新華網武漢7月10日電 (記者魏夢佳、廖君)滾滾江水化為源源不斷的電能,揉為萬千的光與熱。7月10日,隨著巨大的水輪快速飛轉,三峽首臺全國產機組——右岸26號機組正式並網發電。
標誌著我國水電研發、製造技術已通過引進、消化、吸收、再創新實現了跨越式發展,中國迎來了巨型水電機組的國產化時代。
步入世界巨型發電機設計生產行列
三峽電站由左岸、右岸和地下電站三部分組成,計劃安裝32臺70萬千瓦的水輪發電機組。其中左岸電站14臺機組,已于2005年9月實現並網發電。右岸電站12臺機組中,目前已有10臺進入或完成了安裝。按照計劃,到明年底,左岸和右岸的26臺機組將全部投產。
三峽左岸電站14臺巨型機組基本上是國外設計製造的核心部件。
到三峽右岸電站12臺機組招標時,哈爾濱電機廠有限責任公司(哈電)、東方電機股份有限公司(東電)與國外跨國公司同臺競爭,他們和阿爾斯通公司各獲得4臺機組的製造合同。
2007年6月11日,三峽右岸首臺22號機組正式投入運行。三峽水利樞紐梯級調度通信中心高級工程師陳健國說,雖然22號機組的主機仍為阿爾斯通製造,但其輔助設備已全部實現國產化,機組保護系統、調試系統、力磁等都是國內生產或集成的,具有核心技術。22號機組順利實現並網發電,證明這些國產化系統順利通過考核。
三峽右岸26號機組是由哈爾濱電機廠有限責任公司獨立製造的首臺全國產化70萬千瓦巨型機組,是我國通過實施“引進、消化、吸收、再創新”戰略,在三峽工程建設過程中實現的重大水電裝備創新成果。2006年5月11日,26號機組的第一部定子機座進場,標誌著三峽國產機組安裝正式拉開帷幕。這臺機組設計、製造、安裝、調試、研發等實現了國產化,于2006年5月下旬安裝完成,2007年6月6日完成無水調試,6月9日開始充水運行,其水電機安裝、調試等未出現重大問題。7月10日,26號機組正式並網發電。
據悉,另外6臺國產化機組也將於明年年底前陸續投產,我國巨型水電機組國產化時代拉開序幕。
中國三峽總公司副總工程師程永權表示,三峽的巨型水電發電機組走出了引進、消化吸引、再創新的道路,極大地促進了國內主要發電機組和安裝單位水準的提高。從技術上講,我國在70萬水輪機製造上,已與國外差距不大,在現場安裝上可以說達到國際先進水準。
數年跨越三十年
作為民族復興的標誌性工程,三峽工程設計安裝26臺70萬千瓦特大型機組。機組採購前,全世界投運的70萬千瓦大型水輪機組只有21臺。而在上世紀八九十年代的中國,沒有一台裝機,也無設計和製造能力。差距的鴻溝好像難以逾越,其高難度的設計和製造及存在的問題讓世界著名的水輪發電機組製造廠商也頗感棘手。
因此,有關部門決策:三峽左岸電站機組實行國際採購,同時引進國外先進技術,逐步實現三峽工程裝備國產化,提高我國水電裝備製造整體水準,並通過招標使我國最具優勢的哈爾濱電機有限責任公司(哈電)和東方電機股份有限公司(東電)作為技術受讓方。
據了解,1996年6月,中國三峽總公司對外宣佈左岸電站一次採購14臺70萬千瓦水輪發電機組。招標文件規定:投標者對供貨設備的經濟和技術負全部責任,必須與中國有資格的製造企業聯合設計、合作製造,中國製造企業分包份額不低於總價合同的25%;投標者必須向中國製造企業轉讓技術,並培訓中方人員;必須由中國製造企業為主製造2臺機組。
