葛洲壩電站1號機組是迄今為止世界上尺寸最大的低水頭軸流轉槳式水輪發電機組，水輪機轉輪直徑 11.3 米，發電機定子外徑 17.6 米，完全由我國自主設計、制造和安裝，創造了二十世紀八十年代我國水利水電史上的奇跡，被譽為“世界卡普蘭式水輪機的里程碑”。1981年投運至今，1號機組已高效穩定運行了40年。

限于當時的設計和加工制造水平，1號機組已瀕臨設計運行壽命。

長江電力通過科學試驗評估了該機組的狀況，決定用先進技術和工藝對其進行改造，讓老機組煥發“新活力”。

然而對機組進行改造，其難度不亞于給人做一臺大手術。

“這次更新改造，用脫胎換骨形容也不算夸張，因為工期緊、改造范圍大、新老接口多，比裝新機組更難。”長江電力檢修廠廠長肖榮談到這次改造時感觸頗深。

施工組織設計

在動態調整中尋求最優解

一張“葛洲壩電站17萬千瓦機組更新改造網絡圖”掛在項目組辦公室正墻，長約5米。

圖上方是時間線，具體到每一天，中間紅色粗線是工期推進主線，紅線上下是藍、綠細線，是其它相關輔助工作推進進度。這張圖，是項目總負責人耿乾坤每天的必修課。

“項目開工前一年，我們便開始做方案，哪里可以壓縮，哪里可以優化，都在我們心里。”這本檢修明細賬，早被他盤算了無數次。

作為項目總負責人，水發同改他掛圖作戰，合理安排工期，高效利用橋機、場地、專用工裝等公共資源;轉輪室改造他精微分析，構建工序工藝模型，設計出最優施工方案;流水作業他合理布局，動態調整人力資源，無縫銜接工序轉序，每日糾偏，做到施工工期可控在控。

現場機械專業負責人吳江繪制出機組拆卸、定子改造、轉輪室安裝和機組安裝四個階段的定置圖，錯峰退役設備、返廠設備、新設備到貨和大型新工裝的定置時間節點，化解了葛洲壩電站二江廠房空間受限的難題。

“一味苦干、蠻干解決不了問題，必須要找出最優解，微笑著面對它，拿出必勝的信心!”耿乾坤如是說。

科技助力

攻下最大體量的轉輪室改造難關

號稱機組“心臟”的轉輪室呈環形澆筑于基坑壁上，高約7米，厚約1.1米。

按照改造計劃，機組的發電機、水輪機都要拆掉更新，新設備的尺寸較舊設備有一定變化，也就是說，需先把舊轉輪室拆掉，再重新澆筑，才能把新設備安裝進去。

據悉，此次破拆方量達到260方，是目前國內外最大體量轉輪室改造項目，且原混凝土包鋼外側鋼板圖紙設計厚40毫米，內側混凝土圖紙設計強度等級為C40，結構強度達到C60，現場施工環境復雜，難度之大，堪稱歷史首次。

“事實上，鋼板厚度遠超40毫米，有的地方甚至厚約80毫米，平時使用的電焊氣刨方式無法切割，只能先用大功率的等離子切割技術拆除鋼板，再應用水刀快速破拆混凝土。”檢修廠副廠長耿在明介紹道。

水刀是檢修廠創新引進的高壓水射流設備，也是國內首創將此技術應用于轉輪室破拆，不僅破拆效率高，而且對一期混凝土的破壞很小。

在水刀協助下，檢修廠啃下了轉輪室破拆的“硬骨頭”，歷經80天鏖戰，順利轉入混凝土澆筑和定子疊片階段。

匠心鑄就

每一個新舊部件接口都嚴絲合縫

“本次改造涉及的新舊部件接口繁多，尤其是導水機構改造，是本次大機改造新舊接口裝配的核心難點。不僅改造的部件數量最多，涉及到舊活動導葉、拐臂、頂蓋返廠修復，新底環、導葉套筒、控制環、支持蓋組裝，舊接力器現場檢修等，而且工藝最復雜，技術要求最高，新舊部件要嚴絲合縫地對上，誤差不能超過限制范圍，就像同樣一根針線穿過一根孔眼更小的新繡花針，非?？简灛F場技術人員的工藝和技術水平。”檢修廠機械三分部主任何強鋒介紹到。

“差之毫厘，謬以千里”，要盡可能保證每個接口的精準度， 2000多噸重的機組轉起來，差0.01毫米，機組振擺超標就不能長周期可靠運行。

怎樣保證新舊接口的精準度呢?答案是充足的準備和創新的施工技術。

檢修廠首次引入激光測量和點云技術，成功完成轉輪高程，定子、轉子、轉輪室、轉輪葉片半徑及圓度等部位的現場測量工作，保證了測量數據更加精準，再結合傳統測量方法，確定所有新舊部件安放的三維點，確保了新舊部件接口接得嚴絲合縫。

“檢修廠的破拆工藝、安裝精度均超過預期，轉輪室新澆筑混凝土變形量極微，中心定位、安裝高程、圓度控制比我方設計控制的還要好，可以說創造了同行業最高水平!”東方電機技術人員如是說。

260余天，622張質量控制記錄卡，機械、電氣、水工三個專業人員互相分工、密切配合，葛洲壩電站1號機組更新改造工作如期完成。

2022年7月，1號機修后各項性能指標達到三峽集團優質機組標準，成功并網發電。

40歲的老機組經歷此次改造，“智慧重生”后，又將繼續在水電舞臺上重新綻放活力，源源不斷地為國家輸送清潔能源，為實現碳達峰、碳中和目標奉獻“青春”力量!