白鹤滩1000兆瓦机组首台座环
对于我国电力装备制造企业来说, 近年来可谓创造了我国电力装备制造水平的新奇迹. 这是因为建国之初, 中国连单机容量几百千瓦的发电设备都难以制造, 电站根本没有几座, 几乎没有一座电站是自己设计建造的. 如今, 中国的电站数量多达数百座, 不仅三峡工程举世瞩目, 溪洛渡, 向家坝电站也已经安装了我国自主设计, 制造的700兆瓦级和800兆瓦级巨型水轮发电机组, 目前在建的白鹤滩1000兆瓦水轮发电机组的设计制造将全部实现国产化, 中国水电装备的创造能力让世界刮目相看. 中国工业报记者在哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司采访时感悟到: '打造装备制造业动力航母' , 中国企业已经挺起了民族工业的脊梁站在了世界水电之巅.
自主创新央企典范
从新中国第一台0.8兆瓦的下硐水轮发电机组, 到世界最大单机容量1000兆瓦的为中国长江集团公司白鹤滩水电站生产的全空冷水电机组;从中国首台25兆瓦汽轮发电机, 到1200兆瓦级AP1000核电汽轮发电机;从常规水火电机组到风电, 潮汐能等新能源产品, 直至如今萌生广阔市场前景的调相机, 抽水蓄能机组;从引进消化吸收国外先进技术, 到自主创新, 登顶行业技术制高点;从传统制造领域, 到制造服务业全产业链……以哈电机为代表的中国发电装备制造企业的发展永不停歇, 永无止境, 激发了整个世界对 '中国制造' '中国创造' 的期待和赞许.
特别是1990年代, 我国发电装备制造企业开启了 '三峡时代' . 以当时三峡左岸为例, 哈电机还只能做分包商, 承担了合同60%的工作量, 却只获得30%的利润额. 如果说在三峡左岸机组制造中, 哈电机只能当学生的话, 然而14年之后, 在三峡右岸机组制造中, 以其 '独门绝技' 实现了超越的目标, 让世界将目光投向中国企业, 挺起了民族工业的脊梁.
在三峡右岸机组和地下机组的设计制造中, 哈电机有两项技术实现重大突破, 一方面开发的优质新型转轮为机组带来最好的稳定性, 攻克了水轮机高部分负荷压力脉动带的难题, 另一方面全空冷技术的应用, 打破了国外水电强国对全空冷水轮发电机极限出力为600兆瓦的设计理念, 开创了大容量全空冷发电机运行的新时代, 时间之短, 进步之快让世界同行业感到惊叹.
而后, 哈电机又设计制造了溪洛渡, 向家坝共计10台机组. 相关专家得出的结论是: 哈电机生产的(溪洛渡, 向家坝)机组主要指标比最初确定的 '精品机组' 要求还要好, 机组的稳定性超乎最初的想象. 随后针对更大容量的1000兆瓦水电项目, 哈电机在机组稳定性, 冷却方式, 工地加工等方面开展科研攻关, 取得了丰硕成果, 标志着我国巨型水轮发电机组制造技术已经走向成熟.
正是凭借着先进的技术和领先的制造, 哈电机成为全国巨型水轮发电机组市场的最大赢家. 三峡工程全部发电机组共32台, 而短时间内哈电机承揽的50多台巨型水轮发电机组制造合同(包括龙滩, 小湾, 拉西瓦, 向家坝, 溪洛渡等), 相当于再造了两个新三峡.
智能制造引领未来
面对复杂, 严峻的世界经济形势, 唯有抓住产业结构调整的战略机遇, 攻坚克难, 才能不被逆流击垮, 实现平稳较快发展.
从逐渐掌握电站建设核心技术, 到探索智能化制造服务, 哈电机在一步步转型升级中, 构建了成套项目商务, 技术和执行的管理架构, 积蓄了抢滩海内外市场的能量, 取得了对外工程承包的资格证书, 近5年来, 签订国际项目合同62个, 签约额达84亿元, 占公司经营订货额的28.2%, 产品覆盖范围从37个增加到51个国家或地区, 并先后承担了秘鲁, 巴拿马等6个国外水电成套项目, 以及响水涧, 溧阳等6个抽水蓄能电站成套项目.
