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[喜迎十九大砥砺奮進新哈電]産業之燃氣輪機篇
推进我国燃气轮机国产化 摘取制造业“皇冠上的明珠”
来源: 哈尔滨电气集团公司 时间: 2017-10-17 点击数: 12649
 

推动我国燃气轮机国产化  摘取制造业“皇冠上的明珠”

今年10月12日9時58分,哈電集團供貨的江蘇華電昆山熱電有限公司2×400MW級燃機熱電聯産工程機島設備2號機組順利通過168小時試運行並正式投産,機組各項指標優良,運行穩定,用戶特發來感謝信表示感謝。至此,該項目兩台機組均順利投産,向黨的十九大獻禮!

燃氣輪機被譽爲裝備制造行業“皇冠上的明珠”。哈電集團不斷推進我國重型及中小型燃機本土化,在燃機及聯合循環、裝備制造能力上取得了長足的進步,本土化方向涵蓋了中小型、E級、F級、H級等多級別、多機型燃機,實現從“制造合作”向“制造+研發+服務”模式轉變,已經成爲我國重型燃機-蒸汽聯合循環設備的重要供應商。

9F.05燃氣輪機聯合循環效率已達到60%以上,處于國內F級機組領先水平;

華電天津華電軍糧城H級燃氣輪機發電項目是由哈電集團供貨的,國內效率最高,出力最大的聯合循環機組。;

在艦船動力渦輪制造及分布式能源領域均取得重大業績,研制成功國內首台及第二台30MW級燃驅壓縮機燃氣輪機(簡稱燃壓機組);

總承包的世界容量最大、效率最高、技術最先進的必凱、百路凱兩個9HA型重型燃機聯合循環項目,爲我國未來大型、高效重型燃氣輪機電站的建設和運行樹立典範;

在燃氣輪機領域,在推進我國高端制造産業再升級的征程中,哈電集團不忘初心,通過“引進、消化、吸收、再創新”砥砺奮進……

率先进入领域 市场份额处于领先行列

早在上世纪90年代,哈电集团就开始进行舰船动力涡轮的研究制造,目前已经批量生产舰船动力涡轮。2003年,哈电集团与GE公司签署9FA重型燃机及其配套的D10蒸汽轮机、390H发电机的技术转让协议,标志哈电集团在国内率先进入F级重型燃机及联合循环發電設備制造领域。在国家积极发展燃气轮机及联合循环发电技术的背景下,面对日益竞争激烈的市场环境,哈电集团及时掌握市场需求,积极调整应对策略,始终将提升产品核心竞争力放在首位,积极推进燃机轮机及联合循环的国产化工作。

五年來,哈電集團在F級、H級重型燃機市場共簽訂10余個項目,機組總容量達900多萬千瓦,訂單總額近百億元,完成華電半山、中電投橫琴、浙能鎮海、大唐高井、天津臨港、大唐江山等多個聯合循環項目,先後中標多個F級及首個9H級燃機聯合循環項目,同時在艦船動力渦輪以及分布式能源中石油西氣東輸煙墩站、衢州站兩站的燃機國産化研制工作方面也取得了突出業績,項目遍布廣東、浙江、江蘇、河南、天津等地區,在我國重型燃氣輪機市場份額中處于領先行列。目前,哈電集團同時在建的9F級、9H級燃機以及分布式機組項目有華電天津南疆、萬衆洛陽、粵電新會、大唐金壇、濟南力諾、石家莊利盛等多個燃機項目。

其中,哈電集團在大唐江蘇金壇2×9F燃機項目上,通過對底循環産品的不斷優化,提升競爭力,推出A650這款新産品作爲9F.05聯合循環的配套汽輪機,使9F燃氣輪機聯合循環效率已達到60%以上,實現了首個A650汽輪機國産化,爲後續燃機項目産生積極的示範效應。

H級燃氣輪機是目前世界上燃燒溫度最高、單體功率最大以及效率最高的燃氣輪機,單體功率超過400MW、效率大于40%。今年2月13日,哈電集團在投標方案評審中以綜合評分第一,中標我國內地首個H級燃機天津華電軍糧城項目。該項目9H級燃機是一款新型的燃氣輪機産品,采用一拖一多軸配置,總裝機容量650MW,全廠聯合循環熱效率超過62%,是目前全球效率最高、出力最大的燃氣發電機組。系統設計、工藝參數、輔助系統接口與範圍、主機配套等與以往的F級燃氣輪機均有很大差別,可以說以往工程的資料和經驗無法借鑒。哈電集團將以該項目爲依托,全面推進聯合循環汽輪機、發電機的技術轉讓以及國産化工作。此項目的中標不僅使哈電集團在重型燃氣輪機發電領域搶得市場先機,還將進一步提高燃機、汽輪機及發電機國産化水平。

引进吸收消化再创新  推动我国重型燃机国产化

燃氣輪機作爲國防、能源、交通、環保等領域的關鍵裝備,是國家綜合國力、工業基礎和科技水平的集中體現。世界各國都非常重視重型燃氣輪機的發展,被被譽爲裝備制造行業“皇冠上的明珠”。加快發展燃氣輪機是進一步提升我國工業基礎和能源裝備制造水平的重要抓手,也是落實能源技術革命、推動能源裝備制造升級的重要任務。

哈電集團深知肩負著“承載民族工業希望,彰顯中國動力風采”的光榮使命,加強與國外先進企業的合作交流,引進、消化、吸收、再創新,全力以赴推動我國重型燃機的研究與制造。

