郝田阳
吉林敦化抽水蓄能有限公司 133700
摘要:随着社会发展以及我国各种科学技术的进步,发电机器国产化进程已经基本开启。本文围绕发电机技术的特殊性,对其关键部件的设计展开了论述。对于发电电动机国产化过程中存在的问题进行了剖析,且提出了相应的对策。
关键词:发电电动机;国产化;结构;参数
前言:
随着我国抽水蓄能电站的发展,抽水蓄能机组将由国内厂家自主研发.[1]抽水蓄能电站与20世纪80年代开始在我国大力兴建,至今已经获得了很大的进展,从装机数量和容量方面已经超过很多国家,位居世界前列。从目前的情况来看,我国蓄能电站的装机量仍有计划增加,有着巨大的发展前景。
如果我国各个电力系统的容量需求不断增加,电力负荷的峰谷差也在日益加大,在这种情况下,有些电网水电装机比例小,无法满足需求,只好采用低效率,高成本,对火电机组进行整开整停来满足需求。安排了许多大容量机组在空载附近旋转备用,导致机组长期超负荷坐运载。这种情况下抽水蓄能机组发挥了较大的作用,解决了电力容量需求日益增加的问题。在抽水蓄能电站的建设中,我们大量的从国外引进了机组,但其成本之高,不利于我国抽水蓄能电站的建设和发展。加快蓄能机组国产化,成为了我们当前要解决的重要问题。要想实现蓄能机组国产化,推动蓄能电站建设,我们就要做到国家决策,统一认识,定点实施,共同努力。
一、蓄能机组实现国产化的积极意义
1.我们要想高质量好速度的发展经济,就需要廉价,洁净的电力作为支持。我国的水电资源极为丰富,我们一定要对其善加利用,在未来我国必将成为世界范围内水电技术发展的中心,为实现这一目标,我们首先要实现蓄能机组国产化,降低成本,促进发展。
2.目前我国在沿海经济发达地区成功建设了少量的核电站,核电站建设技术的难度要远高于常规发电站,对可靠性和安全性都有着更高的要求。但在我国核电站的建设发展过程中我们一直坚持自主设计,自主建设,自主运营以及采用国产化设备。对此,我们在建设抽水蓄能电站的过程中要进行学习和借鉴,加快机组国产化。
3.目前,我国作为wto成员之一,有着较大的发展前景,但同时,我们也必须遵守其游戏规则。任何一个国家要想在国际享有应有的尊重和地位,就要有主宰自身有前景领域的建设,因此加快蓄能机组国产化的研究需要加快步伐,早日实现。
4.20世纪90年代后期至今,随着我国改革开放的深入,中西部地区经济社会快速发展,抽水蓄能电站建设规模持续增加,分布区域也不断扩展。在此期间,相继建成了山东泰安、浙江桐柏、河北张河湾、山西西龙池、江苏宜兴、湖南黑麋峰、湖北白莲河、河南宝泉、广东惠州、辽宁蒲石河、安徽响水涧、福建仙游、内蒙古呼和浩特、江西洪屏、海南琼中、安徽绩溪等大型抽水蓄能电站。黑龙江荒沟、吉林敦化、山东文登、山东沂蒙、河北丰宁等一批大型抽水蓄能电站正在建设。
二、抽水蓄能机组国产化的可行性
在水电设备的制造方面我们已经具备了40多年的历史,在此期间我们创造了龙羊峡、葛洲坝,漫湾以及李家峡400mw蒸发冷却机组,创造出了辉煌的成就。
几十年来,我们与世界上多家著名的发电设备生产厂家进行过紧密的合作,并在合作过程中就生产制造技术进行了密切的交流,在此期间我们的技术水平得到了显著提高。我们在引进三峡机组技术之后,我们在水力分析、通风计算,机械计算,轴承计算,数控三维叶型加工及自动检测技术等方面几乎达到了世界先进水平,而以上技术都可以应用到抽水蓄能机组的设计和制造之中。此外,我国参与了岭澳核电站核岛设备的制造与供给,分包比例超过了40%,由我国提供的设备部分以开启运行,并得到了外商的一致好评。我们在核电能方面做出了优秀的成绩,在抽水蓄能方面也能再创辉煌。在抽水蓄能领域建设方面,我国厂商已经拥有了十多年的参与经验,我们参与了十三陵、天荒坪以及广蓄一期三个抽水蓄能电站的建设,其中既参与了中外合作建设的部分,也完成了响洪甸机组的独立研制工作。
