee）水电站和巴西伊泰普（Itaipu）水电站。
1970年代，加拿大通用电气公司（GE Canada）和美国阿里斯-查尔摩斯公司，为当时世界最大的水电站——美国大古力水电站第三厂房建造了3台70万千瓦水轮发电机，这三台机组原来按照60万千瓦水轮机设计，后来改进了水轮机转轮，使转轮直径放大到9.23米。
首台机组于1978年4月建成投产，成为世界第一台额定出力达到70万千瓦的水轮发电机组。
1980年代，法国阿尔斯通、瑞士ABB、德国Voith以及加拿大通用电气、德国西门子等企业，共同为巴西和巴拉圭两国合建的伊泰普水电站，制造了18台两种规格的70万千瓦水轮机组，陆续于1984年5月至1991年5月间投产发电，使其一跃成为当时世界最大的水电站。
2001年，伊泰普水电站又在预留机坑位置扩建2台70万机组，使装机总量从1260万千瓦增加到1400万千瓦。
三峡大型水轮发电机组保护配置实现
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长江三峡十大世界之最
长江三峡十大世界之最2008年06月04日星期三21:48长江三峡十大世界之最1、世界防洪效益最为显著水利工程三峡水库总库容393亿立方米，防洪库容221．5亿立方米，水库调洪可消减洪峰流量达2．7万立方米每秒3．3万立方米每秒，能有效控制长江上游洪水，增强长江中下游抗洪能力。
2、世界最大的电站三峡水电站总装机1820万千瓦，年发电量846．8亿千瓦时。
3、世界建筑规模最大的水利工程三峡大坝坝轴线全长2309．47米，泄流坝段长483米，水电站机组70万千瓦×26台，双线5级船闸和升船机，无论单项、总体都是世界建筑规模最大的水利工程。
4、世界工程量最大的水利工程三峡工程主体建筑土石方挖填量约1．34亿立方米，混凝土浇筑量2794万立方米，钢筋46．30万吨。
5、世界施工难度最大的水利工程三峡工程2000年混凝土浇筑量为548．17万立方米，月浇筑量最高达55万立方米，创造了混凝土浇筑的世界记录。
6、施工期流量最大的水利工程三峡工程截流流量为9010立方米每秒，施工导流最大洪峰流量79000立方米每秒。
7、世界泄洪能力最大的泄洪闸三峡工程泄洪闸最大泄洪能力为10．25万立方米每秒。
8、世界级数最多、总水头最高的内河船闸三峡工程的双线五级船闸，总水头113米。
9、世界规模最大难度最高的升船机三峡工程升船机有效尺寸为120×18×3．5米，最大升程113米，船箱带水重量达11800吨，过船吨位3000吨。
10、世界水库移民最多、工作最为艰巨的移民建设工程在所有这些“世界之最”中，最伟大、最艰巨的，当数三峡库区的百万大移民。
三峡工程水库动态移民最终可达113万人。
截止2005年7月底，三峡工程库区累计投入移民动态资金428．62亿元，长江三峡工程已经搬迁安置移民105．53万人，占三峡库区规划移民总数113万人的82．6％。
中国超级工程一览
世界高炉之王 ——沙钢5860立方米炼铁高炉
工程投资额：18亿元以上 工程期限：2008年——2009年
超级油轮 ——见证中东石油百年争 霸
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工程投资额：1.2亿美元以上
工程期限：2008年——2010年
香港船王董浩云购买的56万吨级巨型油轮“海 上巨人”号，1980年在日本船厂下水试航时的 照片。这是迄今为止人类建造的最大船舶。
世界最大水轮机 ——三峡70万千瓦水轮机组研制概
况
• 工程总投资：150亿元以上 • 工程期限：1996年——2012年
三峡左岸电站厂房入口
三峡左岸电站厂房，总长度643.7米， 跨度39米，高度93.8米，相邻发电机 组中心距38.3米。总面积相当于两艘 航空母舰甲板面积，足够战斗机在里 面起降。
起重机
• 研制预算：1亿元以上 研制期限：2008年—2009年
世界轧机之王 ——鞍钢5500mm特宽厚板轧机
•
工程总投资：54.6亿元
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工程期限：2005年——2009年
