哈电集团:自主创新让中国动力光耀世界

2017年03月14日10:06  来源:科技日报
 
原标题:哈电集团:自主创新让中国动力光耀世界

  律动的北方、冬季的大自然,蕴藏着无限的能量,预示着蓄势待发的勃勃生机。走入位于哈尔滨科技创新城的哈尔滨电气集团公司(简称“哈电集团”)的发电设备研制基地,所有人都会被迎面而来的巨幅油画所吸引。巨幅油画以《律动》为题,以哈电集团企业文化的主色调蓝色为主,再现了大自然的广袤、雄浑,也彰显了哈电集团作为“装备制造业共和国长子”的博大与宽容。

  “在宁静中积聚能量,在律动中释放前行。”哈电人说,“我们的愿景,打造世界装备制造业的动力航母;我们的目标,中国最好、世界一流。”

  世界需要源源不竭的动力向前发展,人类需要时时不断的光明走向未来。历史记载中,中国人制造发电设备比西方晚了近百年,而现实告诉世界,哈电集团书写出新的历史。在产能过剩、需求不足的严峻形势下,我国大型电站设备制造生产基地——哈电集团2016年主要经济指标同比均实现10%以上增长,且不断在国际高端电力设备领域实现新突破。

  这个有着60多年发展历程的老牌国有企业,凭借多年来在重点领域和关键环节的自主创新,不断拓展新市场,焕发出新的生机和活力,奏出了老工业基地振兴的最强音。哈电集团正在成为引领世界装备制造业不断前行的动力航母,不断践行着“为世界提供动力,为人类带来光明”的使命。

  从苏联援建,到模仿制造;从引进技术,到哈电“智”造。陪跑、跟跑、并跑,直到现在很多领域的世界领跑,60余载光阴岁月,哈电集团的历史就是一部老牌国企通过自主创新不断适应市场需求变化,奋勇前行的历史,更是共和国科技事业“引进、消化、吸收、再创新”成功模式的典型代表。

  60多年来,哈电人用不懈的努力和殷实的成果书写着民族工业从无到有、由弱到强、从小到大的历史,实现了装备制造业从“中国制造”到“中国创造”的跨越。水轮发电机组单机容量从始建之初的800千瓦到现在的1000兆瓦;常规火电汽轮机及发电机组单机容量从25兆瓦提高到现在的1000兆瓦以上等级;锅炉产品从当初的6000千瓦中压发展至现在的1100兆瓦超超临界,实现了质的飞跃;核电产品实现了核岛内核心部件的配套制造,常规岛汽轮机、发电机的单机容量从起步的二代650兆瓦发展到三代的1250兆瓦,具有自主知识产权的“华龙一号”核电产品也将喷薄而出;30兆瓦燃气轮机的成功制造打破了西方国家的垄断;舰船主动力装置一枝独秀,为中国海军驶向蓝海捍卫国家主权提供了不竭动力。哈电集团用持续的自主创新创造了数百个国内第一,在中国发电装备制造业发展的各个历史时期树起一座座丰碑,彰显出央企敢为天下先的博大胸襟和勇于担当的共和国装备制造业“长子”风范。

  经过60多年的发展,哈电集团形成了煤电、核电、水电、气电、船舶动力装置、电气驱动装置、电站交钥匙工程等为主导产品的产业布局,为推进中国装备制造业发展提供了不竭动力。

  引进消化吸收打造三代核电技术自主品牌

  2011年,发生在日本福岛的核泄漏事件让人谈“核”色变,发展更加安全可靠的三代核电成为世界各国共同的现实选择。AP1000作为美国西屋电气公司开发的第三代核电技术,采用非能动安全系统保障安全,是目前全球核电市场中最安全、最先进的商业核电技术。自2008年哈电集团引进AP1000技术以来,我国核电产业经历了引进、消化、吸收、再创新的发展过程,实现了从无到有,从弱到强的蜕变。

  2015年11月,哈电集团核电生产取得两个新突破,一是制造的第5台AP1000核电辅机设备——田湾核电站3号机密封油系统集装和氢气控制系统顺利发运;二是田湾3号机定子端部灌注胶工作顺利完成,验证了哈电集团对三代核电技术和装备国产化的成功,哈电集团核电产品国产化制造技术走向成熟,也标志着我国AP1000核电装备制造能力的进一步提升。

  通过对AP1000技术的不断优化创新,哈电集团已逐步成为我国核电“走出去”主打品牌——“华龙一号”的重要成员,堆型相匹配的具有完全自主知识产权的大容量半转速核电汽轮机,为中国核电“走出去”提供了强劲动力。

