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中国步入巨型水电机组国产化时代
时间:2020-08-20 02:45

  新华网武汉7月10日电 (记者魏梦佳、廖君)滚滚江水化为源源不断的电能,揉为万千的光与热。7月10日,随着巨大的水轮快速飞转,三峡首台全国产机组——右岸26号机组正式并网发电。

  标志着我国水电研发、制造技术已通过引进、消化、吸收、再创新实现了跨越式发展,中国迎来了巨型水电机组的国产化时代。

  三峡电站由左岸、右岸和地下电站三部分组成,计划安装32台70万千瓦的水轮发电机组。其中左岸电站14台机组,已于2005年9月实现并网发电。右岸电站12台机组中,目前已有10台进入或完成了安装。按照计划,到明年底,左岸和右岸的26台机组将全部投产。

  到三峡右岸电站12台机组招标时,哈尔滨电机厂有限责任公司(哈电)、东方电机股份有限公司(东电)与国外跨国公司同台竞争,他们和阿尔斯通公司各获得4台机组的制造合同。

  2007年6月11日,三峡右岸首台22号机组正式投入运行。三峡水利枢纽梯级调度通信中心高级工程师陈健国说,虽然22号机组的主机仍为阿尔斯通制造,但其辅助设备已全部实现国产化,机组保护系统、调试系统、力磁等都是国内生产或集成的,具有核心技术。22号机组顺利实现并网发电,证明这些国产化系统顺利通过考核。

  三峡右岸26号机组是由哈尔滨电机厂有限责任公司独立制造的首台全国产化70万千瓦巨型机组,是我国通过实施“引进、消化、吸收、再创新”战略,在三峡工程建设过程中实现的重大水电装备创新成果。2006年5月11日,26号机组的第一部定子机座进场,标志着三峡国产机组安装正式拉开帷幕。这台机组设计、制造、安装、调试、研发等实现了国产化,于2006年5月下旬安装完成,2007年6月6日完成无水调试,6月9日开始充水运行,其水电机安装、调试等未出现重大问题。7月10日,26号机组正式并网发电。

  据悉,另外6台国产化机组也将于明年年底前陆续投产,我国巨型水电机组国产化时代拉开序幕。

  中国三峡总公司副总工程师程永权表示,三峡的巨型水电发电机组走出了引进、消化吸引、再创新的道路,极大地促进了国内主要发电机组和安装单位水平的提高。从技术上讲,我国在70万水轮机制造上,已与国外差距不大,在现场安装上可以说达到国际先进水平。

  作为民族复兴的标志性工程,三峡工程设计安装26台70万千瓦特大型机组。机组采购前,全世界投运的70万千瓦大型水轮机组只有21台。而在上世纪八九十年代的中国,没有一台装机,也无设计和制造能力。差距的鸿沟好像难以逾越,其高难度的设计和制造及存在的问题让世界著名的水轮发电机组制造厂商也颇感棘手。

  因此,有关部门决策:三峡左岸电站机组实行国际采购,同时引进国外先进技术,逐步实现三峡工程装备国产化,提高我国水电装备制造整体水平,并通过招标使我国最具优势的哈尔滨电机有限责任公司(哈电)和东方电机股份有限公司(东电)作为技术受让方。

  据了解,1996年6月,中国三峡总公司对外宣布左岸电站一次采购14台70万千瓦水轮发电机组。招标文件规定:投标者对供货设备的经济和技术负全部责任,必须与中国有资格的制造企业联合设计、合作制造,中国制造企业分包份额不低于总价合同的25%;投标者必须向中国制造企业转让技术,并培训中方人员;必须由中国制造企业为主制造2台机组。

  这个世界上最大的水电设备采购项目一经公布,立刻吸引了全球眼光,全球著名水电设备制造厂商和跨国公司组成6个投标体竞争投标。经过一番激烈竞争,阿尔斯通和ABB组成的供货集团中标8台,哈电参与合作制造;加拿大GE和德国伏依特、西门子(VGS)联合体中标6台,东电参与合作制造。国内两家企业分包额大于合同总价30%。

  三峡工程这块诱人的“大蛋糕”,使中标的外商完全响应了技术转让的条件,同时承诺机组设计软件源程序一并转让。按照协议,哈电共接受阿尔斯通的设计软件42个,涉及三峡机组设计制造的各项关键技术,包括商业软件和开发软件,近百人次派往国外学习。东电接受了开发软件、计算机硬件和商业软件,264人次接受了相关技术培训。

  依托三峡工程提供的良好机会,从当初只能设计制造50万千瓦水电机组,到一跃而能全部国产化制造70万千瓦特大型水电机组,我国用了数年时间,跨越了与国外三十年的差距。

  三峡总公司负责人说,过去,巨型机组从国外购买,不但价格昂贵,而且产品售后服务往往不能让人满意,三峡右岸首台全国产机组的运行,意味着我国已经掌握大型水力机组研发、制造技术,这不仅对国外产品价格以及售后服务市场造成了巨大冲击,使右岸电站其余4台机组价格降低了10%,还对我国巨型水电机组制造具有借鉴意义。

  通过多年的技术引进、消化和吸收,东电和哈电不仅学到了西方先进企业的设计、制造技术及管理经验,还逐步提高了自主创新能力,在水轮机模型转轮技术,保障机组效率、稳定性、抗气蚀等多方面达到了世界先进水平,自主研发并在26号机组上运用的空冷技术是其中重要的一项。

  在三峡左岸电站机组中,国外公司主要采用水轮发电机定子绕组水内冷技术,线圈中间通水,虽然温度低、耐用性好,具有冷却效果好的优点,但因为增加了一套水处理系统而易因水的泄漏造成事故,给电站的维护和安全运行带来了困难。为克服此类问题,哈电通过近三年的研究,投入上百万元,研发了空冷技术。这种方法主要是以空气取代水做为冷却介质,减少了一套水系统,避免了漏水问题,使运行更加安全,不仅可以大幅度降低耗水量,还减少废水排放量。

  哈尔滨电机厂股份有限公司副总经理、总工程师王国海告诉记者,这是一项创新性的尝试,因为过去空冷技术没有运用到70万千瓦的巨型机组上,模型制造也太复杂,所以当时很多制造商不愿意冒这个险。“我们自己也感觉是坐在‘火山口’上,如果不成功,对公司来说将是灾难性打击。但考虑到只有不断创新,才能在竞争日益激烈的国内外市场上生存发展下去,我们决定将其研发进行下去。后来,应用到三峡机组后效果很好,还逐渐得到了推广。”

  经过七年时间,哈电顺利完成了从左岸机组分包商到右岸机组独立承包商的重大角色转变。目前哈电水轮机模型转轮等技术已经达到世界一流水平,年销售额也从上世纪90年代末的8亿-10亿增加至50多个亿,水电销售总额接近全国一半,2006年,发电利润为近5个亿。

  王国海说:“现在,国内机电制造企业已从‘配角’走向前台,越来越多的技术已经达到世界先进水平,可以与其他世界著名企业并驾齐驱,而三峡首台国产化巨型机组的投产更是我国水电装备制造领域内的一次飞跃。

  目前,除了立足国内市场外,包括哈电在内的许多国内水电机组制造企业已跨入国际市场。2007年,哈电公司建成了苏丹最大的联合循环电站——吉利联合循环电站,该公司还承建了非洲目前在建的最大的水电工程——麦洛维大坝配套输变电工程。