東方電機混流式水電機組寬負荷改造“加速跑”
來源：科技日報 時間：2026-03-19 17:55
近日，由東方電機研制供貨的云南大朝山機組國產(chǎn)化更新改造項目第三臺轉(zhuǎn)輪已吊裝就位，機組總裝全面推進，為機組按期投產(chǎn)發(fā)電奠定堅實基礎(chǔ)。該項目是國內(nèi)僅更換轉(zhuǎn)輪就實現(xiàn)寬負荷運行的最大改造機組，其成功實施將為同類型機組升級改造提供重要借鑒。
大朝山水電站位于云南省臨滄市云縣和普洱市景東縣交界的瀾滄江上，是瀾滄江中下游河段規(guī)劃“兩庫八級”開發(fā)方案的第四級。2020年3月，東方電機成功中標(biāo)國投云南大朝山水電有限公司6*225兆瓦水輪機改造項目，陸續(xù)推進機組改造工作。目前，第三臺轉(zhuǎn)輪已進入總裝沖刺階段，預(yù)計2026年4月投產(chǎn)發(fā)電。
近年來，隨著新能源裝機容量逐漸增加，為配合新能源大規(guī)模接入和消納，水電機組深度參與系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻運行，需要具備較強的寬負荷安全穩(wěn)定運行能力。東方電機聯(lián)合國投云南大朝山水電有限公司和昆明理工大學(xué)，通過大量的數(shù)值分析和試驗研究，發(fā)明了一種雙曲型混流式轉(zhuǎn)輪，突破了改造項目需要同時更換頂蓋等部件的傳統(tǒng)技術(shù)路線，僅更換轉(zhuǎn)輪就顯著提升了機組的寬負荷運行水力穩(wěn)定性。
據(jù)悉，研發(fā)過程中，團隊經(jīng)過多輪模型試驗和計算模擬研發(fā)迭代，對轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的流動特性進行了深入分析，并對雙曲型轉(zhuǎn)輪的葉片形狀、出口角度等關(guān)鍵參數(shù)進行反復(fù)優(yōu)化設(shè)計。同時，針對部分負荷工況下交變載荷導(dǎo)致的葉片疲勞破壞問題，團隊重點改善了葉片出水邊與上冠、下環(huán)連接處的應(yīng)力集中現(xiàn)象，通過葉片型線與厚度變化的合理匹配降低應(yīng)力水平。最終團隊設(shè)計出的雙曲型混流式轉(zhuǎn)輪降低了寬負荷運行范圍內(nèi)的壓力脈動幅值和轉(zhuǎn)輪應(yīng)力幅值，實現(xiàn)了水力穩(wěn)定性與剛強度特性的完美匹配。
據(jù)悉，大朝山更新改造后的機組完全實現(xiàn)了寬負荷穩(wěn)定運行，目前相關(guān)技術(shù)成果已通過專家鑒定，各項指標(biāo)達到國際領(lǐng)先水平，相關(guān)單位聯(lián)合申報的《新型電力系統(tǒng)高比速混流式水電機組寬負荷穩(wěn)定運行關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》獲2025年度電力創(chuàng)新獎二等獎。
該項目的實踐表明，精準(zhǔn)優(yōu)化更新轉(zhuǎn)輪這一核心部件，可有效改善水電機組寬負荷運行穩(wěn)定性，提高電站經(jīng)濟效益，這為我國水電行業(yè)應(yīng)對新能源大規(guī)模接入和消納的挑戰(zhàn)提供了可借鑒的寬負荷運行改造技術(shù)方案。（劉俠）
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