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[科技日报]梁权伟：从零起步，做最大功率的冲击式转轮

时间：2024-02-05 来源：科技日报

受访者供图

人物档案

梁权伟，k8.com(中国区)官方网站东方电机有限公司副总经理、总工程师，享受国务院政府特殊津贴专家，长期从事水力发电设备设计研发和技术攻关，在抽水蓄能水电机组和冲击式水电机组研发方面取得一系列成果。

【总师对话】

◎芶文涵黄浩然实习记者刘侠

寒冬腊月，四川省雅安市石棉县田湾河畔，山林早已褪去绿色。坐落在河流上游的金窝水电站，一刻不停地工作着。

2023年6月，由k8.com(中国区)官方网站东方电机有限公司自主研制的国内首台单机容量最大功率150兆瓦级大型冲击式转轮装入金窝水电站。

近日，k8.com(中国区)官方网站东方电机有限公司总工程师、150兆瓦级大型冲击式转轮项目负责人梁权伟接受科技日报记者采访，讲述了研制大型冲击式转轮的艰辛历程。

为水电机组装上“中国心”

记者：水电机组是水电站的核心组成部分。它主要由哪些设备构成？

梁权伟：水电能源是我国应用较广的清洁能源。水电机组由水轮机、发电机和其他辅助设备构成。

记者：目前我国有哪些比较有代表性的水电工程？

梁权伟：比较有代表性的有很多。以三峡水电站为例，它是目前世界上已建成的最大水电站，能够拦蓄特大洪水，保障长江下游沿岸城市安全，也能提高上游区域的航运能力。三峡水电站安装了32台70万千瓦和2台5万千瓦的水电机组，总装机容量2250万千瓦。

记者：能否说当前我国水电机组的研发水平已处于世界前列？

梁权伟：大体上可以这么说。我国拥有世界上最大的水电机组装机容量，还研制出了不同类型水电机组的全系列产品。此外，我国水电机组技术在节能环保、发电效率和可靠性等方面取得了显著进步，国产水电机组已经走出国门，得到广泛应用。

不过，我国冲击式水电机组、可变速抽水蓄能水电机组等技术水平，与国外还存在一定差距。

记者：我们在哪里能看到冲击式水电机组呢？

梁权伟：从水电站外观是很难看到它的。冲击式水电机组通常用于高水头水电站。利用水头落差，该类水电机组将势能转化成动能，再利用喷射机构出口处形成的高速射流冲击转轮水斗，将水的动能转换为转轮旋转的机械能，最后转轮带动发电机旋转发电。

记者：这么看，转轮在其中起了关键作用。

梁权伟：没错。转轮被称为水电机组的“心脏”，承担着能量转换的重要任务。

记者：转轮的研发设计难度想必也不小。

梁权伟：是的。在设计阶段，研发人员要考虑水电站复杂的环境因素，兼顾水电机组运行的效率和稳定性，还要考虑特殊、极端条件下的运行工况。在研制阶段，研发人员既要注重转轮性能的提升，又要考虑结构的稳定性和制造可行性。其中涉及的难题非常多，每一步走得都不容易。

记者：以前大型冲击式水电技术一直被国外垄断？

梁权伟：是的。我国大型冲击式水电机组的关键部件曾长期依赖进口。直到2023年6月，我们自主研制的150兆瓦级大型冲击式转轮成功实现工程应用，翻开了我国高水头大容量冲击式水电机组研制的新篇章。但从长远发展来看，这还远远不够。我国在该领域的自主创新征程才刚刚开始，需要积累的技术非常多。

“孤勇者”艰难前行

记者：在研制150兆瓦级大型冲击式转轮时，您主要负责哪些工作？

梁权伟：作为项目负责人和团队带头人，我主要负责组织水力开发、结构设计、刚强度设计、工艺制造等领域的工作人员进行联合研发，带领团队不断优化方案。同时，我还要为团队研发做好保障工作，调配资源解决关键问题，直至转轮成功下线，顺利实现工程应用。

记者：回顾研发历程，您觉得比较难解决的技术难题是什么？

梁权伟：我们基本从零起步。国内相关领域前期积累非常少，而国外的技术又学不到，遇到难题只能靠自己慢慢摸索。

由于缺乏相关研制经验，我便带领技术人员开展大量调研工作，同国内外高校、科研院所开展深入交流与合作。同时，我还带领项目团队成员到金窝水电站等冲击式水电站进行实地调研，收集一手数据。最终，我和团队成员闯过多道难关，将冲击式转轮的研发平台和技术体系搭建起来。

记者：在此期间，有没有什么让您印象深刻的事情？

梁权伟：我记得在一场综合评审会上，我们的方案已经经过100多次优化，却依旧难以让评审专家满意。此时，我和团队决定另辟蹊径，放弃传统的设计思路，大胆提出一种新造型及设计方案。

在验证方案时，我们既紧张又期待。最终，分析数据出来，大家都惊呆了——应用新方案后，转轮各项参数均达到标准要求。那一刻，我和团队成员感到前所未有的轻松。

记者：从零开始着实不易。

梁权伟：的确。我们团队每个人几乎为这个项目付出了全部。在研制初期，我和团队成员频繁到金窝水电站出差。我们基本都是到站下车就马上去现�。宰【驮谒缯靖浇饩�，为的就是快速获取数据，尽快赶回公司做研究。