三、我国蓄能机组的设计能力
1.开发设计能力
1.1我国已经建立了水力试验台,且达到了世界级水平,可供进行多种相关的技术研究和实验。
1.2我国已经初步掌握了水电设计技术,且已经参与过一批质量有优良的转轮设计。
1.3我们现在已经成功开发了调节保证计算程序,可供不同输水系统进行使用,能够计算出相关危险工况的过渡过程,其计算结果较有保证。
1.4在大型高压球形阀技术方面已经相对成熟。
1.5掌握了与大型发电机相关的通风技术、电磁设计、双向推力轴承等技术。
1.6掌握了关于大型抽水蓄能机组组建过程中必须的结构钢强度、响应、震动及疲劳分析技术。
1.7在双向推力轴承实验研究过程中,我们取得了可喜的成果,在响洪甸轴承的设计方面以及广蓄二期轴承事故的处理当中,都发挥了重大的作用。可见,我国已经具备机电组国产化的基本条件。
2.关键工艺和加工制造
2.1增添了3轴和5轴数控车等设备,并对其进行了改造和优化;同时了引入了先进的冲片制造设备和线圈。
2.2以线圈及转轮为重点,开战了大量的工艺科研攻关。
2.3制造完成了三峡项目水电机组
3.质量管理能力及经验
通过外著名企业进行了多次合作,并建立起了ISO9001质量保证体系,近年以来我们的质量管理水平得到了大幅提高。我们分包了岭澳发电机超过40%的部件制造,并因质量优异得到认可,核电的生产及质量管理技术也得到了显著的提高。
四、电动机国产化的主要发展障碍
我国已建和在建的抽水蓄能电站,其主机设备基本上依赖进口.[2]我国实现电动机国产化的主要发展障碍就是没有工程可以依托,在大型抽水蓄能工程建设中,采购基金被作为国际融资来安排,因此在国产电动机比同等质量的进口电动机价格低30%左右的情况下,工程方仍旧不愿意选择国产电动机。
五、加速电动机国产化,促进我国抽水蓄能电站建设
1.发展技术,做好管理,实现电动机国产化
1.1对三峡引进技术进行消化和吸收,并对其进行改良和创新,实现其在抽水蓄能机组中的应用,提高自身设计水平。
1.2对于响洪甸已经完成的水蓄能机组的水泵及其过渡工况进行及时的追踪与检测,保证机组正常安全的运行。
1.3根据我们过去的经验及教训,对混流式水轮机技术、水泵水轮机技术及转轮技术进行进一步的研究。
1.4加强同专业生产厂商之间的合作,对于抽水蓄能机组适用的最佳主轴密封结构及应用材料进行细致研究。
2.业主应支持电动机国产化
广东核电公司以自身为表率,支持电动机国产化,采用国产技术进行大量电机部件的生产,并收获了良好的效果,促进了电动机国产化事业,其他业主应以其为榜样,提高对国人和国产的信心。
3.引进先进技术
只有不断的研发新技术,才能促使技术的进一步发展,我们也只能在应用中才能实现新技术的改进和发展。我们建立某项工程的目的是为了最终获得效益,没有效益的工程就是没有意义的工程。我们应当总结前人的经验,牢记历史的教训。在抽水蓄能机组的技术路线研究方面,我们应当树立起中等偏上的性能指标与最高的安全性、可靠性指标。
结论:抽水蓄能电站具有调峰填谷的作用,此外还可用于调相、调频及事故备用,是满足电网安全经济运行的可靠电源。[3]现在我国已经具备电动机国产化的基本条件,在设计、制造及建设部门的通力合作之下,结合技术储备力量,通过各种有效手段和措施,毕将在不久的将来实现电动机国产化。
文献引用:
[1]项建立. 抽水蓄能电站发电电动机电压母线的结构设计[J]. 硅谷, 2010, 000(009):51-51.
[2]陶喜群. 做好技术储备迎接抽水蓄能电站建设高潮[J]. 东方电机, 2007(02):50-53.
[3]刘公直. 大型发电电动机国产化的战略部署[J]. 电气技术, 2005.