2003年,爲滿足我國“西氣東輸”燃機電廠的建設需要,國家發改委以“打捆招標”、市場換技術的形式,引進大型重型燃氣輪機制造技術,哈電集團和美國GE公司合作中標了其中的13+7台9FA級燃氣輪機,開啓了哈電集團加速我國燃機技術“引進、轉化、吸收、再創新”的新裏程。2004年,首台9FA重型燃機在哈電集團秦皇島生産基地完成試車並發運,之後形成了居國內第一,合作年生産9FA重型燃機年産9台套、年産能230萬千瓦的制造能力,並占據了當期45%的市場份額。2011年,哈電集團對引進9FB燃氣輪機及聯合循環技術不斷優化,目前效率已達到60%以上,處于國內F級機組領先水平。

近幾年,爲適應激烈的市場競爭,哈電集團以技術創新爲引領,不斷提高産品性能。通過對9FA、9FB燃氣輪機技術引進消化吸收再創新,對重型燃機及聯合循環技術有了深入掌握。完成國家863項目“F級中的熱值燃料燃氣輪機關鍵技術與整機設計研究”,擁有具有自主知識産權的F級中低熱值燃料燃氣輪機研制能力,突破中低熱值重型燃氣輪機總體設計技術、壓氣機、透平、燃燒室、控制系統等核心部件設計和試驗技術,開發了透平材料與工藝技術。

目前,哈電集團投入大量人力物力開展聯合循環配套汽輪機、發電機的引進及自主開發工作。主要引進機型包括GE公司的軸向排氣汽輪機、下排氣汽輪機以及450H發電機,通過對設計、工藝進行熟悉和完善,充分利用現有的技術力量和生産設施,逐步提高産品性能、降低産品成本。除引進部分機型外,哈電集團還自主開發了聯合循環使用的7款汽輪機及3款發電機,産品經過驗證達到設計標准,滿足了項目設計要求的多樣化需求。

同時,在海外聯合循環總承包領域,必凱、百路凱項目爲我國未來大型、高效重型燃氣輪機電站的建設和運行樹立典範。2017年,世界容量最大、效率最高、技術最先進的9HA型燃機機組——巴基斯坦必凱1180MW聯合循環電站項目和百路凱1223MW聯合循環電站項目全部通過168小時可靠性試運行,創造多項世界紀錄,受到巴基斯坦政府高層和業主的高度稱贊。必凱項目1號機組僅用17個半月完成並網發電,創造了重型燃機電站建設史上的一個奇迹;百路凱項目創造了H級燃機安裝調試最短等一系列世界紀錄。哈電集團以卓有成效的努力樹立了重型燃機電站建設史上的裏程碑。

今年3月14日,哈電集團與GE公司就重型燃機合資項目簽署協議,在河北省秦皇島市建立燃機基地,實現從“制造合作”向“制造+研發+服務”模式轉變。雙方將繼續深化重型燃機研發、制造及服務等方面的合作,爲哈電集團燃機産業大發展提供強勁動力,共同推進重型燃氣輪機在我國本土化的研究制造,推動我國高端制造産業再升級。

精心精益制造 摘取制造业“皇冠上的明珠”

2015年,哈電集團制造的國産首台30MW級燃壓機組在中石油西部管道西三線煙墩站一次點火成功,2016年,煙墩站機組通過72小時零質量事故工業運行試驗後,正式投入商業運行。該機組實現了管道核心裝備——大型壓縮機組的新突破,改變了長期以來天然氣管道核心裝備完全依靠進口的現狀,國産化大型裝備工業應用步入了一個新的曆史階段。

30MW級燃壓機組是西氣東輸工程長輸管道中的“心髒”,是國産化工作中最關鍵、最複雜、技術含量最高的設備。國家爲了能源安全,啓動了國産化工作項目,哈電集團承擔了中石油西氣東輸煙墩、衢州兩站的燃壓機組國産化研制工作,精心精益打造燃壓機組精品工程。西氣東輸項目機組的成功制造,標志著哈電集團完全具備燃機項目整機制造能力。

在西氣東輸項目的煙墩站燃壓機組制造過程中,哈電集團優于設計、穩于制造、強于總結。建立了完善的體系,從技術前期准備、工藝流程編制、車間加工生産、生産問題處理到加工成品驗收,整個過程都有嚴格的質量控制點,對部分關鍵件、重要件都認真地做好了工藝評審工作,以此來保證工藝方案的可行性、經濟型,打造出一套套性能優越的設備産品。

成績的背後是艱苦卓絕的努力和付出。國産首台燃壓機組的制造過程中遇到了大量技術難點,燃燒室火焰筒國産化研制就是燃壓機組國産化研究難度最大的問題之一。哈電集團的技術團隊結合生産實際深入鑽研,針對制造難點設立科研項目進行探究,制作出一套套問題處理方案,經過理論與實踐數據的透徹分析總結,解決了薄壁件焊接變形控制、薄壁件加工制造、氣液流量檢測、钛合金電子束焊及電子束焊變形控制、軸向力測力計制備等多項技術難題,擁有了具有完全自主知識産權的低壓等離子噴塗技術(VPS)、料漿法滲金屬處理等多項先進技術。

有了煙墩站燃機制造技術與經驗,哈電集團于2015年啓動了西氣東輸衢州站燃壓機組項目,在裝配過程中,結合首台煙墩站機組的裝配經驗,針對首台機組制造過程中存在的重難點問題,組織相關專家技術人員深入研究、剖析原因、總結對策,對機組裝配過程中的合理性、順序性、精確性、高效性等進一步提升。2016年完成燃氣輪機本體裝配工作,2017年初完成發貨。

我國重型及中小型燃氣輪機産業雖然與發達國家相比起步並不晚,但是目前與發達國家差距還很大。我國《電力發展“十三五”規劃》也明確了有序發展天然氣發電等重點工作任務,哈電集團作爲裝備制造業“共和國長子”,必將爲我國高端制造業的發展作出應有的貢獻。

 
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