圖為電機(jī)公司研制的響水澗抽水蓄能機(jī)組球閥正在進(jìn)行總裝試驗(yàn)。
新年伊始，從我國(guó)電氣行業(yè)傳出喜訊：由哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)電機(jī)公司）研制的首臺(tái)100%國(guó)產(chǎn)化抽水蓄能機(jī)組，在安徽響水澗電站并網(wǎng)發(fā)電。此舉將結(jié)束被國(guó)外公司壟斷的歷史，也標(biāo)志著電機(jī)公司在我國(guó)抽水蓄能技術(shù)發(fā)展史上樹(shù)立了一個(gè)新的里程碑。
問(wèn)鼎高端技術(shù)
據(jù)了解，安裝抽水蓄能機(jī)組的電站要具有調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、緊急事故備用、運(yùn)行靈活等功能，并適宜配套開(kāi)發(fā)建設(shè)核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能、海洋能等清潔可再生能源電站，在改善電網(wǎng)運(yùn)行條件、提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平等方面具有非常關(guān)鍵的作用。同時(shí)，對(duì)西電東送等國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要作用。
據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，抽水蓄能機(jī)組的裝機(jī)總量應(yīng)占電網(wǎng)總裝機(jī)容量的8%~15%為宜，而目前這一數(shù)據(jù)在我國(guó)僅為2.5%，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足電網(wǎng)安全穩(wěn)定高效運(yùn)行的要求。隨著我國(guó)大型核電、水電、太陽(yáng)能和風(fēng)電的開(kāi)發(fā)和智能電網(wǎng)建設(shè)，對(duì)發(fā)展建設(shè)抽水蓄能電站的需求越來(lái)越迫切。
在此之前，我國(guó)抽水蓄能機(jī)組制造技術(shù)完全受?chē)?guó)外公司壟斷。相關(guān)人員告訴記者，一直以來(lái)該技術(shù)掌握在外國(guó)公司的手中，專(zhuān)家戲稱(chēng)：“我國(guó)抽水蓄能機(jī)組制造技術(shù)是扶著國(guó)外公司的拐棍艱難地前行，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一家企業(yè)敢向此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)軍?！?
為了擁有100%自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，早在上世紀(jì)70年代，我國(guó)就已經(jīng)謀劃抽水蓄能機(jī)組的科研工作。根據(jù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需求，電機(jī)公司通過(guò)與國(guó)外廠家合作設(shè)計(jì)生產(chǎn)了回龍、白山、青松、寶泉等抽水蓄能機(jī)組項(xiàng)目,掌握了機(jī)組設(shè)計(jì)及加工制造技術(shù)，并逐步了解了國(guó)外廠家技術(shù)發(fā)展的路線和水平，但作為機(jī)組核心技術(shù)的水力性能開(kāi)發(fā)依然牢牢把握在國(guó)外廠家手里。
2006年，當(dāng)國(guó)家有關(guān)部門(mén)通過(guò)國(guó)內(nèi)招標(biāo)把此項(xiàng)任務(wù)交給電機(jī)公司后，電機(jī)公司從此開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)5年的抽水蓄能機(jī)組技術(shù)的研發(fā)。電機(jī)公司在該領(lǐng)域設(shè)計(jì)、制造的每一步，都緊緊地和祖國(guó)的榮譽(yù)聯(lián)系在一起。
全力攻關(guān)超越
5年磨一劍。為打破國(guó)外公司在抽水蓄能機(jī)組制造上的壟斷，順利完成該項(xiàng)任務(wù)，電機(jī)公司抽調(diào)專(zhuān)業(yè)技術(shù)總師、學(xué)科帶頭人等50余人成立了6個(gè)專(zhuān)業(yè)科研攻關(guān)小組，全力開(kāi)展抽水蓄能機(jī)組技術(shù)攻關(guān)。
從2006年到2008年，相繼制定了近60個(gè)優(yōu)化的科研設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了數(shù)百次計(jì)算機(jī)圖形模擬實(shí)驗(yàn)，制造了4個(gè)轉(zhuǎn)輪模型。同時(shí)，開(kāi)展了水輪機(jī)能量特性、空化特性、穩(wěn)定特性等數(shù)十個(gè)重要課題的研究。改善了水泵水輪機(jī)“駝峰區(qū)”、“S區(qū)”控制的水力特性，使水泵和水輪機(jī)性能的匹配關(guān)系得到進(jìn)一步優(yōu)化。
業(yè)界認(rèn)為，其研究成果優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)機(jī)組水平，首次實(shí)現(xiàn)了水力性能技術(shù)的自主開(kāi)發(fā)，成果具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，得到了國(guó)家相關(guān)部門(mén)及專(zhuān)家的首肯。
據(jù)專(zhuān)家介紹，目前，電機(jī)公司研制的響水澗抽水蓄能機(jī)組的效率、空化水平及壓力脈動(dòng)等指標(biāo)參數(shù)，均已達(dá)到或超過(guò)世界先進(jìn)水平，令世界同行刮目相看。
在采訪中，記者獲悉，抽水蓄能機(jī)組的一大亮點(diǎn)是在發(fā)電機(jī)領(lǐng)域取得的科研成果，這也是該項(xiàng)技術(shù)研制成功的關(guān)鍵所在。
