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我国抽水蓄能机组制造技术打破国外垄断 |
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| http://cn.newmaker.com
1/31/2012 5:06:00 PM
中国工业报
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 图为哈电机公司研制的响水涧抽水蓄能机组球阀正在进行总装试验。
新年伊始，从我国电气行业传出喜讯：由哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司（以下简称哈电机公司）研制的首台100%国产化抽水蓄能机组，在安徽响水涧电站并网发电。此举将结束被国外公司垄断的历史，也标志着哈电机公司在我国抽水蓄能技术发展史上树立了一个新的里程碑。
问鼎高端技术
据了解，安装抽水蓄能机组的电站要具有调峰填谷、调频调相、紧急事故备用、运行灵活等功能，并适宜配套开发建设核电、风电、太阳能、海洋能等清洁可再生能源电站，在改善电网运行条件、提高电网安全运行水平等方面具有非常关键的作用。同时，对西电东送等国家战略的实施具有重要作用。
据有关调查数据显示，抽水蓄能机组的装机总量应占电网总装机容量的8%~15%为宜，而目前这一数据在我国仅为2.5%，远不能满足电网安全稳定高效运行的要求。随着我国大型核电、水电、太阳能和风电的开发和智能电网建设，对发展建设抽水蓄能电站的需求越来越迫切。
在此之前，我国抽水蓄能机组制造技术完全受国外公司垄断。相关人员告诉记者，一直以来该技术掌握在外国公司的手中，专家戏称：“我国抽水蓄能机组制造技术是扶着国外公司的拐棍艰难地前行，国内还没有一家企业敢向此项技术进军。”
为了拥有100%自主知识产权的技术，早在上世纪70年代，我国就已经谋划抽水蓄能机组的科研工作。根据国家发展战略需求，哈电机通过与国外厂家合作设计生产了回龙、白山、青松、宝泉等抽水蓄能机组项目,掌握了机组设计及加工制造技术，并逐步了解了国外厂家技术发展的路线和水平，但作为机组核心技术的水力性能开发依然牢牢把握在国外厂家手里。
2006年，当国家有关部门通过国内招标把此项任务交给哈电机后，哈电机公司从此开始了长达5年的抽水蓄能机组技术的研发。哈电机在该领域设计、制造的每一步，都紧紧地和祖国的荣誉联系在一起。
全力攻关超越
5年磨一剑。为打破国外公司在抽水蓄能机组制造上的垄断，顺利完成该项任务，哈电机公司抽调专业技术总师、学科带头人等50余人成立了6个专业科研攻关小组，全力开展抽水蓄能机组技术攻关。
从2006年到2008年，相继制定了近60个优化的科研设计方案，进行了数百次计算机图形模拟实验，制造了4个转轮模型。同时，开展了水轮机能量特性、空化特性、稳定特性等数十个重要课题的研究。改善了水泵水轮机“驼峰区”、“S区”控制的水力特性，使水泵和水轮机性能的匹配关系得到进一步优化。
业界认为，其研究成果优于国外同类机组水平，首次实现了水力性能技术的自主开发，成果具有完全自主知识产权，得到了国家相关部门及专家的首肯。
据专家介绍，目前，哈电机公司研制的响水涧抽水蓄能机组的效率、空化水平及压力脉动等指标参数，均已达到或超过世界先进水平，令世界同行刮目相看。
在采访中，记者获悉，抽水蓄能机组的一大亮点是在发电机领域取得的科研成果，这也是该项技术研制成功的关键所在。
哈电机公司在研制工作中，针对响水涧水轮发电机结构特点，对响水涧抽水蓄能电机的静止变频器（SFC）启动过程进行了仿真计算、流体动力分析，在冷却器、通风系统等方面的设计上进行了多项重大创新。
机遇只给有准备的人。在各个专业科研攻关小组的协同努力下，已经取得了类似于静止变频器（SFC）启动过程仿真计算的十几项科技成果，并达到世界顶尖水平。
创新先进工艺
哈电机公司如何攻克抽水蓄能机组制造的技术难点？
高科技的产品，还需要有高超的制造“艺术”。响水涧抽水蓄能机组的结构异常复杂，相关部件的制造精度要求特别严格，制造周期也很短。
用哈电机公司领导的话说：态度决定一切，生产组织过程中一定要有创造传奇的信心和决心；全厂一盘棋，讲求合作的艺术，打破常规进行攻关是创造传奇的必要条件；果断决策、精细准备、严格过程控制是创造传奇的充分必要条件。正是靠着这些先进的理念，哈电机公司创造了抽水蓄能机组制造100%国产化的传奇。
哈电机公司抽调优秀的铆工技师和焊接技师、选派经验丰富的首席工人技师和装配工人等，成立了焊接、加工、装配等多个攻关小组。一场涉及400余人、近百台设备、针对响水涧抽水蓄能机组国产化制造的攻坚战役打响了。
据介绍，哈电机公司针对抽水蓄能机组组建的各个攻关小组倒班作业，24小时不间断地工作。在焊接作业中，众多机组部件筋板之间空间非常狭小，其位置非常不利于焊接作业，需要焊工蜷缩着身体，劳动条件非常艰苦。为了保证焊接质量，他们常常在狭小的空间里工作好几个小时。“一定保证经过我完成的响水涧机组部件的焊接质量。”这是哈电机公司一名焊工的原话。
响水涧球阀的装配是机组生产制造的另一关键难点。该球阀外径尺寸达3300毫米，装配后重量近300吨，是目前国内最大的球阀。为攻克球阀装配的难关，负责装配攻关的路俊国、刘纯才等6名工人抱着创造传奇的信心和决心付出了艰辛的努力。球阀首次装配后的压力试验并没有通过，拆开后在由数百个工件装配成的球阀中找到问题的症结所在，谈何容易！
经过一个部件、一个部件的筛查，整夜地盯在球阀装配现场，如同“摸着石头过河”，他们一步一步地向着“正确答案”靠近。经过近50天的努力，球阀重新装配后，成功地通过了各项试验检查，且各主要试验参数检查结果均优于设计标准。
在各个攻关小组的团结协作下，响水涧抽水蓄能机组国产化制造的难点一个接一个地攻克了。该机组制造成功，创造了国家电站设备制造领域的传奇，打破了国外的垄断。据保守估计，在未来5到10年内，将使国外抽水蓄能设备在我国市场的销售价格降低约20％。
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哈尔滨电机厂有限责任公司（原哈尔滨电机厂）始建于1951年6月，是我国生产大、中型发电设备的重点骨干企业。该公司坚持自主开发与引进技术相结合，创造了我国发电设备制造史上的无数个“第一”。
哈电机公司水轮发电机组的制造能力达到10000MW/年，最大单机容量达到800MW；汽轮发电机的制造能力为30000MW/年，最大单机容量达到1000MW，并具备制造单机容量1000MW水轮发电机组和1200MW级核能发电机的能力。
该公司研制的产品遍布全国各地，并出口美国、加拿大、日本、印度、巴西、俄罗斯等30余个国家和地区。该公司与美国GE公司、法国阿尔斯通公司、瑞士ABB公司、德国西门子公司，以及日本日立公司等30多家企业建立了项目合作关系。
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