2011年12月15日15时
三峡电站28号机组顺利完成72小时试运行
那天,75岁的中国工程院院士
中国科学院电工研究所(以下简称电工所)
研究员顾国彪
再次俯瞰三峡两岸
50多年蛰伏的情绪
如万波奔腾的江水
倾泻而下
![图片](https://rmtzx.sciencenet.cn//kxwmam/66d6d143e4b03b5da6d15cd7.png)
▲三峡电站28号机组转子吊装。
这是我国首台
世界单机容量最大的大型蒸发冷却机组
采用自主创新的
“定子绕组常温自循环蒸发冷却”技术
标志着我国大型水电装备研发走向国际领先
次年
蒸发冷却机组27号也正式投产发电
十余年来
这两台70万千瓦大型发电机的运行安如磐石
蒸发冷却技术
大幅提高了电机的安全可靠性
打破了国外厂商
在大型水电装备领域的技术垄断
并整体拉低了其投标价格
![图片](https://rmtzx.sciencenet.cn//kxwmam/66d6d155e4b03b5da6d15cd9.png)
▲2016年5月,顾国彪在三峡大坝前。
最早开始钻研蒸发冷却技术时
顾国彪只有22岁
刚加入成立不久的电工所
他心中一直有股信念
那就是
“不做与国外重复的事情
要做一两件超越国外的事。”
1958年
关于三峡工程的第一个重要文件正式下发
彼时,我国只做过6万千瓦的水轮发电机组
而三峡水利工程项目的机组
至少需要50万千瓦
当时世界上最大的苏联古比雪夫水电站
单机容量不过为11.5万千瓦
一场攻克大容量电机冷却世界性难题的长征
就此开始
![图片](https://rmtzx.sciencenet.cn//kxwmam/66d6d167e4b03b5da6d15cdb.png)
▲三峡水电站。
“一把
老虎钳、一把锯子、几把螺丝刀”
顾国彪所在的蒸发冷却实验室
就这样干了起来
当时,国际大型水轮发电机
主要采用空冷和定子绕组水内冷技术
水内冷最大的问题是电气安全问题
一旦电机内部的水泄露
后果不堪设想
为了保证工程安全可靠
进一步提高冷却效率
顾国彪提出利用两相流的自循环原理
研制常温下的无泵自循环系统
而这个只有23岁的年轻人的想法
也让不少人觉得有些“荒唐”
所有质疑都无法干扰顾国彪
1959年底
他们终于制作出一个立式可观察绕组模型
形成了无需外界动力的
“常温自循环蒸发冷却”系统
实现了蒸发冷却技术
最基础和最关键的一步——
原理性创新
随后
中国科学院主持召开
蒸发冷却电机工业推广会议
落实了蒸发冷却实验电机的任务
正式定名“601任务”
“做工程技术,要有敢想的精神
不要外国人讲什么就信什么
满足于国外的好东西
要敢于质疑,相信我们能做得更好。”
这是顾国彪深入骨髓的自信
20世纪70年代末80年代初
电工所与东方电机厂等开展了合作
但因为立项进度等原因
安装运行资金十分紧张
“这件事,贷款也要干!”
顾国彪最终向国家贷款160万元
有了这笔资金
两台1万千瓦的蒸发冷却水轮发电机组
终于落地云南省大寨水电站
如今,这两台发电机组已安全运行逾40年
先后获得1987年中国科学院科技进步奖一等奖
1988年国家科技进步奖二等奖
![图片](https://rmtzx.sciencenet.cn//kxwmam/66d6d182e4b03b5da6d15cdf.jpeg)
▲1983年,云南大寨水电站1万千瓦蒸发冷却水轮发电机。
1994年,三峡正式开工
顾国彪向三峡工程建设委员会提出
使用蒸发冷却技术的建议
委员会专家也提出了一个挑战
那就是要在四五年内
完成40万到50万千瓦的电机
并且两年之内不出故障
恰巧
青海李家峡水电站将启动40万千瓦的发电机
凭借之前项目的良好声誉
他们最终成功争取到李家峡水电站的项目
并成为“九五”国家科技攻关计划中的一项
在之后于法国巴黎召开的国际大电网会议上
这台发电机被评为旋转电机领域四大进展之一
还与陕西安康5万千瓦蒸发冷却水轮发电机
联合获得国家科技进步二等奖
自此,我国在电机领域的国际地位开始扭转
但前往三峡的路,仍不平坦
对于这项国内自主研发的蒸发冷却技术
三峡工程建设委员会在4年左右的时间里
召开了7次技术评审会
直到2008年才正式决定通过
3年后
三峡地下电站28号、27号机组相继投入运行
由电工所参与完成的“长江三峡枢纽工程”
荣获2019年度国家科学技术进步奖特等奖
从最初的1万千瓦到5万千瓦
40万千瓦、70万千瓦
蒸发冷却技术
走向世界最大容量的大水轮发电机
赶超国外
蒸发冷却技术团队用了50多年
![图片](https://rmtzx.sciencenet.cn//kxwmam/66d6d193e4b03b5da6d15ce1.png)
▲2011年,顾国彪在三峡地下电站70万千瓦蒸发冷却水轮发电机安装现场。
完成服务三峡的使命后
这支团队又开启了新领域的“跨界”研究
应用于重离子加速器领域的ECR离子源
支撑高海拔宇宙线观测站“拉索”数据系统
……
蒸发冷却技术
不断在大科学仪器装置和超级计算、
云计算等新质生产力方向
迸发新活力
在蒸发冷却技术蜚声国际之时
国外知名水电公司曾高薪聘请顾国彪
但他摆摆手婉拒了
后来团队的第二代、第三代骨干
也曾收到国外大型企业抛来的高薪“橄榄枝”
但他们都没有动摇
科学家的“国界”
一直在这支小团队的心里
是什么力量支撑着几代人接力奋进
支撑着几十年的持续攻关?
又是什么力量
让蒸发冷却技术团队的精神传承一以贯之
永不褪色?
他们的答案是
“使命感永远在心
而且在某种程度上
我们都是理想主义者。”
《中国科学报》明日(9月4日)刊发全文:
《“冷却”三峡,守护大国重器》
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