http://kadhoai.com.cn 2026-04-28 12:15:46 來源:中國電力網
“哈電機在三峽機組製造的一個重大技術突破是線圈的風冷技術,這一技術至少領先國外3年~5年,可以說獨步世界。”
———中國三峽總公司副總經理楊清“23號機組充分體現了由中國製造向中國創造轉變所取得的輝煌成果,實現了國產化大型水電機組和國際水平的接軌。”
———長江電力總經理張誠“哈電機為實現中國大型水電設備製造國產化,始終都要堅持自主創新,把掌握核心技術作為企業追求第一目標,敢於攀登世界水電之巔!”
———哈爾濱電機廠有限責任公司董事長兼總經理 吳偉章
10月9日16時,三峽右岸電站廠房裏,經過一個簡樸而熱烈的交接儀式,由哈爾濱電機廠有限責任公司自主創新研製的,目前世界上容量最大、直徑最大、技術最先進的23號70萬千瓦大型全空冷水輪發電機組,正式移交三峽電廠運行管理。
至此,哈爾濱電機廠有限責任公司(以下簡稱哈電機)在三峽左岸聯合製造的8台70萬千瓦水電機組和在右岸自主研發的4台70萬千瓦全空冷水輪發電機組全部投入運行。逐浪三峽的哈電機,以30年nian磨mo礪li追zhui平ping與yu世shi界jie先xian進jin水shui平ping的de百bai年nian差cha距ju,最zui後hou完wan勝sheng於yu三san峽xia右you岸an,宣xuan示shi著zhe一yi個ge擁yong有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de民min族zu獨du立li製zhi造zao商shang,站zhan在zai了le世shi界jie水shui電dian之zhi巔dian。
“螞蟻啃骨頭” 成就中國“智造”
三(san)峽(xia)工(gong)程(cheng)的(de)建(jian)設(she)規(gui)模(mo)和(he)技(ji)術(shu)難(nan)度(du),決(jue)定(ding)了(le)它(ta)麵(mian)臨(lin)的(de)是(shi)一(yi)係(xi)列(lie)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)世(shi)界(jie)級(ji)難(nan)題(ti)。很(hen)多(duo)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti),在(zai)全(quan)球(qiu)水(shui)電(dian)建(jian)設(she)史(shi)上(shang)沒(mei)有(you)現(xian)成(cheng)的(de)參(can)考(kao)答(da)案(an)和(he)可(ke)以(yi)執(zhi)行(xing)的(de)標(biao)準(zhun),隻(zhi)有(you)依(yi)靠(kao)自(zi)己(ji)的(de)科(ke)學(xue)探(tan)索(suo)和(he)自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)來(lai)解(jie)決(jue)。
作(zuo)為(wei)全(quan)國(guo)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang),哈(ha)電(dian)機(ji)就(jiu)是(shi)在(zai)此(ci)背(bei)景(jing)下(xia),肩(jian)負(fu)著(zhe)在(zai)世(shi)界(jie)水(shui)電(dian)科(ke)技(ji)領(ling)域(yu)鼎(ding)新(xin)革(ge)故(gu)的(de)曆(li)史(shi)使(shi)命(ming),參(can)與(yu)到(dao)了(le)三(san)峽(xia)工(gong)程(cheng)建(jian)設(she)中(zhong)。
有人風趣地說:“全球機電製造行業有1/3的從業人員在從事與三峽工程機電設備製造相關的工作。而哈電機參與三峽建設,一開始就充滿了興奮和激越。”
在三峽左岸電站招標采購前,全世界投運的70萬千瓦大型機組隻有21tai。dangshi,zhongguoyiwuzhuangji,erwujishu,sanwuzhizaochaodajizudenengli。guojiajuedingcaiquyinjinxishoudezhanlvezhihou,hadianjihefaguoeersitongdengzhongbiaolianhechengzhi8台機組。按照轉讓協議,哈電機共接受阿爾斯通設計軟件40多個,涉及三峽機組設計製造的各關鍵技術。
