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世界一流源自“東方”

5月15日0時,吉林敦化抽水蓄能電站1號機組順利進入15天考核試運行期,該機組啟動調試用時之快,創造了國內同類型電站新紀錄。各類優異的運行參數證實了東方電氣集團東方電機有限公司設計研發的超高水頭、高轉速、大容量抽水蓄能機組已經達到國內領先、世界一流水平。

在東方電機,想找世界一流、全球首創不是件難事。全球單機容量最大、在建規模最大的白鶴灘水電站引領世界水電進入“無人區”,代表了世界水電最高水平。“華龍一號”全球首堆——中核集團福清核電5號機組首次并網成功創造了全球第三代核電首堆建設的最佳業績……

然而,攻克關鍵核心技術,從來不是輕輕松松就能完成的。勇闖“無人區”、敢啃“硬骨頭”,東方電機始終牢牢掌握水力發電設備的核心技術和核心研發能力,形成了維護發展領先地位的“護城河”和“安全區”。

造世界一流水電設備

“把目光放得更廣一點,我們在關鍵核心技術上和世界同行的競爭大致走過了三個階段。”東方電機工藝部副部長鄒應冬告訴記者,1997年,東方電機與三峽集團合作,成功研制了三峽左岸70萬千瓦級水輪發電機組,屬于“跟跑”。2013年下半年,溪洛渡電站右岸廠房9臺混流式水輪發電機組成功投運,標志著東方電機自主研發邁上新臺階,屬于“并跑”。白鶴灘水電站是全球單機容量最大、在建規模最大的水電站,東方電機承擔著左岸8臺100萬千瓦機組研制任務,這就是名副其實的“領跑”了。

從“跟跑”到“領跑”,東方電機靠的是什么?是深入開展科研攻關和關鍵部件試制,是大量的技術創新。

比如,1997年,東方電機獲得了分包制造單機容量700兆瓦三峽左岸水電機組的合同。然而,采用國外方案開發的水輪發電機組轉輪因不適應三峽電站運行水頭,壓力脈動不甚理想,出現了“卡門渦”問題。

東方電機自主開發了集水輪機轉輪水力設計、流態分析和性能預測于一體的水力開發軟件系統。經過多輪驗證,新開發的轉輪壓力脈動明顯優于國外設備,水輪機水力穩定性有了實質性突破。東方電機最終以自主開發、達到世界先進水平的轉輪成功完成4臺機組的自主研制,中國發電設備制造企業沒有資格自主研制巨型機組的歷史就此被改寫。

溪洛渡水電項目單機容量達77萬千瓦,超過三峽機組單機容量,東方電機為溪洛渡電站提供9臺巨型混流式水輪發電機組。當時,東方電機已經實現從研發到投產全程獨立完成。其機組運行振動、擺度、噪聲等穩定性指標表明,溪洛渡水輪發電機組的研發已經達到國際先進水平,東方電機也由此走上了一條從追趕到超越的道路。

“白鶴灘水電站是東方電機慶祝建黨100周年的獻禮項目之一。其100萬千瓦巨型水輪發電機組是世界水電行業的‘無人區’,為了攀上這座高峰,光調研論證我們就用了十多年時間。”鄒應冬說,東方電機已獲得了包括機組總體設計、轉輪研發、核心部件制造等一系列自主知識產權,達到了百萬千瓦級水電機組最大容量、最高效率指標、最高電壓等級等要求,代表了世界水電最高水平。

智能制造助推轉型升級

“從公司的發展來看,上世紀九十年代到2015年前后,屬于‘打’裝備的時代,東方電機算得上是大型裝備制造企業的典范。2015年,我們開始數字化車間的籌建,這是東方電機加快智能制造步伐,助推企業轉型升級的標志。”東方電機沖剪分廠廠長冷志說。

不同于汽車行業建設的數字化車間,對大型清潔高效發電設備企業而言,要實現產品定制化、批量化生產是不現實的。“即便一個只有兩個機組的小規模電站也存在機型不同的可能,需要按照產品規格分別制造。而東方電機要建的是實實在在進行實際加工制造的數字化生產車間,要符合企業實際、具有應用價值。”冷志告訴記者,東方電機最終選定大型清潔高效發電設備的共性核心零件——定子沖片、轉子線圈、定子線圈作為智能制造新模式的突破點。

項目自2015年開始籌劃,按照“升級與改造相互結合,生產與建設同步推進”的實施方案,在不影響生產的情況下,歷經論證、規劃、評審、設計、審定等多個階段,最終于2020年3月25日通過國家驗收。

“電機產品是一種典型的個性化、多樣化、小批量生產模式,里面的定子、轉子、線圈生產難度大,自動化程度低,通過這次項目解決方案,大大提高了我們國家發電設備的生產水平和能力,也提高了東方電機在行業中的競爭力。”國家驗收專家組成員、四川省預驗收組組長丁國富表示,這些成果可進一步在行業中進行推廣,并在智能化方面進行進一步提升,引領我國裝備制造業的發展。

如今,在東方電機三大數字化車間里,為數不多的工人主要工作是負責設備操作,并對可能出現的突發狀況進行應急處理。從綜合指標來看,三大數字化車間生產效率提高48.2%,運營成本降低31.9%,產品研制周期縮短30.1%,能耗降低56.6%。

積極開拓國際市場

2020年11月27日00時41分,“華龍一號”全球首堆——中核集團福清核電5號機組首次并網成功。并網后,機組狀態良好,各項技術指標均符合設計要求,創造了全球第三代核電首堆建設的最佳業績。這也標志著中國打破了國外核電技術壟斷,正式進入核電技術先進國家行列,東方電機正是該項目最大的設備供應商。

“說起在激烈競爭中脫穎而出,打破國際市場壟斷的項目,一定要提我們在2016年為巴西杰瑞水電站提供的22臺機組成功投運。”鄒應冬說,在東方電機“突圍”以前,巴西的水電市場一直被國外幾家發電設備制造企業壟斷,而該項目經濟效益巨大,在國際上的知名度不亞于三峽電站,競爭之激烈可想而知。

鄒應冬說,東方電機能夠脫穎而出,不僅得益于企業在技術方案、價格、交貨期方面的優勢,更重要的是項目團隊用專業、負責、踏實的態度打動了客戶。東方電機承攬的杰瑞電站主機設備供貨合同不僅是當時我國水電成套設備出口合同金額最大的項目,也是我國大型水電成套設備第一次大批量躋身南美市場。

巴基斯坦卡洛特水電站是首個被寫入中國和巴基斯坦兩國政府聯合聲明的水電投資項目,東方電機為該項目提供全部4臺180兆瓦混流式水輪發電機組,目前機組生產制造和安裝服務有序推進。東方電機還參與了亞洲第一長壩、柬埔寨最大的水電工程桑河二級水電站的建設,2018年底電站投運后,為柬埔寨全國提供1/5以上的電力。

截至目前,東方電機累計出口發電設備超過300余臺,容量達到5400萬千瓦,遍布30多個國家。

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