這個世界上最大的水電設備採購項目一經公佈,立刻吸引了全球眼光,全球著名水電設備製造廠商和跨國公司組成6個投標體競爭投標。經過一番激烈競爭,阿爾斯通和ABB組成的供貨集團中標8臺,哈電參與合作製造;加拿大GE和德國伏依特、西門子(VGS)聯合體中標6臺,東電參與合作製造。國內兩家企業分包額大於合同總價30%。
三峽工程這塊誘人的“大蛋糕”,使中標的外商完全響應了技術轉讓的條件,同時承諾機組設計軟體源程式一併轉讓。按照協議,哈電共接受阿爾斯通的設計軟體42個,涉及三峽機組設計製造的各項關鍵技術,包括商業軟體和開發軟體,近百人次派往國外學習。東電接受了開發軟體、電腦硬體和商業軟體,264人次接受了相關技術培訓。
依託三峽工程提供的良好機會,從當初只能設計製造50萬千瓦水電機組,到一躍而能全部國產化製造70萬千瓦特大型水電機組,我國用了數年時間,跨越了與國外三十年的差距。
三峽總公司負責人說,過去,巨型機組從國外購買,不但價格昂貴,而且產品售後服務往往不能讓人滿意,三峽右岸首臺全國產機組的運行,意味著我國已經掌握大型水力機組研發、製造技術,這不僅對國外產品價格以及售後服務市場造成了巨大衝擊,使右岸電站其餘4臺機組價格降低了10%,還對我國巨型水電機組製造具有借鑒意義。
突破創新自主研發空冷技術
通過多年的技術引進、消化和吸收,東電和哈電不僅學到了西方先進企業的設計、製造技術及管理經驗,還逐步提高了自主創新能力,在水輪機模型轉輪技術,保障機組效率、穩定性、抗氣蝕等多方面達到了世界先進水準,自主研發並在26號機組上運用的空冷技術是其中重要的一項。
在三峽左岸電站機組中,國外公司主要採用水輪發電機定子繞組水內冷技術,線圈中間通水,雖然溫度低、耐用性好,具有冷卻效果好的優點,但因為增加了一套水處理系統而易因水的泄漏造成事故,給電站的維護和安全運行帶來了困難。為克服此類問題,哈電通過近三年的研究,投入上百萬元,研發了空冷技術。這種方法主要是以空氣取代水做為冷卻介質,減少了一套水系統,避免了漏水問題,使運行更加安全,不僅可以大幅度降低耗水量,還減少廢水排放量。
哈爾濱電機廠股份有限公司副總經理、總工程師王國海告訴記者,這是一項創新性的嘗試,因為過去空冷技術沒有運用到70萬千瓦的巨型機組上,模型製造也太複雜,所以當時很多製造商不願意冒這個險。“我們自己也感覺是坐在‘火山口’上,如果不成功,對公司來說將是災難性打擊。但考慮到只有不斷創新,才能在競爭日益激烈的國內外市場上生存發展下去,我們決定將其研發進行下去。後來,應用到三峽機組後效果很好,還逐漸得到了推廣。”
經過七年時間,哈電順利完成了從左岸機組分包商到右岸機組獨立承包商的重大角色轉變。目前哈電水輪機模型轉輪等技術已經達到世界一流水準,年銷售額也從上世紀90年代末的8億-10億增加至50多個億,水電銷售總額接近全國一半,2006年,發電利潤為近5個億。
王國海說:“現在,國內機電製造企業已從‘配角’走向前臺,越來越多的技術已經達到世界先進水準,可以與其他世界著名企業並駕齊驅,而三峽首臺國產化巨型機組的投產更是我國水電裝備製造領域內的一次飛躍。
目前,除了立足國內市場外,包括哈電在內的許多國內水電機組製造企業已跨入國際市場。2007年,哈電公司建成了蘇丹最大的聯合迴圈電站——吉利聯合迴圈電站,該公司還承建了非洲目前在建的最大的水電工程——麥洛維大壩配套輸變電工程。