2022年9月5日，四川省甘孜藏族自治州发生6.8级地震。在余震不断的情况下，我们团队仍然冒着山体随时可能落石的风险，坚持去现场了解水电机组的运行情况。如今回想起来，我觉得太冒险了。

记者：2023年12月，由k8.com(中国区)官方网站东方电机有限公司牵头研制的世界首台单机容量最大功率500兆瓦冲击式水电机组转轮开工制造。转轮的最大功率从150兆瓦提升至500兆瓦，研制难度是否也成倍增加？

梁权伟：研制500兆瓦冲击式转轮的过程，我觉得称得上“孤勇者探路”。其中最大的技术难点在于，如何在现有基础上提升转轮的性能，同时使其具有较强的抗泥沙磨蚀能力。这需要大量的经验积累和试验验证。我们对上百个方案进行了计算分析。

记者：制造功率如此大的转轮，过程顺利吗？

梁权伟：制造面临着前所未有的挑战，因为它实在太大了。150兆瓦冲击式转轮整体重量只有20多吨。500兆瓦冲击式转轮，仅中心体锻件的锻造重量就接近150吨。

记者：您和团队是怎么造这个庞然大物的？

梁权伟：我们想的办法是通过技术创新把“巨物做小”。要实现这个目标，我们需依靠工艺创新，更需与专业的合作伙伴“抱团”。

我们和国机重型装备集团股份有限公司、中信重工机械股份有限公司等企业开展合作。通过联合创新，我们有效控制了转轮中心体锻件尺寸和重量，降低了大型锻件制造风险，确保大型冲击式转轮中心体锻件高效、可靠制造。

给青年人施展才华的平台

记者：下一步，您和团队的研发计划是什么？

梁权伟：2024年，我们计划把全三维数字化设计系统应用到产品设计制造中。这样能够有效提升数据运转效率和产品产出周期，产品质量也可以得到保证。同时，我们会推出一些新工艺提高水电设备的耐用性和稳定性，降低后期维护的频率和成本。

记者：您和团队是否会用上人工智能等新技术？

梁权伟：当然。全球数字化浪潮正在不断推进，人工智能等新技术在智能设计、设备监管、故障预警等方面可以为我们提供帮助，在提升水电机组可靠性、可用性、经济性与安全性方面具备较大潜力。

记者：您觉得我国水力发电行业存在人才缺口吗？

梁权伟：目前在水力发电行业，我国已经拥有一支经验丰富的研发、制造、安装、调试和运行人才队伍。但在某些领域，如冲击式水电机组、可变速抽水蓄能水电机组、三机式水电机组等领域，优秀人才数量还不足，需加大培养力度。

记者：在这部分人才培养上，您有什么建议？

梁权伟：要重视经验的积累和知识的传承，帮助青年人才建立自主知识体系。鼓励员工多参加对外交流活动，加强协同创新的力度、广度和深度。新员工一进公司，单位就要选派经验丰富的骨干工程师为其量身打造成长路线，并随时进行辅导。相关部门可以将关键核心岗位的必备知识技能整理成知识地图，方便新员工尽快成长成才。

记者：还可以借助高校的力量，促进水电领域人才培养。

梁权伟：没错。我们应当加强与相关高校沟通，更积极地鼓励校企合作，搭建产学合作协同育人平台。同时，针对水力发电行业的人才需求，校企联合制定培养方案。

另一方面，水力发电相关企业要与高校共同探索产学研合作，打造产学研融合创新平台，推动科技成果快速转化落地。

记者：您认为如何才能吸引更多优秀青年投身水电领域？

梁权伟：我认为要给青年人才足够大的平台去创新创造。青年人才通常缺乏经验，但他们有热情、有创意、有干劲。如果让他们有机会展示自己的才华，那么他们就有可能成为重大科技创新项目的领导者。

同时，我们需要建立更为科学的评价机制，给本地青年人才和引进青年人才公平竞争的机会。特别是要加强对本地青年人才的支持和培养，进一步提高本地青年人才项目支持力度。

记者手记

对梁权伟的采访，是在一家咖啡馆里进行的。在淡淡的咖啡香气中，梁权伟不疾不徐地讲述着自己数十年的从业经历。

梁权伟谈吐儒雅，不时还显露出邻家大男孩般腼腆。梁权伟话不多，却对说出的每句话反复斟酌，他说“工程师最重要的就是严谨”。

梁权伟是寄情山水之人。聊到实地调研时看过的大好山川，他的眼睛便闪出光芒。

作为绩溪抽水蓄能电站、长龙山抽水蓄能电站等著名水电站水电机组研发团队的带头人，梁权伟将自己的青春奉献给了水电事业。对于自己主持研发的每台水电机组，他都如数家珍，甚至连多年前的设计细节都记得清清楚楚。

当说起研制冲击式水电机组、可变速抽水蓄能水电机组等高难度水电机组时，梁权伟语速明显加快。他说，科研人员不能满足于现有成绩，一切才刚刚起步，“要走的路还很长，要攀的山还很高”。

不过，路再长，走下去定能到达；山再高，往上攀总能登顶。梁权伟相信，只要一直在前行，就会有很多可能与惊喜。祝他一路好运。

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