2016年4月13日,,深蓄電站主廠房2號(hào)機(jī)組蝸殼吊裝,。深蓄電站作為南方電網(wǎng)首個(gè)機(jī)組設(shè)備國產(chǎn)化項(xiàng)目,機(jī)組主要性能指標(biāo)達(dá)到優(yōu)良水平,。夏文慧攝
海蓄電站下水庫蓄水全貌,。凌翔攝
利用電能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)調(diào)峰的抽水蓄能電站" title="抽水蓄能電站" target="_blank">抽水蓄能電站,,被形象地稱為城市備用應(yīng)急的超級(jí)“充電寶”。12月底,,南方電網(wǎng)第四,、第五座抽水蓄能電站——深圳抽水蓄能電站(深蓄電站)、海南抽水蓄能電站(海蓄電站)先后投運(yùn),。
在深山老林披荊斬棘,、修路搭橋的建設(shè)者們極少出現(xiàn)在公眾視野,卻親歷了南網(wǎng)在抽水蓄能電站建設(shè)領(lǐng)域的厚積薄發(fā),,開創(chuàng)了一個(gè)個(gè)基建傳奇:南方電網(wǎng)首個(gè)真正意義上的完全自主設(shè)計(jì),、自主研發(fā)和安裝調(diào)試的國產(chǎn)化機(jī)組正式投運(yùn);在環(huán)境保護(hù)區(qū)內(nèi),、極端氣候下施工,,創(chuàng)造了同類工程建設(shè)史無前例的新速度。
在一線城市深圳,、在國際旅游島海南,兩地首座抽水蓄能電站為當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)發(fā)展帶來了“碧水藍(lán)天”,。據(jù)測(cè)算,,深蓄電站按設(shè)計(jì)運(yùn)行工況,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤15.8萬噸,,減排溫室氣體總量約2717.28噸,。海蓄電站投運(yùn)后每年可節(jié)省海南電力系統(tǒng)火電標(biāo)煤耗16.31萬噸,減少二氧化硫及粉塵排放約0.14萬噸,。
精益管理的平臺(tái)
城區(qū)中心生態(tài)景區(qū)邊“手術(shù)刀”般精準(zhǔn)施工
地處深圳城區(qū)中心的深蓄電站,,緊鄰國家生態(tài)旅游示范區(qū)——東部華僑城旅游景區(qū),兩者最短直線距離僅100米,,這對(duì)生態(tài)保護(hù)和爆破作業(yè)提出了嚴(yán)苛要求,,更講究建設(shè)施工的精細(xì)和縝密。
抽蓄電站下水庫建設(shè)要突破堅(jiān)硬巖層,,爆破作業(yè)不可避免,。深蓄電站下水庫爆破區(qū)臨近大量工業(yè)區(qū)和居民區(qū),在地面,,橫坪公路等多條城區(qū)主干道縱橫交錯(cuò),,高峰期車流量每小時(shí)超過3000輛;在地下,,輸水,、輸油、輸氣,、通訊,、供電等管線密布、交叉跨越,。爆破區(qū)附近流動(dòng)人員,、車輛較多,,工程現(xiàn)場(chǎng)管理和安全管理工作難度較大。
同時(shí),,爆破所用炸藥的領(lǐng)取,、運(yùn)輸和使用均受嚴(yán)格管制,綜合考慮交通管制的時(shí)限,,爆破時(shí)間窗口被限制在每天只有5至10分鐘,,施工作業(yè)安排要求嚴(yán)絲合縫?!叭绻ゲ蛔∵@幾分鐘時(shí)間,,起碼就要耽誤一天工期,?!鄙钚铍娬竟こ滩控?fù)責(zé)人蔡維鑫介紹。
為此,,在施工開始前,深蓄電站邀請(qǐng)水工,、爆破、路橋等各行業(yè)專家,、院士等多次深入現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)論證,,科學(xué)制定爆破方案。在爆破前,,施工方多次與深圳市相關(guān)部門溝通協(xié)調(diào),,及時(shí)辦理相關(guān)施工手續(xù),啟動(dòng)大橋監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,,先后進(jìn)行了四次爆破試驗(yàn),,“爆破震動(dòng)幅度被控制在厘米級(jí)?!北谱鳂I(yè)時(shí),,建設(shè)者邀請(qǐng)交警部門對(duì)公路實(shí)施短時(shí)交通管制,。為落實(shí)爆破防護(hù),大量的棉被和竹席被覆蓋在地表,爆破震動(dòng)及飛石均在可控范圍內(nèi),。
