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韩志桥:改革开放是东方水电设备技术进步的动力
2009/4/20 16:54:03    新闻来源:中国水力发电工程学会


  摘要:本文介绍了东方电机有限公司水电设备开发制造领域在改革开放30年来的发展进步,述说了十一届三中全会对企业带来的深刻变化。

  关键词:改革开放    水电设备   自主创新

  一. 前言

  1958年10月13日,在中国西南的德阳县城内,一批新中国的工业精英们,作为德阳重装基地的最早创业者,怀着对新中国重大装备工业发展的美好憧憬,为“我国最大的水力发电设备厂”的奠基开挖了第一铲土,从此一个新的发电设备制造企业在中国西南这块热土上崛起,这个被社会各界寄予了无限希望的企业,就是东方电机。今天的东方电机,是我国研究、开发和制造大型发电设备、涉及国家安全和国民经济命脉的重点骨干企业,截止2008年底,已累计生产发电设备接近2亿千瓦。其中水轮发电机组543组,接近4000万千瓦。

  自1966年产出第一台45 MW水轮发电机组,到70年代制造了龚嘴、丹江口、乌江渡等一批大型水电机组,完成了在计划经济时代的第一次创业。改革开放后的30年东方电机和全国各行各业一样,经历了重大的转型,发生了巨大的变化。回顾这些年的努力和工厂的变化,深切地体会到改革使我们认识了世界,开放让我们走出了中国,引进技术的消化吸收加快了赶上世界先进水平的速度,自主创新让我们始终处于科技进步的前沿。

  二.科研能力的进步和技术创新

  30年的建设与进步,东方电机的技术人员素质有了很大的提升,科研设施与力量有了飞跃的进步:
引进国外关键设备建设的100 m水头段水力机械通用试验台的测试精度已达到国际先进水平,该试验台二段和其它两座新试验台已投入运行。所研究的以三峡右岸、锦屏一级、溪落渡水轮机为代表的转轮各项指标均达到国际先进水平,实现了大型水电机组全面自主国产化。

  电机试验室装备有齐全的试验装置,开展了以产品开发为中心的各种电机的电气性能试验、通风试验、定子绕组冷却试验及关键部件的刚强度计算。1000t推力轴承试验台配有自动数字采集处理系统,可对不同结构的推力轴承进行加载试验,测定其瞬态和稳态下的油膜厚度、压力场、温度场等性能参数,为大型水轮发电机的研制奠定可靠的基础。

  80年代东方电机研究了处于高海拔地区的龙羊峡水轮发电机绝缘结构,提高绝缘性能和质量。针对国内外市场的要求,在漫湾等大型水轮发电机上首先应用F级绝缘结构。现已完成27 kV电压的绝缘结构研究,在水电产品上应用的电压达到20 kV,主绝缘工作场强为2.51 kV/mm。

  新材料、新工艺、新技术广泛应用和完善的企业标准的建立,奠定了企业技术进步、稳步发展的坚实基础。对重大产品的工艺实施总体策划、关键工序质量控制,确保水电产品质量。

  水轮机转轮是水轮机的心脏,转轮制造水平关系到能否充分发挥最佳的性能。以直径超过10 m,重量400余吨的三峡转轮制造为例,采用VOD或AOD炉外精炼技术的叶片、上冠下环进厂和产品制造过程的无损检验,包含进出水边和坡口的三维检测技术测量和叶片型线数控加工;装配、焊接及热处理过程控制;将所有金加工序集中在具有数控功能的22 m立车同一工位完成的转轮加工工艺;完善热套止漏环、转轮静平衡和落实运输措施,成功的完成了三峡各转轮的制造与发运。

  大型水电机组单只线棒制造应用真空压力浸渍(VPI)工艺具有电气和传热性能更佳的特点,经过多年的研究和相应装备,成功确立了适合我公司线圈制造的少胶VPI工艺过程。

  经过多次水电技术改造,工厂生产能力大大加强,2007年实现全年生产水电设备5190 MW,创历史最高水平。新建的36m重型跨长度约400 m,装有550 t的行车和一批关键设备,在这个厂房里可以加工制造三峡转轮、主轴等特大型水电设备部件及进行厂内预装。同时还扩建了大电机厂房、焊接厂房、线圈厂房,新建了下料中心,优化了工艺流程。

  对主要生产设备特别是大型精密设备的添置和数控改造是工厂技术改造的重要组成部分,同时装备了一大批加工水电产品的专用设备,例如六轴绝缘包带机、激光切割机、30m刷漆炉生产线、350t焊接变位机等。自制了一批专用工装,使产品质量得到充分保证。
正是由于手中有优质装备的“金刚钻”,才勇于接“瓷器活”,大部分都是600MW以上巨型水电机组。

  三.技术合作与引进是东方电机迅速成长的加速器

  30年来我们曾与日本东芝公司合作设计制造了前南斯拉夫100MW轴流转桨式水轮机;引进了加拿大多米宁公司筒形阀技术并应用于漫湾电站;从GE水电引进了400MW的李家峡、江垭、大朝山等电站水轮机转轮技术。与GE水电合作生产一整套单机容量550MW的二滩机组。与阿尔斯通、沃伊特、MCE、克瓦纳、安德列兹、维奥技术等公司合作生产抽水蓄能机组、贯流式和冲击式机组。