“磨了50年的劍,等的就是這一天。”身為清華大學水力學及河流動力學博士的哈電機董事長吳偉章有著強烈的技術情結,在描述自己當時的心情時說:“以前沒有核心技術隻能給別人打工,為了資質,為了學技術,有些項目要把大半利潤拱手相讓。”
從1998年起,哈電機的科研、設計、工藝人員開始陸續派往國外接受訓,哈電機全國人大代表、高級工程師王波就是其中之一。
2000年2月yue,王wang波bo和he同tong事shi在zai挪nuo威wei接jie受shou了le為wei期qi兩liang個ge月yue的de水shui輪lun機ji葉ye片pian加jia工gong工gong藝yi技ji術shu培pei訓xun。回hui國guo後hou,她ta不bu畏wei困kun難nan,大da膽dan創chuang新xin,主zhu持chi設she計ji程cheng序xu,加jia工gong出chu的de水shui輪lun機ji葉ye片pian最zui大da誤wu差cha不bu超chao過guo兩liang毫hao米mi,而er國guo外wai同tong行xing業ye標biao準zhun允yun許xu的de誤wu差cha是shi3至4毫米。當法國專家來哈電機驗收時,看到葉片如此小的誤差,驚歎不已,最後對某些產品實行了免檢。
一位外國技術專家曾對哈電機的能力表示出質疑,說:“我們的技術也在不斷進步,等到下一輪就會拿出更新的東西,你們還會落在後麵。”
正是意識到這種危機,為了避免出現“引進—吸收—再引進”的怪圈,哈電機抓住這次難得的進修機會,發揚“螞蟻啃骨頭”精神,研發、設計、生產相關部門,似一塊巨大的海綿,拚命學習吸收先進技術。
三峽左岸招標時,哈電機還是與法國阿爾斯通公司、挪威KEN公司一起承擔製造合同的“打工仔”,到右岸招標時,哈電機變成了獨立承擔4台整機製造合同的“承包商”,hadianjirenzizhuyanfadexiaochugaobufenfuheyalimaidongjishu,zaiguojishangshouciyunyongyudaxingshuilunfadianjidequankongqilengquejishu,bangzhutamenwanchenglejiaosedezhuanbian。
“螞蟻啃骨頭”看似不可能完成的任務,在哈電機人身上實現了。如今,憑著這種執著進取精神完成的,代表著中國“智造”魅力的模型轉輪試驗成功、模型試驗裝置加工成功、空冷機組製造、蒸發冷卻技術自主研發並成功運用等一連串的技術創新成果,終於圓了哈電機人半個世紀的民族報國夢想。
引進消化 師生間的較量
當初,哈電機開始派員走出國門取經學習的時候,他們謙虛地把自己比作“小學生”;當這些“小學生”經過艱苦努力,掌握了最好的“技術要領”的時候,為了證明自己,他們就要和自己的老師同台競技。
“師傅領進門,修行在個人。”引進技術不能解決所有的問題,同時引進的技術,若不創新、不應用、不發展,也會迅速被拋棄。
按照工期進度安排,三峽右岸將建12台單機容量為70wanqianwadejizu,tongyangyaocaiyongguojizhaobiaoxingshi。danshi,zheyicisanxiazonggongsitichu,jingbiaoqiyeyaobamoxingtongyinadaodisanfangshiyanpingtaishangjinxingceshi。chulecanyusanxiazuoandejigeguowaizhizaoshangyiwai,hadianjizhegeganggang“出徒”的中國企業也參與進來。
哈電機的一位科技人員說:“他ta們men原yuan來lai是shi向xiang我wo們men轉zhuan讓rang技ji術shu的de,現xian在zai卻que要yao一yi同tong參can與yu競jing爭zheng。就jiu像xiang學xue生sheng和he老lao師shi要yao用yong同tong一yi張zhang試shi卷juan考kao試shi,如ru果guo我wo們men成cheng績ji太tai差cha,今jin後hou在zai大da水shui電dian水shui力li設she計ji方fang麵mian,我wo們men就jiu隻zhi能neng甘gan當dang小xiao學xue生sheng。”