從2013年3月主體工程開挖,爆破作業(yè)的第一聲“轟隆”炮響,,到去年1月地下洞室及廠房的完成,,累計(jì)開挖113萬方的石方,,相當(dāng)于450多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池大小。截至今年12月28日,深蓄電站已安全施工2188天,,順利完成工程開工,、廠房開挖,、下閘蓄水等里程碑目標(biāo),。如此手術(shù)刀般的精準(zhǔn)施工,確保了周邊市民和市政設(shè)施安全,降低了社會(huì)生活影響,,贏得政府和群眾的高度認(rèn)可,。
大壩筑成,登頂梅沙尖——深圳第三高峰,,深蓄電站,、東部華僑城景色盡收眼底,,雄偉壯觀的大壩和觀測(cè)臺(tái)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì),,已與景區(qū)融為一體,?!拔覀儾粌H要積累能源,,還要積累生態(tài),?!鄙钚铍娬矩?fù)責(zé)人表示,。
在建設(shè)過程中,“全過程生態(tài)化”成為一以貫之的關(guān)鍵詞,。為了不破壞東部華僑城的植被,,在上下庫連接公路設(shè)計(jì)上,,采取了截彎取直,、設(shè)置隧洞等措施,;電站的廠房排污系統(tǒng),,由傳統(tǒng)的集水井統(tǒng)一直排的方式改為“凈污分離”兩套系統(tǒng)并行的排水方式,;對(duì)上庫樹木最大限度移栽,結(jié)合工區(qū)綠化,,減少對(duì)森林植被的破壞,。
此外,,為減少對(duì)生態(tài)景觀的擾動(dòng),,建設(shè)者們做好裸露土質(zhì)開挖面的全覆蓋,根據(jù)分區(qū)治理原則,,對(duì)工期內(nèi)的雨水實(shí)行攔截,,出庫后經(jīng)過欄渣壩的過濾和沉淀,,有效控制水土流失。在配套設(shè)施建設(shè)上,,充分利用太陽能,、風(fēng)能提高清潔能源的使用,,就地取材,,采用了綠色環(huán)保的建材和再生建材,。
干事創(chuàng)業(yè)的舞臺(tái)
南網(wǎng)精神催生同類工程施工新速度
在海南瓊中,黎母山深處,。下水庫山腰處,,海蓄電站永久營地已初具規(guī)模,,一群篳路藍(lán)縷,、以啟山林的南網(wǎng)人終于有了自己的家園。
“水電工人一塊磚,,哪里需要哪里搬?!辈稍L中,,海蓄電站建設(shè)者們特殊榮譽(yù)感和使命感溢于言表,。2010年7月,海蓄電站建設(shè)啟動(dòng)前期工作,,時(shí)年24歲的武漢大學(xué)研究生宿生成為最先登上黎母山的8名建設(shè)者之一,。
隨著電站建設(shè)會(huì)戰(zhàn)的展開,越來越多的年輕人漂洋過海來到這里,。如今在海蓄電站工程部11人中,就有6人是30歲以下的年輕人,,他們剛離開大學(xué)校門,,遠(yuǎn)離大城市的燈火霓虹,,擼起袖子,準(zhǔn)備在大山坳里干出一番事業(yè),。
2013年2月27日,,海蓄電站取得國家發(fā)改委開建核準(zhǔn)批復(fù)。征地移民成為工程建設(shè)的首個(gè)面臨的難點(diǎn),。那段時(shí)間每天一大早,宿生和伙伴們拿起砍刀,,在丈高雜草、灌木中穿行,。征地區(qū)域植被茂密,山螞蟥無處不在,,“休息時(shí)撩起褲腿,,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)已被螞蟥叮咬,?!贝蠹移鹪缲澓凇L(fēng)雨無阻,,僅用了3個(gè)月的時(shí)間就完成了近6000畝土地的實(shí)物指標(biāo)清點(diǎn),這些任務(wù)在正常情況下需半年才能完成,。