電機(jī)公司在研制工作中，針對(duì)響水澗水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)響水澗抽水蓄能電機(jī)的靜止變頻器（SFC）啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算、流體動(dòng)力分析，在冷卻器、通風(fēng)系統(tǒng)等方面的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了多項(xiàng)重大創(chuàng)新。
機(jī)遇只給有準(zhǔn)備的人。在各個(gè)專(zhuān)業(yè)科研攻關(guān)小組的協(xié)同努力下，已經(jīng)取得了類(lèi)似于靜止變頻器（SFC）啟動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算的十幾項(xiàng)科技成果，并達(dá)到世界頂尖水平。
創(chuàng)新先進(jìn)工藝
電機(jī)公司如何攻克抽水蓄能機(jī)組制造的技術(shù)難點(diǎn)？
高科技的產(chǎn)品，還需要有高超的制造“藝術(shù)”。響水澗抽水蓄能機(jī)組的結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，相關(guān)部件的制造精度要求特別嚴(yán)格，制造周期也很短。
用電機(jī)公司領(lǐng)導(dǎo)的話說(shuō)：態(tài)度決定一切，生產(chǎn)組織過(guò)程中一定要有創(chuàng)造傳奇的信心和決心；全廠一盤(pán)棋，講求合作的藝術(shù)，打破常規(guī)進(jìn)行攻關(guān)是創(chuàng)造傳奇的必要條件；果斷決策、精細(xì)準(zhǔn)備、嚴(yán)格過(guò)程控制是創(chuàng)造傳奇的充分必要條件。正是靠著這些先進(jìn)的理念，電機(jī)公司創(chuàng)造了抽水蓄能機(jī)組制造100%國(guó)產(chǎn)化的傳奇。
電機(jī)公司抽調(diào)優(yōu)秀的鉚工技師和焊接技師、選派經(jīng)驗(yàn)豐富的首席工人技師和裝配工人等，成立了焊接、加工、裝配等多個(gè)攻關(guān)小組。一場(chǎng)涉及400余人、近百臺(tái)設(shè)備、針對(duì)響水澗抽水蓄能機(jī)組國(guó)產(chǎn)化制造的攻堅(jiān)戰(zhàn)役打響了。
據(jù)介紹，電機(jī)公司針對(duì)抽水蓄能機(jī)組組建的各個(gè)攻關(guān)小組倒班作業(yè)，24小時(shí)不間斷地工作。在焊接作業(yè)中，眾多機(jī)組部件筋板之間空間非常狹小，其位置非常不利于焊接作業(yè)，需要焊工蜷縮著身體，勞動(dòng)條件非常艱苦。為了保證焊接質(zhì)量，他們常常在狹小的空間里工作好幾個(gè)小時(shí)?！耙欢ūＷC經(jīng)過(guò)我完成的響水澗機(jī)組部件的焊接質(zhì)量?！边@是電機(jī)公司一名焊工的原話。
響水澗球閥的裝配是機(jī)組生產(chǎn)制造的另一關(guān)鍵難點(diǎn)。該球閥外徑尺寸達(dá)3300毫米，裝配后重量近300噸，是目前國(guó)內(nèi)最大的球閥。為攻克球閥裝配的難關(guān)，負(fù)責(zé)裝配攻關(guān)的路俊國(guó)、劉純才等6名工人抱著創(chuàng)造傳奇的信心和決心付出了艱辛的努力。球閥首次裝配后的壓力試驗(yàn)并沒(méi)有通過(guò)，拆開(kāi)后在由數(shù)百個(gè)工件裝配成的球閥中找到問(wèn)題的癥結(jié)所在，談何容易！
經(jīng)過(guò)一個(gè)部件、一個(gè)部件的篩查，整夜地盯在球閥裝配現(xiàn)場(chǎng)，如同“摸著石頭過(guò)河”，他們一步一步地向著“正確答案”靠近。經(jīng)過(guò)近50天的努力，球閥重新裝配后，成功地通過(guò)了各項(xiàng)試驗(yàn)檢查，且各主要試驗(yàn)參數(shù)檢查結(jié)果均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
在各個(gè)攻關(guān)小組的團(tuán)結(jié)協(xié)作下，響水澗抽水蓄能機(jī)組國(guó)產(chǎn)化制造的難點(diǎn)一個(gè)接一個(gè)地攻克了。該機(jī)組制造成功，創(chuàng)造了國(guó)家電站設(shè)備制造領(lǐng)域的傳奇，打破了國(guó)外的壟斷。據(jù)保守估計(jì)，在未來(lái)5到10年內(nèi)，將使國(guó)外抽水蓄能設(shè)備在我國(guó)市場(chǎng)的銷(xiāo)售價(jià)格降低約20%。
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哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司（原哈爾濱電機(jī)廠）始建于1951年6月，是我國(guó)生產(chǎn)大、中型發(fā)電設(shè)備的重點(diǎn)骨干企業(yè)。該公司堅(jiān)持自主開(kāi)發(fā)與引進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造了我國(guó)發(fā)電設(shè)備制造史上的無(wú)數(shù)個(gè)“第一”。
電機(jī)公司水輪發(fā)電機(jī)組的制造能力達(dá)到10000MW/年，最大單機(jī)容量達(dá)到800MW；汽輪發(fā)電機(jī)的制造能力為30000MW/年，最大單機(jī)容量達(dá)到1000MW，并具備制造單機(jī)容量1000MW水輪發(fā)電機(jī)組和1200MW級(jí)核能發(fā)電機(jī)的能力。
該公司研制的產(chǎn)品遍布全國(guó)各地，并出口美國(guó)、加拿大、日本、印度、巴西、俄羅斯等30余個(gè)國(guó)家和地區(qū)。該公司與美國(guó)GE公司、法國(guó)阿爾斯通公司、瑞士ABB公司、德國(guó)西門(mén)子公司，以及日本日立公司等30多家企業(yè)建立了項(xiàng)目合作關(guān)系。
（中國(guó)工業(yè)報(bào)2012年1月31日 ）
