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浙大口述史:他们研制的发电机遍布中国

2017-5-14 1:45:11点击:

我国第一台双水内冷汽轮发电机、第一台高速摄影机、第一份国产蛇毒血清……这些在国民经济建设和社会发展中发挥了重要作用的科研成果,都出自浙江大学。

浙大编纂的《浙大口述:回溯半个世纪前的科研往事》一书,以全国科学大会获奖的64项研究成果为主线,采访相关项目的主要负责人或项目主要成员,以第一人称口述的方式呈现,追述学科发展史。本书将于浙大120年校庆期间正式出版。浙江新闻客户端特摘录其中部分内容,陆续刊发,与读者一道回望那些熠熠闪光的时刻。

获奖项目:3000转/分双水内冷发电机

采访/整理:易述

【主要人物】

郑光华(1918—2006),电气工程学家、教育家,双水内冷电机技术的第一发明人。曾任国家科委电工专业组和学科组成员、中国电工技术会理事、浙江省科协副主席。

汪槱生,著名电力电子及控制设备专家,1950年浙江大学电机系毕业后留校任教。创建了中国第一个电力电子专业,培养了大批优秀人才。

陈永校,1953年浙江大学电机工程学系毕业后留校任教。长期从事电机方面的教学和研究工作,曾任浙江大学电机及控制研究所所长。

浙大与上海电机厂共同研制的双水内冷发电机。

在物资紧缺的困难时期,浙大科研工作者以国家重大需求为己任,大胆创新、埋头苦干,研发出世界上第一台双水内冷发电机,极大提升了我国电力工业的实力,为国民经济发展做出巨大贡献。

“外国人没有的,我们更应该搞”

1958年初,第二个五年计划开始后,中国国民经济快速发展,电力供应严重不足的问题越来越突出。

当时,国际上利用氢气冷却和定子水内冷,能够将电网中常用的每分钟3000转的汽轮发电机单机容量做到20万千瓦。而我国的相关工作当时尚处于空气冷却阶段,单机容量仅为1.2万千瓦或2.5万千瓦,差距很大。

为了解决国家电力供需的矛盾,各相关企业和科研机构都在动脑筋想办法解决难题。上海电机厂邀请了上海交通大学、浙江大学的教师一起共同研讨,决定先试制定子水内冷、转子氢内冷的汽轮发电机。

当时,浙江大学电机系教研组已经确定了“电机的冷却”的科研方向,电机系教研组组长是郑光华,党支部书记汪槱生、副书记陈永校。为了走出自己的科研途径,党支部一班人想法非常一致:既然是科学研究,外国人有的当然可以搞,外国人没有的,我们更应该搞。

双水内冷发电机成为邮票主题

“科研要投入实际生产”

回到杭州之后,郑光华检索了大量有关转子水内冷的研究资料。这些资料一致认为转子水内冷具有很好的冷却效果,但很难实现。郑光华针对难点问题进行了深入研究,与陈永校一起讨论,根据流体力学理论计算出转子水内冷所需的水压后,提出了转子绕组水内冷的电路、水路布置方案。

有了结构方案之后,陈永校对实验模型的结构提出了进一步的改进建议,马上动手开始制造实验装置。郑光华、陈永校、林章伟等,和有实际生产经验的俞金波师傅,大家都夜以继日忘我地工作在实验室,不少问题也在大家的集思广益中迎刃而解。他们只用一个星期就设计和制造出了一台简单的只通水不通电的转子水内冷模型机组。模型试验于1958年6月26日获得成功,并取得了必要的数据。试验证明,结构设计合理,可以使电机转子顺利通水,不会因为通水而引起振动。

模型试验成功后,学校决定召回正在下放劳动的汪槱生,与郑光华、陈永校等几位教师一同承担起双水内冷发电机的实验工作。时任浙大党委书记周荣鑫前去看望课题组,他提出:“科研不能停留在实验室,应该投入到实际生产中去。”课题组决定立即去上海电机厂商谈厂校合作事宜并进行试制。郑光华和汪槱生顾不上印出方案及初步实验报告等资料,便带上手稿直奔上海电机厂

上海电机厂欣然接受了厂校合作试制转子水内冷隐极式汽轮发电机的建议。听了浙大对结构方案和草图、初步计算数据、模型试验结果的详细介绍后,大家十分感兴趣,认为这与国外的氢冷转子技术相比,无论是在工艺上或结构上都要方便简单得多,以后在生产大型汽轮发电机时可以不必采用国外的氢冷方式了。

郑光华(右)在科研工作中。

为国家自制大型发电机铺平道路

那时恰是三年自然灾害时期,物资非常缺乏。由于粮食紧张,当时规定所有共产党员不准到合作社里去买饼干。为了填饱肚子,有人只能跑到闵行买不限量的青菜来填饱肚子晚上才可以睡得着。有一位老师因为长期紧张,压力比较大,出现了失语的症状,无法说话,医生看到这种情况后叹了口气说,主要是营养不良造成的,在进食一周的牛奶米饭后才恢复正常。

在这么困难的情况下浙大依然保持严谨作风,联合电机厂完成了双水内冷的研发。制造过程中遇到的最大问题就是漏水。“双水内冷”对水的密封要求极高,大家齐心协力克服了生产精密部件的大难题。

1958年10月27日,世界上第一台双水内冷汽轮发电机诞生了。双水内冷发电机的成功研制,使中国不必采用当时国际上大型汽轮发电机唯一采用的氢气冷却方式,而可采用更经济,更高效的双水内冷技术,为国家自制大型发电机铺平了道路,加速缓解了国民经济与电力工业的供需矛盾,促进了国民经济的发展。

半个多世纪来,双水内冷发电机技术为国家电力工业的发展做出了巨大贡献。我国自制发电机的单机容量由此迅速上升,到1981年制成了单机容量达30万千瓦的双水内冷汽轮发电机。同时,我国发电机总装机容量实现迅速增长。1987年一年,浙江省新增发电机总装机容量120万千瓦,其中一半是双水内冷的,包括秦山核电站的双水内冷发电机。至20世纪80年代末,双水内冷发电机在整个电网中占了很大比例,其中约占杭州市火电中的十分之九,发电量占浙江省所发电量的一半;在全国5万千瓦及以上容量的火电机组中,双水内冷已占总装机容量的52.34%。20世纪70年代开始,为了促进中小型电站的建设,郑光华还将双水内冷技术应用于中小型电机的研究和推广工作。

1960年一机部授予浙江大学双水内冷发电机课题奖金30万元、银盾一枚。1964年国家科委授予双水内冷发电机国家发明证书。1985年3000转/分双水内冷发电机获得国家科技进步一等奖。