正式開工后,,在山腳向高峰進(jìn)軍途中,,多雨霧的極端天氣成為攔路虎,。2013年,,瓊中當(dāng)?shù)叵掠晏鞌?shù)累計(jì)超過260天,導(dǎo)致上下庫連接公路遲遲不能完工,,電站建設(shè)工期嚴(yán)重滯后,。大壩防滲工程需嚴(yán)格控制建材的濕度,但黎母山頂多雨霧,,潮濕且能見度低,,施工作業(yè)只能見縫插針、爭(zhēng)分奪秒,。考慮到往返20公里開外的林場(chǎng)臨時(shí)駐地,需要將近一個(gè)小時(shí),,作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和驗(yàn)收的業(yè)主代表,宿生索性搬進(jìn)了山頂工棚,,與參建單位同吃同住,,做到隨時(shí)可驗(yàn)收,重要建設(shè)節(jié)點(diǎn)在場(chǎng),,“他有時(shí)候一兩個(gè)月不下山,,一般生活用品都托往來工程車輛捎帶?!蓖禄貞浧甬?dāng)時(shí)情形如此說道,。
如何優(yōu)化施工安排、創(chuàng)新施工工藝,,來保證按時(shí)保質(zhì)完成建設(shè)任務(wù),,考驗(yàn)著這群年輕建設(shè)者們。在項(xiàng)目可行性研究階段,,通過優(yōu)化施工組織布置,,取消了原設(shè)計(jì)方案中4個(gè)棄渣場(chǎng),減少建設(shè)征地約15.5萬平方米,;通過理論分析,、水力學(xué)模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬等多方面研究,,將上水庫岸坡開敞式溢洪道優(yōu)化為與導(dǎo)流洞結(jié)合布置的豎井式溢洪道,,減少開挖面積7320平方米,節(jié)約工程投資約600萬元,。在工程施工過程中,,海蓄電站工程部組織設(shè)計(jì)單位對(duì)工程區(qū)域氣候和景觀環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行深入分析、研究,,累計(jì)完成開挖邊坡綠化約45萬平方米,。對(duì)工程開挖等形成的邊坡優(yōu)先采用植物復(fù)綠的方式進(jìn)行防護(hù)、治理,,最終避免大面積噴混凝土支護(hù)邊坡形成人為荒漠化,。
為確保工程質(zhì)量,建設(shè)者們積極開展“樣板工程示范點(diǎn)”建設(shè),。其中,,海蓄電站地下廠房頂拱開挖殘孔率達(dá)90%以上,成形質(zhì)量在砂巖地質(zhì)條件下處于國內(nèi)先進(jìn)水平,;下水庫大壩面板混凝土采用滑模工藝,,嚴(yán)格控制混凝土配合比和澆筑質(zhì)量,混凝土外觀平順、光滑,,受到了質(zhì)量監(jiān)督專家的好評(píng),;地下廠房、進(jìn)出水口排架等部位創(chuàng)新采用清水混凝土工藝,,結(jié)構(gòu)拆模后表面光潔如鏡,,不用再進(jìn)行表面處理和裝修,體現(xiàn)了工業(yè)建筑的別樣美感,。
在建設(shè)過程中,,海蓄電站積極利用“勞模工作室”等工作平臺(tái),結(jié)合實(shí)際問題,,踴躍開展各項(xiàng)職工技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng),。“降低瀝青混凝土拌合過程中廢料產(chǎn)生率”“提高廠房對(duì)穿錨索造孔一次合格率”等QC成果獲得南方電網(wǎng)公司基建優(yōu)秀QC成果二等獎(jiǎng)3項(xiàng),、三等獎(jiǎng)2項(xiàng),,“縮短3#施工支洞鉆爆循環(huán)開挖時(shí)間”成果獲得公司職工技術(shù)創(chuàng)新三等獎(jiǎng),并在實(shí)際施工中收到奇效,。同時(shí),,建設(shè)過程中涌現(xiàn)出一批愛崗敬業(yè)、業(yè)績突出的員工,,先后有30余人次獲得南方電網(wǎng)公司各級(jí)單位“先進(jìn)工作者”“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”“優(yōu)秀共青團(tuán)員”“調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司十大杰出青年”“瓊中縣最美青工”等榮譽(yù)稱號(hào),。
2016年初開始,中央電視臺(tái)歷時(shí)14天,,通過航拍,、定點(diǎn)拍攝、全天候跟蹤拍攝等方式,,全景式地記錄了海蓄電站主廠房土建和機(jī)電安裝,、上下斜井爆破開挖、上庫和下庫大壩施工等宏大建設(shè)場(chǎng)面,,紀(jì)錄片《建設(shè)者˙海島蓄能》在五一勞動(dòng)節(jié)當(dāng)天成功播放,,一線建設(shè)者頑強(qiáng)拼搏、精益求精的工作風(fēng)采引發(fā)了社會(huì)各界關(guān)注,。