  1997年12月在国家和三峡总公司的支持下,中标左岸水电机组的VGS集团与东方电机签订技术转让和联合设计分包合同,拉开引进技术、消化吸收和再创新的序幕,为自主开发制造大容量机组奠定了技术基础。现在我们正在批量生产的700MW机常规水电机组。运行实践证明技术水平与国际先进公司相当。

  抽水蓄能机组作为电力系统调节能力最强的设备备受电网青睐,由于机组要求双向旋转,通常采用很高的水头,频繁的启动和工况转换,设计制造难度远远高于常规机组。国家发展和改革委员会确定宝泉、惠州和白莲河三电站设备采用统一招标的方法,在采购设备的同时引进高水头大容量抽水蓄能机组开发与设计制造技术。通过从阿尔斯通公司引进技术的消化吸收,并在惠州与白莲河电站实施合作设计与制造。2006年获得黑糜峰、呼和浩特两电站300MW机组的主承包资格,为自主研制此类项目积累了经验。

  四.自主创新是企业进步的灵魂

  1981年发电的靠自力更生艰苦奋斗研制的单机容量170MW葛洲坝水电机组和80年代自行研制的单机容量320MW龙羊峡水电机组,分别获得国家科技进步特等奖和国家产品质量金质奖。对引进的关键技术消化吸收再创新,大大加速了科研进步。水力设计开发的三峡右岸、锦屏一级、溪洛渡等项目的新转轮,性能指标都优于引进技术。通过向轴流转桨式、贯流式水力设计方面移植技术也有很好的成绩。自行设计的水泵水轮机转轮与引进技术水平相当,实现了独立开发的目的。

  通风冷却技术是水轮发电机的核心技术,我公司先后进行了不同冷却方式的攻关和开发。大型机组定子绕组全空冷技术结构简单,运行维护方便。分别在650MW和770MW水轮发电机设计中采用。我公司与中国科学院电工所合作进行了30年研究和试验的定子绕组蒸发冷却是我国具有自主知识产权的一种新型冷却技术,先后在大寨、小安康和李家峡机组上试用取得圆满成功,目前正在三峡地下厂房2台700MW机组应用。

  过去东方电机水电产品比较单一,仅限于混流式和轴流式。1995年开始试制响洪甸双转速抽水蓄能机组,并于1999年成功运行,性能优良。2000年试制成功的30MW贯流式水电机组使我公司这一机型的生产进入大型领域,目前包括单机容量57MW的桥巩机组和转轮直径7.5m的长洲机组均已顺利投产。在此基础上又开发了结构更为紧凑的使用增速齿轮箱的大型竖井贯流式机组。90年代后期我们高起点介入冲击式水电机组市场,试制成功了30MW机组,现在正在设计制造的是四川田湾河梯级电站机组,单机容量分别为120MW和140MW。

  近年来水电建设进度加快,目前在制和在手的水电设备订单还有2500万kW,其中大部分是700MW级大型机组,这得益于企业的技术进步和装备升级。在对外贸易方面除了70年代对外援助向阿尔巴尼亚出口水电设备以外,1981年开始向美国投标出口水电设备,至今已经陆续向美国、加拿大、叙利亚、埃塞俄比亚、巴基斯坦、越南等近二十个国家出口了60多套水电设备,实现了的东电产品进入国际市场。
根据市场的需求确定了科研的走向,在21世纪初制订了追赶国际先进技术水平的“十年赶超”计划,并把市场产品作为科研的依托,旨在通过5-10年不懈的努力,把东方电机建成国际一流企业。

  五.任重道远

  目前东方电机正在开展单机容量1000MW级水电机组论证分析工作,将站在更高的起点上研究更先进、更可靠、经济性更好的机组。

  潮汐能是人类早已关注的一种能源,但是潮汐电站的运行方式、海水的腐蚀、海生物的附着、电气设备在盐雾下的运行等方面还需要研究,随着技术的进步和新材料的应用,开发和利用潮汐能是大势所趋,我们已经有所准备。

  西藏地区的深山峡谷水量充沛,可供装机容量更大且水头更高。上世纪安装的一批大型机组将陆续进入改造期,需要更好的设备来提高电站的寿命与性能,需要有充足的技术储备。此外国民经济对大型泵组的研究亦列入研究内容。

  2008年的5月12日,在四川汶川发生了特大地震,东方电机处于主震区边缘,受到严重波及,我们一面抗灾自救,驰援受灾严重的东方汽轮机厂和周边其他地区,一面在最短的时间里恢复了正常生产,把灾害带来的损失减到最小。在党中央的直接指挥下,这场抗震救灾恢复重建战斗取得了重大成绩。我们衷心感谢党中央和全国人民的无私援助和全力支持。

  由美国次贷危机诱发的金融风暴不可避免地影响到中国经济的正常发展,严重的影响着公司的生产经营,为了把这场灾害的损失减到最小,我们正在沉着应战,往最坏处打算,向最好处努力,加快结构调整,改善产品结构、市场结构和产业结构加速技术创新、技术进步步伐,快速提升抵御市场风险的能力,从技术、成本、质量、交货信誉和售后服务等多方面入手,提升东方电机的市场地位,努力保持企业平稳发展。

  2009年是中华人民共和国成立60周年,我们决心以更大的努力和更好的业绩向亲爱的祖国汇报,明天的东方电机将会更加辉煌!。


  作者简介:

  韩志桥,男,东方电气股份有限公司副总裁,东方电机有限公司董事总经理,教授级高级工程师。1958年生,1983年毕业于西安理工大学,长期从事水电机组安装、市场营销、企业管理等工作。

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