2005年3月8日，美国CVN-77“布什”号尼米兹级核动力航母安装舰体的最 后部分——700吨的球鼻型船首吊装。
你知道这块钢板有多厚吗？这块测试用的钢 板厚达200mm，竟然被炮弹像切豆腐一样穿 透。
世界最大丁腈橡胶装置 ——兰州石化5万吨丁腈橡胶装置
工程投资额：8.595亿元 工程期限：2008年——2009年
1983年4月4日，美国挑战者号 航天飞机（STS Challenger）， 从肯尼迪航天中心，首次发射升 空。
橡胶是极其重要的工业材料。 1986年1月28日11时39分，美国 “挑战者”号航天飞机在升
南满铁路
盘踞中国55年的吸血兽
中国70万千瓦水电机组从梦想到现实
中国70万千瓦水电机组从梦想到现实
黄源芳
【期刊名称】《中国三峡（人文版）》
【年(卷),期】2005(000)004
【摘要】@@ 让水资源更好地为人类服务,是水电人的梦想.拥有巨型水能发电机组是水电开发能力的重要标志.作为水电人,大多记住这样一个数据:到上世纪80年代,世界上还只有21台70万千瓦水轮发电机组.有3台在美国的大古力电站,有18台在巴西和巴拉圭共有的伊泰普电站.进入21世纪,世界水电史上曾经的光荣即将被三峡电站替代--2005年9月,三峡左岸最后一台机组将投产,中国已独自拥有14台水轮发电机组.回顾三峡70万千瓦水轮发电机组从梦想到现实的过程,黄源芳,这位曾长期从事机组技术工作的老专家,在他为三峡机组奔忙的42年时间里留下了许多值得回忆的故事.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】黄源芳
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TV21
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1.中国70万kW国产水电机组稳定性不断提高 [J],
2.青海拉西瓦水电站举行首批两台70万千瓦机组投产发电仪式 [J], 马星;张崚;丁
海生;
3.从800千瓦小型发电机组到100万千瓦白鹤滩巨型发电机组我见证中国水电提速 [J], 梁维燕
4.我国首台国产化70万千瓦水电机组投产发电 [J],
5.我国研制最大水电机组单机容量将超70万千瓦 [J],
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价值150亿，中国超级工程之70万千瓦水轮机
价值150亿，中国超级工程之70万千瓦水轮机法律顾问：赵建英律师三峡70万千瓦水轮机组，总工程投资150亿元以上，至今翻看相关资料，令人振奋！先看一个水轮机吊装的视频资料↓↓下面我们看图了解一下这个超级工程三峡右岸电站26号机组于2007年7月10日并网发电，采用定子线棒空冷技术，是哈电集团生产的国内首台具有自主知识产权的70万千瓦级水电机组。
红灯亮代表机组正在运行。
三峡左岸1号机组座环安装和水轮机主轴吊装。
座环外侧安装蜗壳，右侧是大坝压力引水钢管。
水轮机蜗壳由高强度钢板卷制，与大坝压力引水钢管相连接。
焊接后的蜗壳用混凝土浇筑在发电厂房地下。
完成机坑混凝土浇筑后，开始安装发电机定子机座。
发电机定子机座外径达21.4米，在工厂制造完成后，分数瓣运至工地，吊入机坑焊接拼装。
发电机定子安装好后开始吊装水轮机转轮，转轮与机坑间隙只有4毫米，对安装精度要求极高。
转轮是水轮机最为关键的部件，由13-15片转轮叶片和上冠、下环焊接而成，直径10米左右，重达400多吨。
这块铁疙瘩就是哈电铸造的三峡右岸水轮机转轮叶片，价值200多万元，每个转轮需要15片，铸造要求极高。
叶片用多轴联动数控机床进行加工，仅铣削下来的金属屑就重达数吨。
加工的叶片需要用激光跟踪仪精确测量曲面数据。
转轮叶片为防止变形，需要十几个工人同时焊接，焊接耗时3个多月，用去焊条十几吨。
焊接好的转轮需要放进巨型热处理炉进行退火处理。
退火后的转轮在东方电机22米数控立式车床上进行精加工后发运至三峡工地。
主轴是水轮机与发电机连轴的关键部件，重达上百吨，加工精度要求极高。
德阳东方电机厂用22米立式车床对三峡水轮机主轴进行加工。