今年12月,,海蓄電站1號(hào)機(jī)組安裝調(diào)試工作順利完成。從開工建設(shè)到首臺(tái)機(jī)組發(fā)電,,僅用時(shí)45個(gè)月,,比國家發(fā)改委批復(fù)計(jì)劃提前6個(gè)月,比國內(nèi)目前建設(shè)最快的抽水蓄能電站提前3個(gè)月,,可有力保障昌江核電投產(chǎn)后海南電網(wǎng)的安全,、穩(wěn)定運(yùn)行。
中國制造的擂臺(tái)
南網(wǎng)首個(gè)自主設(shè)計(jì)、建造和安裝調(diào)試的國產(chǎn)“芯”
“深蓄電站真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)組國產(chǎn)化,,完全意義上自主設(shè)計(jì),、研發(fā)和安裝調(diào)試”,東方電機(jī)駐深蓄電站現(xiàn)場(chǎng)代表袁增朋自豪不已,。長期以來,,作為抽水蓄能電站的核心部件,抽水蓄能機(jī)組由國外少數(shù)生產(chǎn)廠家主導(dǎo)并形成壟斷格局,。
2013年7月8日,南方電網(wǎng)公司首座全面采用國產(chǎn)化機(jī)組的抽水蓄能電站——深圳抽水蓄能電站4×300MW機(jī)組設(shè)備采購合同簽訂儀式在廣州舉行,。此前經(jīng)過多輪談判,,最終確定哈爾濱電機(jī)廠為發(fā)電電動(dòng)機(jī)中標(biāo)單位,東方電機(jī)為水泵水輪機(jī)中標(biāo)單位,。從核準(zhǔn)開工之日起,,深蓄電站就被賦予助推機(jī)組設(shè)備國產(chǎn)化的特殊使命,其全部4臺(tái)機(jī)組設(shè)備將由國內(nèi)企業(yè)獨(dú)立設(shè)計(jì),、制造和成套供貨,。由此,深蓄電站成為中國裝備制造比學(xué)趕超的擂臺(tái),。
深蓄電站作為南方電網(wǎng)首個(gè)機(jī)組設(shè)備國產(chǎn)化項(xiàng)目,,設(shè)備安裝、調(diào)試工作不可控因素多,,困難在所難免,。首先,電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)和水泵水輪機(jī)由兩個(gè)主機(jī)廠分別供貨,,面臨大量協(xié)調(diào)工作,。其次,國內(nèi)主機(jī)廠第一次作為蓄能機(jī)組調(diào)試總責(zé)任方,,調(diào)試經(jīng)驗(yàn)不足,。水道充水、系統(tǒng)充電,、機(jī)組安裝調(diào)試,,任何一個(gè)環(huán)節(jié)若出現(xiàn)絲毫偏差,便要返工,。
為解決這些困難,,深蓄電站組織機(jī)電人員進(jìn)行了精心的準(zhǔn)備,始終把精益化管理思路貫徹在調(diào)試工作中,,除了做好參建單位的組織協(xié)調(diào),,更要提高業(yè)主方在調(diào)試工作中的主導(dǎo)和把關(guān)作用。
今年4月,深蓄電站1號(hào)轉(zhuǎn)子磁軛進(jìn)行熱加墊工序,。該部件采用環(huán)形鋼板結(jié)構(gòu),,是國產(chǎn)蓄能機(jī)組首次采用該種結(jié)構(gòu),而該種厚環(huán)板結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱加墊,,也屬國內(nèi)首次,。在進(jìn)行第1次磁軛熱加墊時(shí),由于磁軛與轉(zhuǎn)子中心體溫差不夠,,導(dǎo)致熱加墊失敗,。
轉(zhuǎn)子組裝是首臺(tái)機(jī)組發(fā)電關(guān)鍵路線上的關(guān)鍵工作,深蓄電站迅速組織機(jī)電人員分析討論,,向?qū)<艺?qǐng)教,,主導(dǎo)設(shè)計(jì)了更為高效的熱加墊方案,通過調(diào)整加熱板布置方式和改變轉(zhuǎn)子中心體冷卻方式,,解決了磁軛與轉(zhuǎn)子中心體溫差問題,,從而順利完成1號(hào)轉(zhuǎn)子磁軛熱加墊工作。優(yōu)化后熱加墊方案在2號(hào)轉(zhuǎn)子磁軛熱加墊再度成功驗(yàn)證,,方案更得到了設(shè)備廠家高度贊譽(yù),,并在后續(xù)類似項(xiàng)目得以應(yīng)用推廣。