經過嚴格評議,最後三峽右岸共有哈電機、東電、阿爾斯通三家製造商參與投標。按照要求,這3家必須於2003年10月18日14時(shi)前(qian),將(jiang)各(ge)自(zi)為(wei)三(san)峽(xia)右(you)岸(an)開(kai)發(fa)的(de)模(mo)型(xing)試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)及(ji)模(mo)型(xing)轉(zhuan)輪(lun)運(yun)到(dao)中(zhong)國(guo)水(shui)利(li)水(shui)電(dian)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)的(de)試(shi)驗(yan)台(tai),在(zai)此(ci)進(jin)行(xing)對(dui)比(bi)試(shi)驗(yan)以(yi)獲(huo)得(de)水(shui)輪(lun)機(ji)的(de)能(neng)量(liang)、空化、穩定性試驗結果。通過對試驗結果的分析比較,來評價各家製造商技術的先進優劣。
同台對比試驗對於哈電機來說是第一次,何況是和自己的“授業老師”一起比試。而三家在同一座試驗台上試驗,則是一次完全要憑實力見證的國際競爭。“這是對三峽左岸技術引進成果的一次檢驗,也是對中國水電製造企業綜合開發技術的一次檢閱。”當年參與競標的一位技術人員說。
經(jing)過(guo)極(ji)其(qi)苛(ke)刻(ke)和(he)過(guo)程(cheng)激(ji)烈(lie)的(de)競(jing)爭(zheng),最(zui)終(zhong)哈(ha)電(dian)機(ji)順(shun)利(li)通(tong)過(guo)了(le)試(shi)驗(yan),而(er)且(qie)在(zai)某(mou)些(xie)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)上(shang),哈(ha)電(dian)機(ji)的(de)技(ji)術(shu)比(bi)左(zuo)岸(an)全(quan)部(bu)引(yin)進(jin)的(de)機(ji)組(zu)性(xing)能(neng)還(hai)有(you)所(suo)提(ti)高(gao)。“當時情況下,就證明了一點,國內製造的產品,像是國外製造的;國外製造的,反而像是互換了角色。”
三峽右岸招標,給中國企業這個曾經的“小學生”提供了一個師生同台競技的機會,哈電機———實力證明了自己“學業有成”。
卓越性能 小硬幣檢驗大機組
8月22日17時,代表著國內水輪空冷發電設備製造最高水平的,三峽右岸23號機組順利通過最大負荷連續72小時試運行,並不停機投入商業運行。
試運行結果顯示:機組運行穩定,各部位溫度、振動擺度、流量正常,其中推力瓦溫差僅為1.5攝氏度,為所有三峽投產機組最小。哈電機實現了當初承諾的“一台比一台好”的目標,被專家譽為三峽電站的品牌機組。
一個經典試驗最能說明機組卓越的性能。在23號機組運行現場,將一枚一元硬幣立在發電機組蓋板上,無論是機組滿負荷運行,還是機組甩負荷旋轉加速時,硬幣都站立不倒。
三峽機組是世界上容量、尺寸最大的水輪發電機組,一枚小小硬幣能在這個相當於10層樓高,重達5500噸的巨無霸機組身上“穩穩站立”,充分表明23號機組轉輪的水力穩定性和製造精度技高一籌,這令在場的專家、來賓驚歎不已。
能(neng)夠(gou)做(zuo)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian),主(zhu)要(yao)得(de)益(yi)於(yu)轉(zhuan)輪(lun)的(de)水(shui)力(li)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)製(zhi)造(zao)精(jing)度(du)。在(zai)三(san)峽(xia)工(gong)程(cheng)以(yi)前(qian),我(wo)國(guo)十(shi)幾(ji)個(ge)大(da)電(dian)站(zhan)引(yin)進(jin)的(de)國(guo)外(wai)水(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu),大(da)部(bu)分(fen)在(zai)運(yun)行(xing)時(shi),水(shui)輪(lun)機(ji)都(dou)出(chu)現(xian)振(zhen)動(dong),嚴(yan)重(zhong)的(de)導(dao)致(zhi)轉(zhuan)輪(lun)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)而(er)被(bei)迫(po)停(ting)機(ji),給(gei)電(dian)站(zhan)帶(dai)來(lai)了(le)巨(ju)大(da)的(de)損(sun)失(shi)。