巴西伊泰普水电站700MW水轮机主轴。
发电机转子是水轮机组中，整体吊装重量最重的部件，直径18米，重量超过1800吨，安装间隙只有3厘米。
工作人员在检查转子吊装情况东方电机厂制造的三峡水轮机组顶盖，直径12米，高2.7米，重147吨。
我国研制出世界最大容量水轮机导水机构
我国研制出世界最大容量水轮机导水机构
佚名
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2012(000)011
【摘要】中国长江三峡集团公司专家组：22日在哈尔滨宣布，哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司为三峡工程自主研发的世界最大容量800兆瓦水轮机导水机构，经专家组反复检查确认，装配的各项技术参数均满足设计规范要求，标志着一直困扰我国水电事业发展的大型混流式水轮机核心部件制造瓶颈被成功突破，
【总页数】1页(PI0015-I0015)
【正文语种】中文
【中图分类】TK733.1
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世界最大水轮机
——三峡70万千瓦水轮机组研制概况
(下）
工程总投资：150亿元以上
工程期限：1996年——2012年
三峡左岸电站厂房，总长度643.7米，跨度39米，高度93.8米，相邻发电机组中心距38.3米。
总面积相当于两艘航空母舰甲板面积，足够战斗机在里面起降。
三峡水电站32套70万千瓦发电机组由水轮机、发电机、励磁系统、调速系统、控制系统、主变压器及附属设备组成，设备总重超过
20万吨，多数为超重型特大部件。
左岸厂房14套机组有Alstom和VGS两种构型，右岸厂房12套机组和地下厂房6套机组，经过Alstom、哈电、东电完善设计，成功消除了对空化敏感的特殊压力脉动区，使水轮机运行稳定性有了进一步提高。
三峡工程最早建设的左岸14台机组，中标外商都是国际一流企业，但实际制造供货分散在17个国家100多个工厂，又逢制造企业兼并改组，富有经验的原产地只生产一些关键部件，其他部件转移到子公司，甚至关键的定子线棒德国Siemens公司交给巴西生产（2号机组1941个水接头返厂重焊)，瑞士ABB磁极装配在西班牙生产(5
号机组磁极返修后，转子才耐压通过)，ABB推力头和镜板在意大利生产（5号机组推力头止口与轴领偏心0.3mm，需要修磨放大止口间隙），出现不少质量问题，经过返修最终达到了技术要求。
左岸还有55%的部件由国内企业制造，这批机组质量责任在总供货外商，在运行期间逐步进行升级改造。
右岸电站12台机组有8台实现国产，地下电站6台机组全部实现国产。
总体来说，机组设计制造代表了当今国际先进水平。
三峡水电站由于自然条件和以防洪为主的需要，初期水头61-94米，后期水头为71-113米，每年汛前水库水位降到145米高程，防洪库容221.5亿立方米，水头变幅很大，额定水头80.6米，给水轮机设计增加了难度。
每套水轮机组主要由引水管、座环、蜗壳、导水机构、转轮、主轴、下机架、顶盖、转子支架、定子铁芯、定子线圈、尾水管等部件组成。
单台机组出力700MW，水轮机转轮名义直径
9.709/10.427m(VGS/Alstom)，是当今世界最大的混流式水轮机转轮。
机组采用三个导轴承的半伞式结构，推力轴承负荷5050/5520吨，为当今世界之最。
发电机额定出力778MVA，功率因数0.9，为提高在高水头下水轮机运行的稳定性，发电机设计最大出力840MVA，可连续运行。
发电机额定电压20kV，采用定子绕组水冷、转子空冷的冷却方式。
发电机定子机座外径21.42/20.9m，定子铁芯内径18.5/18.8m,铁芯高度3.13/2.95m，单台机组重约7000吨，均为世界之最。
三峡右岸电站12根直径12.8米的特大型压力引水钢管，和大坝下方的右岸发电厂房12台水轮发电机组。
1、水轮机进水机构
每台机组有一根直径12.8米的特大型钢制引水管，由坝体进水口延伸到下游电站水轮机蜗壳前部，被浇筑在混凝土坝体中，是永久不修复部件。
由72个管节组成，分上斜直段、下弯段、下平段、和锥管渐变段四部分，采用壁厚26-60mm的60kgf/mm2级高强度钢板卷制而成。