  2016年7月11日,哈电集团“华龙一号”汽轮发电机组设计方案通过中国核能行业协会专委会评审。2016年8月29日,哈电集团自主设计、制造的国家科技重大专项CAP1400主泵屏蔽电机样机成功交付发运,标志着哈电集团已完全掌握CAP系列主泵屏蔽电机制造、检验和试验的关键技术。拥揽着“AP1000、华龙一号、CAP1400等系列核电产品的研发制造”的成果,拥揽着“三门、海阳AP1000核电汽轮发电机组非核冲转相继取得成功”的业绩,拥揽着“VVER型百万核电机组MSR自主化研发国际领先的技术”,哈电集团再树三代核电技术发展的里程碑,成为国内唯一一家同时具备设计、制造CAP1400核电轴封主泵和屏蔽主泵电机资质和能力的企业。

引领技术革新 树立“二次再热”行业标杆

  2016年,以中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授秦裕琨为组长的专家鉴定委员会对哈电集团“66万千瓦超超临界二次再热锅炉研制及应用”项目进行成果鉴定。专家一致认为该项目“达到世界领先水平”,标志着哈电集团自主研发的高参数二次再热锅炉获得圆满成功。特别令业界振奋的是,由哈电集团提供锅炉设备的华能安源和莱芜两个电厂均传出喜讯,安源电厂平稳运行一年各项指标均优于保证值,莱芜电厂创世界火电机组综合指标最优,两个机组都成为世界绿色煤电的标杆示范机组。

  二次再热这项技术以其复杂性和特殊性著称。所谓二次再热,是指汽轮机超高压缸排汽经过一次中间再热后进入高压缸,高压缸排汽经过二次中间再热后再进入中压缸做功。从汽轮机循环效率角度分析,二次再热技术提高了汽轮机循环的平均吸热温度,使热效率进一步提高约2%,成为提高火力发电机组热效率切实可行的有效手段,同时此项技术实现了二氧化碳减排约3.6%,具有高效率、低能耗、低排放等优势,是大型燃煤机组的发展方向。二次再热技术的成功,为700摄氏度成员的哈电集团深入研究700摄氏度超超临界发电技术提供了强有力的技术支撑。

  在华能安源项目之前,我国没有二次再热机组。安源电厂2台66万千瓦超超临界二次再热机组是国内第一个应用二次再热技术的发电项目,哈电集团为华能集团提供了当时世界上参数最高的二次再热超超临界锅炉。2015年华能安源66万千瓦超超临界二次再热1号、2号机组顺利通过试运行,充分印证了哈电集团二次再热发电技术的可靠性和先进性,标志着我国第一座二次再热电厂建成投运,开启我国二次再热发电技术新纪元。

  华能安源项目投运后,锅炉主汽压力达到32.45兆帕,主蒸汽温度605摄氏度,两级再热系统的热力性能表现优越,一次、二次再热汽温均达到623摄氏度高效运行参数。2016年8月,安源二次再热机组平稳运行一年后,性能考核试验传来了令人振奋的成绩单,各项指标均优于保证值。1号、2号机组锅炉效率分别为94.61%、94.34%,均高于保证值93.8%,分别提高0.81%及0.54%,标志着两台机组供电煤耗比保证值再降低了2.64克/千瓦时、1.77克/千瓦时。

  华能莱芜电厂168小时试运行的成功,为二次再热技术作了更好的诠释。2015年12月23日,华能莱芜电厂百万千瓦二次再热超超临界塔式锅炉1号机组顺利通过168小时试运行后,2016年11月9日,华能莱芜百万千瓦超超临界二次再热2号机组锅炉一次性满负荷通过168小时试运行,再次印证了哈电集团二次再热技术的可靠性和先进性。主蒸汽压力达到32.9兆帕,主蒸汽温度达到605摄氏度,一次、二次再热汽温均达到623摄氏度,是目前我国乃至世界唯一达到623摄氏度运行参数的百万千瓦二次再热锅炉,锅炉效率超过95.3%。该锅炉机组还创造了“水压试验压力最高、从水压试验到机组点火吹管用时最短、从并网发电到完成168小时试运用时最短”等多项纪录。按照年运行5500小时计算,与常规百万千瓦超超临界一次再热最优机组相比,一台机组每年可节约标准煤9.74万吨(约等于13.6万吨原煤),相当于2273节火车皮装载煤量;二氧化碳减排27.5万吨,相当于约10个故宫那么大面积的森林一年吸收的二氧化碳量;二氧化硫减排102吨,氮氧化物减排94吨。机组节能减排效果更加突出,创造了可观的经济效益和社会效益。