sanxiazuoanyinjindeguowaizhuanlunzaiyunxingfanweinei,yecunzaizhendongdai,bunengmanzuhetongdeyaoqiu。danghadianjidadianjiyanjiusuofusuochangtandaqingfaxianzheyiwenti,yuzuoanjishutigongfangdewaiguozhuanjiatantaoshi,quededaozheyangdehuida:“這已經是世界上最好的水平了,誰也無能為力,是無法克服的。”
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但這一問題已被寫進右岸招標書中,誰能解決就可優先中標。為破解這一世界性行業難題,哈電機水輪機研發人員在5年間,“在失敗和再失敗中間堅韌扛著”,先後製定20多個方案,進行了100多次試驗,終於研發出了具有自主知識產權的“混流式L型葉片轉輪”,shiyuanxianshexiangdoudongjiandaozuixiaodeyalimaidongxianxiang,zuizhongwanquanxiaochu,chuangzaoleshuilunfadianjishushangdekexueqiji,chengweilesanxiagongchengzhongwendingxingzuihaodejizu。
在三峽右岸的國際招標中,雖然沒有了國家的“特殊照顧”,但此時,羽翼漸豐的哈電機人已經不再是被外人輕視的“學生”,為挺起民族產業的脊梁,哈爾濱電機廠有限責任公司董事長吳偉章果斷決策:獨立投標。
最終,憑借著自己擁有的世界一流的,具有獨立知識產權的水輪機轉輪等多項技術成果,哈電機一舉奪得三峽右岸4台70萬千瓦水輪發電機組的設計、製造合同。與此同時,構皮灘、拉西瓦、小灣等設計製造合同紛至遝來,哈電機人肩負的責任越來越重大。
空冷機組 從世界禁區到國內獨霸
過去,國內外大型水輪發電機普遍采用水冷技術,即用水流來降低發電機體溫度,而空氣冷卻技術與水冷技術相比具備經濟實惠、維護方便且安全性能較好等諸多優點。但由於技術複雜,在70萬千瓦的大型水輪發電機上采用全空冷技術一直是一個世界禁區。
哈電人義無反顧地走進了禁區。在2003年(nian)的(de)三(san)峽(xia)右(you)岸(an)招(zhao)標(biao)時(shi),哈(ha)電(dian)機(ji)勇(yong)敢(gan)的(de)提(ti)出(chu)了(le)使(shi)用(yong)全(quan)空(kong)冷(leng)技(ji)術(shu)方(fang)案(an),最(zui)終(zhong)得(de)到(dao)一(yi)致(zhi)認(ren)可(ke),因(yin)此(ci)成(cheng)功(gong)中(zhong)標(biao)。在(zai)三(san)峽(xia)右(you)岸(an)大(da)型(xing)水(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)機(ji)上(shang)首(shou)次(ci)使(shi)用(yong)全(quan)空(kong)冷(leng)技(ji)術(shu)是(shi)一(yi)次(ci)創(chuang)新(xin),也(ye)是(shi)哈(ha)電(dian)機(ji)自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)占(zhan)據(ju)市(shi)場(chang)的(de)“獨家秘籍”。
業內人士擔憂,70萬千瓦機組全空冷技術的重大突破在於線圈的風冷技術,線圈是水輪發電機的心髒部分,體型巨大,高3.5米的線圈一般是上部溫度高,下部溫度低,能散熱的溫度就低,不能散熱的、窩風的地方溫度就高,要想做到全部溫度均勻非常困難。
為此,哈電人開始在其他地方5個電站的項目施工前,同比縮小做過6個巨型模型,進行過7次試驗,最終製造出來的產品,不僅線圈保證均勻散熱,而且使所有線圈中“溫差”不超過三峽總公司新規定的高於世界先進水平5攝氏度標準———溫差不能超過3攝氏度,每一根線圈溫差上下最不均勻的地方不超過2攝氏度,可謂再一次成功挑戰了世界性難題。
而應用哈電機自主研發的風向流量分布等先進技術,23號品牌機組所有線圈溫差僅為1.5攝氏度。除此之外,23號機組對機組振動擺度的處理,也全麵超越了三峽公司規定的標準,50多米高的主軸“擺度”僅為兩根半頭發絲間距。“這種精準無誤的控製技術,在國際上也是非常了不起的。”長江電力股份有限公司總經理張誠說。
據三峽總公司相關人士評價,哈電機掌握的這項大型水輪發電機全空冷技術,至少領先國外3年~5年,因此,哈電機的這項技術已經是獨步世界。
繼三峽工程之後,哈電機人沒有停止腳步。貴州的構皮灘電站是哈電機人麵臨的新挑戰。該電站水位落差達180米,比三峽水位落差還高,對發電效率提出了更高的要求,然而哈電機人成功保持了自己獨霸業界的優勢。機組效率步步提升:三峽左岸模型轉輪效率為94.5%,右岸為94.63%,貴州構皮灘效率達到了95.27%。