单节重量在20-50吨之间。
三峡上游水库的水经大坝引水口钢制闸门进入引水管，以每秒1020立方米的流量倾泻而下，再流入蜗壳做圆周旋转运动，形成雷霆万钧般的强大冲击力，经导水机构调节，将水流均匀、轴对称地送入水轮机转轮，推动转轮叶片旋转。
引水管还要承受来自水库内393亿立方米水形成的巨大压力，一旦钢管爆裂，浇筑在管道上面2-3米厚的混凝土根本难以抵挡这万钧之力。
而大坝进水口钢制闸门至少需要3.5分钟才能关闭，在这期间下游厂房早已发生机毁人亡的事故。
因此对引水管钢材的屈服强度、抗拉强度、延伸性能和冲击韧性等4大指标有严格的要求。
2000年5月，湖北出入境检验检疫局对从日本三井物产进口，住友金属株式会社生产的669.408吨低合金碳素结构钢板进行3次检测，均显示冲击韧性不合格，迫使日方全部退货。
该批钢板主要用于
卷制左岸7-14号机组引水管，从而避免了一桩因钢材品质缺陷而可能造成引水管爆裂的重大事故隐患。
2005年12月7日，三峡右岸电站吊装完成的一台机组蜗壳，与大坝引水管相连，蜗壳中间是座环固定导叶。
2、水轮机引水机构
蜗壳是引水机构的关键部件，外型如同蜗牛壳，进口最大直径12.4米，从进口开始断面逐渐缩小，截面半径从最6.2米到2.1米不等，尺寸及重量均为国内之最。
而且两家供货商的结构设计也不一样，VGS的蜗壳有33节，总重690吨，阿尔斯通的蜗壳有30节，总重739吨。
采用60kg/mm2级高强钢板卷制，板厚24-120毫米，设计时考虑了3mm腐蚀余量。
左岸机组蜗壳现场安装的二类以上焊缝总长度超过12.6公里，耗用焊条超过185吨。
蜗壳由于尺寸巨大，因此内水压力和水温的变化对蜗壳变形影响较大。
三峡坝址处历年河水水温为1.4-29.5℃，在高温季节和低温季节保压浇混凝土的效果相差很大。
因此浇筑蜗壳周边混凝土时既要控制内水压力，又要控制水温，还要考虑周边混凝土上升过程中产生的热量对蜗壳变形的影响。
座环位于水轮机底部蜗壳内侧，上部安装水轮机转轮，为平板式组焊结构，由上、下环板、固定导叶、导流板、过渡板、大舌板等部件组成。
VGS供货的环座总重382吨，考虑到运输需要，分为6瓣，单瓣最重约70.5吨，组装后最大外径约14.5米，高4.265米。
ALSTOM 供货的环座总重345.5吨，单瓣最重约65吨，组装后最大外径约15米。
座环分6瓣在工厂制作并退火，在现场机坑内用预应力螺栓把合后组焊成整体，所有焊缝需磁粉和超声波探伤，相关尺寸精度要求高，制造装配难度较大。
三峡水轮机座环，重达300多吨，竖立的是座环固定导叶，内侧安装活动导叶，座环中间安装水轮机转轮。
三峡水库上游来水经引水管流入蜗壳，在座环固定导叶和活动导叶调整水流形态后，冲击水轮机转轮，将势能转化为推动水轮机转轮旋转的机械能。
3、水轮机导水机构
导水机构位于蜗壳内部，通过活动导叶调节水轮机进水流量从而控制水轮机工况的部件。
三峡水轮机导水机构由底环、顶盖、24片导叶、控制环及导叶操作机构等大小千余个零件组成，总重近千吨。
底环直径11.6米，高0.7米，重达112吨，由4瓣28吨的构件组装而成。
顶盖直径13.29米，高2.275米，重达380吨，分4瓣在工厂制作并作消除应力处理。
24片导叶每片长约3米，重达11吨。
导叶是水轮发电机组导水机构中最重要的铸锻件之一，它的制造一直是大型水轮机组制造面临的一大难题。
导叶以往多采用砂型铸造生产，由于金属结晶过程中，先四边后中间的顺序，大型钢锭冷却后往往体积变小，导致中间部分质地疏松，加上钢水补充得不及时，就会形成晶粒硕大，强度不好。
易于产生缩松、缩孔、气孔、夹杂、裂纹等常见铸造缺陷。
这种情况有点类似于“冰棍成形”过程：水在模具里冷却成冰，其外部先开始凝固冻结，因热胀冷缩原理，容易造成外部坚硬，内部空洞不实。
为解决这个问题，沈阳铸造研究所采用电渣熔铸技术，把电渣重熔精炼与铸件凝固成型两道工序结合，攻克了电渣熔铸大型水轮机导叶的材料、工艺工装及设备等方面的关键技术。
先后为东方电机厂、哈尔滨电机厂生产了10台份三峡水轮机导叶铸件，产品造价降低30%，寿命提高了30%，改变了我国此类高端部件依赖进口的局面。