在此基礎(chǔ)上,,深蓄電站組織員工以創(chuàng)新工作室成員為骨干,,進(jìn)行了“磁軛熱加墊溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”科技項(xiàng)目攻關(guān),以實(shí)現(xiàn)磁軛熱加墊溫度的可視化監(jiān)測(cè),,同時(shí)不斷改進(jìn),、解決磁軛熱加墊過程中存在的問題,進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子磁軛的安裝質(zhì)量,。
5個(gè)月后,,深蓄電站1號(hào)機(jī)組動(dòng)態(tài)調(diào)試正式開始。首先進(jìn)行機(jī)組升速試驗(yàn),,隨著機(jī)組轉(zhuǎn)速超過40%,,發(fā)電機(jī)推力外循環(huán)油冷卻系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行振蕩噪音異常。類似問題曾出現(xiàn)過,,若不根治會(huì)有嚴(yán)重安全隱患,,徹底解決卻要無限期拖延工期。為此,,深蓄電站技術(shù)人員和廠家一道認(rèn)真測(cè)試仔細(xì)分析,,發(fā)現(xiàn)是兩臺(tái)油泵同時(shí)運(yùn)行時(shí)引起的管路振蕩發(fā)出的異響。
隨后,,技術(shù)員工仔細(xì)進(jìn)行每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),,逐一進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,。試驗(yàn)結(jié)果證明,在各種工況下,,單臺(tái)油泵運(yùn)行完全不影響推力和下導(dǎo)軸承溫度,。最終,簡單有效的解決方案是在同一時(shí)間,,僅開一臺(tái)油泵,。
“開得起、停得下”是抽水蓄能機(jī)組的重要考核標(biāo)準(zhǔn),,技術(shù)人員大膽實(shí)施了“開機(jī)過程中廠用電切換試驗(yàn)”項(xiàng)目,,保證在開機(jī)過程中若出現(xiàn)廠用電切換現(xiàn)象,機(jī)組設(shè)備仍能無擾冗余切換,,進(jìn)一步提高機(jī)組在極端情況下的啟動(dòng)成功率及機(jī)組運(yùn)行安全,。
至今年11月,1號(hào)機(jī)組動(dòng)態(tài)調(diào)試圓滿完成全部試驗(yàn)項(xiàng)目,。經(jīng)過專業(yè)權(quán)威驗(yàn)收,各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行要求,,機(jī)組主要性能指標(biāo)達(dá)到優(yōu)良水平,,“絕對(duì)不輸給國外同類產(chǎn)品”。國產(chǎn)化機(jī)組實(shí)現(xiàn)了1號(hào)機(jī)組動(dòng)態(tài)調(diào)試一次啟動(dòng)成功,、一次并網(wǎng)成功,、一次抽水成功、所有工況轉(zhuǎn)換均一次性成功,,實(shí)現(xiàn)了220千伏設(shè)備零跳閘,、機(jī)電設(shè)備零損壞的調(diào)試目標(biāo)。
在國產(chǎn)化設(shè)備設(shè)計(jì),、生產(chǎn),、安裝調(diào)試過程中,南方電網(wǎng)公司相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員得以全程參與,,由此培養(yǎng)鍛煉了一批掌握先進(jìn)抽水蓄能電站運(yùn)維技術(shù)的人才,,為今后國產(chǎn)化抽水蓄能機(jī)組的規(guī)模化建設(shè)運(yùn)行做好人才儲(chǔ)備,。更重要的是,,以深蓄電站建設(shè)為考場(chǎng),國產(chǎn)機(jī)組交上一份優(yōu)秀答卷,,成為中國制造爬坡過坎,,在探索中前行,在實(shí)戰(zhàn)中超越的生動(dòng)寫照,。