電機公司副總工程師劉平安興奮地說:“這項新技術的成熟,是哈電機幾十年科研成果的綜合反映和巨大回報,是哈電機在學習國外先進技術的基礎上,進行技術創新、擁有自主知識產權、獨立設計製造的成果,是空冷技術的重大突破,其創新成果的成功運用,將穩步推進我國百萬千瓦發電機冷卻技術研究和發展。”
短短數年,從引進—消化—吸收先進技術到堅持走自主創新道路,哈電機就消滅了之前和國外先進企業之間20年(nian)以(yi)上(shang)的(de)技(ji)術(shu)差(cha)距(ju),為(wei)自(zi)己(ji)贏(ying)得(de)了(le)廣(guang)闊(kuo)的(de)市(shi)場(chang)空(kong)間(jian)。有(you)專(zhuan)家(jia)稱(cheng),哈(ha)電(dian)機(ji)不(bu)僅(jin)在(zai)三(san)峽(xia)工(gong)程(cheng)中(zhong)成(cheng)為(wei)最(zui)大(da)贏(ying)家(jia),而(er)且(qie),也(ye)成(cheng)為(wei)全(quan)國(guo)水(shui)電(dian)市(shi)場(chang)上(shang)的(de)最(zui)大(da)贏(ying)家(jia)。
百萬千瓦再次突進世界水電技術“無人區”
機會總是屬於有準備的人。突破百萬千瓦水電機組技術這一迄今為止仍屬世界水電“無人區”的重大命題,是哈電機人在“危機就是生機”意識的驅使下,早在數年前就自覺壓在肩上的嚴峻挑戰。
百萬千瓦水輪發電機組,是目前國內外電機製造骨幹企業進軍的目標。通過該項目的研製,將促進我國水力發電設備科研開發、技術創新和產業化基地的建設,將使我國由水電大國邁向水電強國,進一步提高自主創新能力。
日前,針對百萬千瓦機組電機公司正在開發相應水頭段最高效率為94.5%以上加權平均效率高、穩定性好的模型轉輪時;百萬水輪發電機冷卻技術研究,在三峽右岸的基礎上,理論計算和模型試驗相結合,開展了全空氣冷卻、蒸發冷卻及定子水冷轉子空冷等冷卻方式研究。
在絕緣材料和絕緣結構的研究上,采用熱模壓成型工藝和探索采用VPI工藝,製造真機線棒通過性能測試,開發出24/26千伏絕緣係統。在哈爾濱大電機研究所試驗台上將完成水輪機轉輪模型試驗、推力軸承試驗等各項試驗,並完成真機線棒的試製和通風模型的製造和試驗。
多年來,哈電機已與清華大學、中國農業大學、華中科技大學、哈爾濱工業大學、哈爾濱理工大學、哈爾濱焊接研究所、沈陽鑄造研究所等建立了合作關係,並取得一係列科技成果,有的還簽署了長期合作的框架協議。
數載春秋,冬去春來。從水冷到空冷,從70萬(wan)到(dao)百(bai)萬(wan),哈(ha)電(dian)機(ji)人(ren)創(chuang)造(zao)自(zi)我(wo)的(de)腳(jiao)步(bu)越(yue)來(lai)越(yue)快(kuai),完(wan)勝(sheng)三(san)峽(xia)右(you)岸(an)電(dian)站(zhan)並(bing)非(fei)終(zhong)極(ji)目(mu)標(biao),他(ta)們(men)的(de)眼(yan)光(guang)已(yi)經(jing)投(tou)向(xiang)未(wei)來(lai)。目(mu)前(qian),應(ying)用(yong)哈(ha)電(dian)機(ji)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)70萬千瓦大型空冷機組電站,除三峽右岸4台投入運行外,龍灘3台機組也運行良好。為溪洛渡和向家壩製造的77萬千瓦和80萬千瓦機組正在緊張生產製造之中。
截至目前,哈電機已簽約雲南、四川等全國18個電站60萬千瓦以上大型空冷機組50多台,110億元的合同,相當於再造兩個新三峽。
如ru今jin,哈ha電dian機ji趕gan超chao世shi界jie一yi流liu的de品pin牌pai效xiao應ying,使shi其qi所suo有you水shui火huo電dian產chan品pin旺wang銷xiao國guo際ji市shi場chang。據ju哈ha電dian機ji董dong事shi長chang兼jian總zong經jing理li吳wu偉wei章zhang介jie紹shao,近jin年nian來lai,哈ha電dian機ji產chan品pin已yi經jing出chu口kou30多個國家和地區。而根據預測,在2020年後,全國大型全空冷水電機組市場上,後續裝機容量將再增100多台,市場潛力達500多億元。“到那時,掌握核心製造技術的哈電機,才會迎來產業報國的巔峰時刻。”