哈电机布局的 '远程故障诊断系统V3.0' , 是我国大型发电装备制造行业唯一的智能制造试点示范项目, 覆盖从机组性能试验, 设计制造, 安装调试直至运营管理, 维修保障, 改造升级等机组全寿命过程, 助推发电装备运维模式和备件联储社会化转型. 支撑该平台的, 是集设计, 制造, 安装, 调试, 处理为一体的专家团队.
如今, 向家坝电站, 溪洛渡电站在线监测信号已经引入平台接口程序研制;丰满电站在线监测信号将进入远程诊断平台. 此外, 已有7家国内外用户与哈电机联系电厂智能化和机组远程故障诊断事项, 另有3家高科技公司及科研院校与哈电机联络合作事宜.
特别值得一提的是, 哈电机用3D设计技术打印出来的抽水蓄能转轮模型. 职工拿着转轮模型骄傲地说, 现在设计人员, 几乎全部掌握了3D设计技术. 从几年前开始, 在重大项目技术投标中, 涉及到的结构件, 结构说明, 几乎都是用三维建模来展示, 生产中所用的图纸也是三维设计转成的二维图, 各项参数显示得更加直观, 信息传递得更加准确, 先进的科技理念, 为哈电机插上了腾飞的翅膀.
超越自我领先世界
2015年, 哈电机中标白鹤滩右岸电站8台套水轮发电机组及其附属设备. 这意味着世界水电发展史又开启了一页新的篇章!公司副总工程师, 大电机研究所副所长覃大清将水电机组研发形象地比作 '奥林匹克运动会' . 他说, 这(白鹤滩机组研发)是我们参与的第三次 '水电奥运' , 第一次是三峡, 第二次是溪洛渡, 向家坝, 奥赛场上没有最好, 只有更好, 我们永远不会满足, 我们能做的, 是将自己的产品尽最大可能做到最好.
早在2007年, 哈电机就针对白鹤滩项目, 踏上了1000兆瓦水电机组科研攻关的征途. 在长期的实践中, 攻克了多项世界性技术壁垒, 获得了一大批新理论, 新技术, 新测试分析方法及发明专利, 公司的整体科研实力在不断提升.
在白鹤滩1000兆瓦水电项目研发过程中, 哈电机的科研人员遵循整体最优原则, 将 '稳定性' 放在了首位. 他们结合理论分析, 数值计算, 模型试验等方法, 对水轮机稳定性进行有效地预估, 经过综合比较, 选定了先进, 安全又可靠的设计方案, 研发了11台模型转轮, 将近一年的时间里, 完成了50余次不同转轮, 不同设计方案详细的模型试验. 辛勤付出收获了回报, 同台对比最终结果表明: 哈电机研发的模型转轮最优效率和加权平均效率均达到了世界先进水平!
首次在1000兆瓦这样超大容量的机组上采用空气冷却, 不仅是一个新的技术飞跃, 更是一个巨大的挑战. 为了获得有效的试验数据, 科研人员设计制造了专用的模型装置, 真实模拟真机的通风状态. 相关专家认为, 哈电机掌握了一套独有的全空冷技术!这一科研成果荣获了黑龙江省科学技术一等奖, 该模拟试验装置也获得了国家发明专利.
由于白鹤滩机组的部件尺寸大, 转轮和下机架均需采用工地制造, 工艺人员详细分析和研究大型部件厂内和工地制造方案, 先后对工地制造方案, 所需设备, 工艺流程, 厂房布局, 质量控制计划, 吊装方案等工作进行了详细研究和讨论, 更是首次对工地制造厂房进行了3D绘制, 并在标书编制中进行应用和展示.
目前, 世界最大单机容量的白鹤滩1000兆瓦机组首台座环已在哈电机研制成功, 开启了世界水电百万千瓦机组制造的新时代, 担纲了发电装备 '共和国长子' 的央企责任, 推动了中国由水电大国向水电强国迈进.