  目前国内投运的二次再热电厂有3个,华能安源电厂66万千瓦机组、华能莱芜电厂百万千瓦机组和国电泰州电厂百万千瓦机组,前2个电厂的锅炉机组均为哈电集团设计制造。有了安源和莱芜项目的积淀,哈电集团在二次再热领域技术更加成熟,优势更加明显。目前,全国共有14个二次再热项目,哈电集团一举囊括了江西丰城、神华清远两个项目的三大主机成套设备合同,哈电集团所属企业哈尔滨锅炉厂有限责任公司拿到7个项目,市场占有率50%,领跑二次再热市场。

  技术率先突破准东煤为中国电力发光发热

  2016年12月11日,我国工业领域至高奖项——“第四届中国工业大奖”发布会在北京人民大会堂隆重举行,哈锅“燃用准东煤超(超)临界锅炉研制及工程应用示范项目”摘得中国工业大奖的桂冠,成为行业唯一获此殊荣的企业,再次登顶国内动力装备之巅。

  “准东”就是准格尔盆地东部。在距离哈尔滨四千公里之外的新疆准噶尔盆地东部的狭长地带,有我国最大的整装煤田。3900亿吨的储量不可小觑,以我国现在的煤炭年消耗量计算,如果这一煤田被开发,足够全国使用一百年。但是事情并没有预想的那样顺利,准东煤燃烧性差在业界闻名。高水分、高结渣、严重沾污等特性,令众多电站锅炉生产企业望而却步。难烧到什么程度?哈锅副总工程师赵彦华介绍,最麻烦的就是结焦,轻则爆管,重则形成数吨重的结焦块。此外,燃烧不好,会影响换热,影响发电,污染加重,破坏环境。以往烧这种煤,得掺入50%的优质煤,成本高昂。难以高效利用的准东煤,成了食之无味、弃之可惜的鸡肋。

  谁能攻克新疆准东煤结焦难题,谁就能赢得准东煤这个大市场。哈锅研发团队用三年时间,历经一千多个日夜,千亿吨准东煤终被唤醒。想要解难题,煤样要充足。如何把成百吨的煤样从新疆运回哈尔滨?燃烧器怎样设计?风、煤怎样配比?氮氧化物生成机理如何?截面热负荷、容积热负荷、燃烧器区域热负荷、燃尽高度如何分析……物理的、技术的、研发设备的,一系列问题接踵而至。比肩前行、久久为功,经过三年反反复复的实验,一道道技术难关终被攻破,哈锅人一举把优质煤掺烧准东煤的比例从50%提高到90%以上。

  新疆特变电工2台35万千瓦超临界锅炉掺烧90%以上准东煤且连续安全运行仅一年,就节省资金近4000万元,“哈锅燃用准东煤35万千瓦超临界锅炉科技成果”也通过国家工信部鉴定。准东煤变废为宝,千亿吨大煤田终被唤醒!喜讯不胫而走,前来参观者络绎不绝。研发技术的突破,大幅提升了哈锅的效益:在“疆电外送”新疆准东五彩湾电源点10个66万千瓦火电机组招标项目中,哈锅一举中标6个,以优异成绩确立领跑优势。

  提质增效增强内生动力

  哈电集团2016年在“去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板”等方面取得了一定成效,抓重点、去存量、控增量、严考核,完成了国资委存量压降目标。狠抓采购降本,采购平台上线率和采购招标比率全面提高;资金监管平台上线运行,资金集中度达80%以上;产品综合毛利率同比提高2个百分点;“两金”管控使资产周转速度明显加快,加大了应收账款清收力度,积极清理积压存货,盘活资产。大力压缩管理层级,通过淘汰落后产能、处置僵尸企业、清理冗员等措施,减少了多个无效低效法人企业,推进了企业瘦身健体。

  质量是企业生命,也是众多企业严抓严控的重点工作。去年,哈电集团深入开展了火“烧”质量工作,有效提升了产品制造质量、性能质量和服务质量。从理念、制度、措施上严管严控,主要领导每月深入到企业、班组进行调研、检查和交流,身体力行“质量是一把手工程”;出台了质量管理专项工作方案,重点整顿了采购和质检队伍,质检、采购、外协外包队伍更新率分别达8%、12%、21.5%;以问题导向、市场导向狠抓质量,加强供应商管理,制定了相关规定。2016年,哈电集团重大质量事故“零”起,全年质量损失率和外部损失率大幅下降。

