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水电设备制造业如何分享市场盛宴我的钢铁

2021-11-04 1人读过

水电设备制造业如何分享市场“盛宴”_我的钢铁

    20世纪下半叶以来,中国的水电建设掀起了新的高潮。一大批世界顶级的工程,一大批世界顶级的技术在中国兴起。

    世界水电市场在中国

    据不完全统计,中国已投产的大中型各类水力发电机组有混流机组301台、轴流机组55台、抽水蓄能机组25台、贯流机组83台。目前,我国在建和拟建的众多巨型电站和单机容量在70万~80万千瓦的特大机组共计120台。根据规划,在2020年前,中国将投产的单机容量在70万~80万千瓦的混流机组约有150台,单机容量在30万~40万千瓦的抽水蓄能机组约有150台,单机容量在3万~6万千瓦的大型贯流机组约有150台。由此可见中国水电建设和发展已进入“黄金时代”。

    中国水电设备制造业目前已形成约800万千瓦的年生产能力。其中,哈尔滨电机厂有限责任公司和东方电机股份有限公司在三峡工程的拉动下,年生产能力合计已达到600万千瓦,其他中小水电设备制造厂的能力约为200万千瓦。我国已形成以哈电、东电为主体,以上海、天津、杭州等地的中外合资企业以及全国各地的一批中小企业为辅的,基本构成比较完整的、居世界前列的水电设备制造体系。

    中国水电设备制造业总体上步入了世界先进行列。已能够独立自主设计制造70万千瓦大型混流式机组(转轮直径10米)、20万千瓦大型轴流式机组(转轮直径11.3米),5万千瓦大型灯泡贯流式机组(转轮直径7米)、3.5万千瓦高水头冲击式机组(水头1000米),研制了4万~6万千瓦中型抽水蓄能机组。

    自主创新求发展

    广阔的中国水电装备市场,对企业提出了特大机组设计、制造的新要求。

    大型混流式机组结合三峡机组的技术引进和消化吸收,哈电、东电已掌握具有国际水平的流体动力学分析软件技术,其设计的混流式转轮模型最高效率已超过95%;在机组的稳定性研究方面,较三峡工程引进的技术有了明显的改进和创新;在水力实验方面,装备了具有世界先进技术水平的水轮机模型实验台,测试技术也开发了光纤内窥镜、数字化摄像,扫描法测试等新的技术。

    在大型水轮发电机核心技术研发方面,哈电和东电建有3000吨、1000吨推力轴承实验台,蒸发冷却实验台和绝缘技术实验台。90年代初开始研究开发用于推力轴承的弹性金属塑料瓦,在大型水轮发电机上得到广泛的应用;在55万千瓦水能发电机全空冷技术的基础上开发了70万千瓦全空冷新产品,应用此项成果正在制造三峡、龙滩、拉西瓦和小湾机组;近几年来,采用具有自主知识产权新技术--蒸发冷却,应用到水轮发电机上,不仅能够突破空冷发电机设计制造的极限容量,还能克服水内冷的不足之处,目前这项技术已成功用于李家峡40万千瓦机组,正在进行三峡70万千瓦机组应用蒸发冷却技术的研制工作,还将规划研究应用到100万千瓦级的特大型水电机组上。

    按照国家电力发展规则的安排,在2020年以前中国将投产的单机容量在70万~80万千瓦的大型混流机组约有150台,并将从三峡机组的100米水头段、70万千瓦级,提高技术参数达到20~300米水头段、80万~100万千瓦级的更大型机组。水头的提高和机组容量的增大,给设备制造企业带来了水力稳定性、部件刚强度、电机绝缘技术、通风冷却等一系列新的技术问题。

    大型抽水蓄能机组

    根据国家发改委的安排,宝泉、惠州、白莲河三个抽水蓄能电站共16台30万千瓦大型抽水蓄能机组2003年9月进行捆绑式国际招标。经过竞标,于2004年8月由法国阿尔斯通公司中标,中外双方签订了技术引进和机组供货合同,中方哈电、东电公司通过技贸结合、分包制造引进大型抽水蓄能机组成套设备制造技术,自2005年初已经开始进行引进技术的消化吸收和人员培训。

    “十一五”期间,我国将有一批大中型抽水蓄能电站兴建,在消化引进技术的基础上,需要逐步建立我国自主的大中型抽水蓄能机组的设计制造技术体系。

    大型水电铸锻件

    目前,大型铸锻件全球生产能力不足,已经成为制约中国水电设备制造发展的瓶颈。

    每台大型机组需要配套一个上冠、下环、镜板、两根轴和13~17个叶片。就制造难度很高的转轮叶片而言,计划新装机的150多台机组共需约2000多个叶片,单个叶片净重10~22吨,表面几何形状复杂,通常需要采用精密五轴数控铣床加工,因周期长,经常制约了转轮的制造工期,为此,我国正在组织研制高效专用的加工机床。在叶片毛坯铸造工艺方面,除传统的砂型铸造外,应开发新的途径,如采用电渣熔铸变断面板坯后压模成型,可以大大减小叶片毛坯的加工余量,提高材料性能。

    此外大型抽水蓄能机组、轴流式机组及贯流式机组的主轴锻件以及大型轴流式机组的转轮叶片铸件等也将有较大的市场需求。

    为此,中国重型机械制造企业已经投入巨资,增建真空吹氧脱碳精炼钢水装置和加工设备,以缓解大型水轮机所需的低碳Cr13不锈钢铸件全球供应不足的问题。(中国机经网)

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