  逆势突围打造动力航母

  “市场需求出现重大变化,不转型就死路一条。我们必须以市场为导向,大胆创新、大胆探索,通过全面技术创新、管理创新和商业模式创新,实现由工厂制向面向市场的事业部制转型,由传统制造业向现代服务制造业转型。”哈电集团总经理吴伟章这样说。

  每当夜幕降临,神州大地上三分之一的人们享受着哈电带来的光明和温暖。但是“三期叠加”的严峻形势下哈电集团这个“共和国装备制造业长子”没有躺在历史的功劳簿上呼呼沉睡。他们在2016年国内产能过剩、需求不足严峻形势下,去年煤电中标率全面提高,电站锅炉、电站汽轮机、汽轮发电机中标率均提高10个百分点以上,电站锅炉中标率高达47.2%。百万千瓦锅炉市场中标率达80%。相继签订了大唐彬长百万千瓦超超临界、国电博兴百万千瓦超超临界二次再热等锅炉合同;大容量汽轮发电机组取得突破,中标国华锦界三期、邹平一电四厂、京信揭阳等66万千瓦机电合同。水电综合中标率67.9%,拿到了国网荒沟30万千瓦抽水蓄能机组、雅砻江两河口50万千瓦混流式水轮机等合同。核电蒸汽发生器中标率62.5%,拿到了中核漳州1号、2号、中广核宁德5号等华龙一号蒸汽发生器合同,同时拿到了去年唯一的AP1000核主泵屏蔽电机合同。

  国际方面,哈电集团积极响应国家“一带一路”战略,加大“走出去”工作力度,通过“驾船出海”“借船出海”积极推进从装备“走出去”到技术、服务、资本、标准“走出去”,实现国际订单169亿元。日前,商务部公布了“2016年我国对外承包工程业务新签合同额前100家企业”,其中,哈电集团所属企业哈尔滨电气国际工程有限责任公司(简称“哈电国际”)对外承包合同额位列全国第18位。在中国对外承包工程商会推出的“2016年中国对外承包100强榜单”中,哈电国际位列第16位。这些排名是哈电集团“走出去”战略落地的最好印证。

  近年来,哈电国际积极探索新的商业模式,把目标定位在抢占海外高端市场和新业务领域,在走出去的基础上推动企业“走进去”,与世界先进企业同台竞争。其电站工程从最初建设在越南、巴基斯坦、菲律宾、印度尼西亚等传统市场,逐渐向中东、南美、土耳其及周边的东欧市场等高端电力市场挺进。在“走进去”的同时,还要“走上去”,哈电国际依靠走高端路线,实现了海外业务发展提档升级,实现由总承包领域向投资领域的延伸和跨越,不断延伸产业链条,创新商业模式,实现EPC(Engineering Procurement Construction)到BOO(Building-Owning-Operation)的跨越。目前,哈电国际走出去国际版图已覆盖40多个国家和地区,拥有全球在投资、融资、法律、税务、金融、设备供货、质量控制、工程设计等业务领域的合作伙伴,国际合作进一步加强。

  2016年,在国家领导人的见证下,哈电集团自主研发制造的厄瓜多尔总装机容量最大的水电站——辛克雷水电站8台高水头冲击式水轮发电机组正式投入发电。该水电站是我国与厄瓜多尔两国深度合作的重大国际项目,是我国在海外建成投产的最大水电站,投产发电后,将满足厄瓜多尔全国40%的电力需求,再次吸引了世界目光。2016年,哈电集团还签订阿联酋迪拜哈翔2400MW清洁燃煤电站EPC及BOO总承包合同,成功迈进中东高端电力市场。这是中资公司首次以投融资和总承包模式进入中东电力市场,对加快我国企业投身“一带一路”建设具有重要的战略意义。

  被誉为装备制造业“共和国的长子”的哈电集团,在科技引领、节能环保的发电设备制造的征程中,以自主创新为动力,以集成创新为基础,弘扬“工匠精神”,打造国之重器,做精做强火电、水电传统板块,强力打造新能源板块、国际板块及金融服务与投资板块,强力发展电站服务板块,拓展海洋工程板块,彰显了“承载民族工业希望,彰显中国动力风采”的历史使命与责任,推动着中国装备奋力远行。(阴浩 刘双 杜寒三)

(责编:贺迎春、熊旭)