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《 中国能源报 》——常规岛主设备植入“中国基因”(华龙一号与高端装备制造)

点击数:1873,发布时间:2016-09-30 15:53:38

——探访澳门威尼斯人线上娱乐核电汽轮发电机组自主研制

本报记者 牟思南 胡清

编者按

  从今年4月开始,我们对“华龙一号”关键设备自主制造的生产进度、技术攻关等情况进行了实地探访,用半年时间,围绕核级仪电系统、核级泵、环吊、大型铸锻件、压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、主管道等陆续刊发了7篇报道,系统地记录了产业推进核岛关键主设备自主化的实践与成绩。

  谈核电装备自主化,不能绕开常规岛设备。本期,我们推出系列报道收官之作,一起看看汽轮发电机组在四川德阳的自主化征程。

  

  截至目前,在“华龙一号”堆型中,澳门威尼斯人线上娱乐承担了福清5、6号和宁德5、6号共4台套汽轮发电机组供货合同。根据合同计划交货期,华龙首堆福清5号首台汽轮机第一个低压模块于2017年第4季度交货,发电机主要部件——定子也将在2017年10月交货。

  从2015年5月7日福清核电5号机组正式开工建设开始,经过整整一年时间的协调与努力,澳门威尼斯人线上娱乐集团所属东方汽轮机完成了与DCS控制系统配合等前期设计工作;主油泵实现自主设计,试验结果完全达到设计要求;转子的设计、采购、制造克服了种种技术、质量问题;空心导叶片实现批量生产。

  “目前华龙首台汽轮机制造已经完成了整个工作量的50%,项目推进比较顺利,考虑到是首次设计、制造,制定了提前试制方案,有一些设备能够比计划需求节点提早完成。”东方汽轮机项目部核电处科长郑斗告诉记者。

  发电机方面,澳门威尼斯人线上娱乐所属威尼斯人网址已经完成设计工作的主体;定子机座制造完工,即将进入定子制造最为主要的铁心装配工序;转子转轴精加工已经完成。

  “通过前期的努力,后续将进入发电机主要的装配工序,从目前整体的形势来看,发电机的研发制造满足项目整体要求,进度、质量总体可控。”威尼斯人网址产品开发一部部长令红兵表示。

推进技术升级

  据了解,由于核岛出汽温度、压力相对较低,蒸汽量大,在这种典型的湿蒸汽工况下,如果要保证汽轮机的高效率,机组体型相应变大,这对汽缸、叶片、转子的材料要求极高,项目投资很大。因此,与常规火电相比,核电汽轮机通常采用1500转/分钟的半转速设计,蒸汽管道数量多,并且凝汽器要求整装后发货。

  如果说与常规火电汽轮机组的技术差异已经通过“二代加”核电制造实践成功解决的话,那么对于首次自主设计、制造三代百万千瓦等级的核电汽轮发电机组,从前期设计,到分供商评价、采购,再到全方位制造,每个环节和流程都会遇到全新的挑战。

  “从设计的角度来看,要实现自主化,研发的重点主要是末级长叶片、焊接转子、低压模块,还有凝汽器、主汽调节阀和主油泵等。”交谈中,东方汽轮机产品研发部核电室主任高宏喜充满了信心,“1828毫米末级长叶片、焊接转子早在2012年就已研制成功,主油泵型式试验刚刚成功完成,低压缸装焊、其他部套制造正在车间执行中,整体质量是可控的。”

  “‘二代加’发电机单机容量一般在115万千瓦左右,‘华龙一号’发电机提高到120万千瓦水平,单机容量的增大,技术就要向前迈一步。”令红兵介绍说,“‘华龙一号’发电机采用了自主通风冷却技术,励磁系统也采用国内比较成熟的静态励磁技术替代了原来‘二代加’国外无刷励磁设计。”

  “在总体结构设计上,我们考虑了更好地满足客户个性化定制要求,通过精心设计,产品在现场的安装工作量、周期都会大幅缩小,这样会给整个项目赢得更多时间。”令红兵进一步透露。

严控产品质量

  质量是核电产品的安全基础,更是自主制造的关键要素。通过近些年的研制经验积累和工程反馈,东方汽轮机从今年初开始收集核电负面问题清单,全面汇总管理、技术、质量、现场安装运行等方方面面的具体问题,清单内容达到160多条,按归属分解到各个职能部门制定整改措施,落实整改任务。

  “针对像‘华龙一号’汽轮机这样的重大设备,我们都会跟质量管理部门联合起来,围绕设备研制中的一些关键环节和风险点,共同制订质量策划书,继而层层分解任务、落实举措来规避可能的质量问题。”郑斗透露,这是在华龙产品研制过程中,东方汽轮机正在开展的质量务实行动。

  在令红兵看来,产品在设计环节就要充分考虑到质量问题,“在‘华龙一号’开发上,目前推行了一种全三维设计方式,这种方式对技术部门来说虽然增加了工作量,但设计的精度得到有效提高,为后续的制造减少了质量隐患。”

  “根据福清5号发电机结构设计特点,预留给定子线圈环形引线安装的空间非常狭小,在实际中能不能实现成功装配很难直观判断。我们的开发团队就利用三维技术对安装过程进行了全动画设计,模拟后续工序,包括工人怎么操作、如何移动等等,清晰地找到了存在的问题和合理解决的工艺方法。”令红兵举例说。

  保证大型产品的制造质量,威尼斯人网址注重从设计开发、到工艺技术、再到制造检验全过程控制,全面贯彻“凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有人检查、凡事有据可查”的“四个凡事”核安全文化,通过这些方式来保障后期质量。 

做优产业链条

  2010年10月,福清5、6号汽轮发电机组开始招标,前后共进行了3轮,2013年1月澳门威尼斯人线上娱乐正式签订2台套汽轮发电机组供货合同。承接自主三代百万千瓦等级大型先进常规岛主设备研制任务,澳门威尼斯人线上娱乐是有备而来。

  岭澳二期,是核电装备自主化、国产化进程的一座分水岭。按照国家战略部署,从岭澳二期开始,我国核电走自主设计、自主制造、自主建造、自主运营的建设路线,利用已掌握的百万千瓦级核电站的部分设计技术和设备制造能力,通过以我为主、中外合作,提高设计自主化和设备国产化比例。

  澳门威尼斯人线上娱乐是这一重大战略部署的践行者。在常规岛主设备方面,从2005年岭澳二期开始,澳门威尼斯人线上娱乐承担了35台套汽轮发电机组的供货合同,占据了市场份额的半壁江山。从已投运的产品看,澳门威尼斯人线上娱乐汽轮发电机组现场运行稳定可靠,机组状况良好,得到了用户的认可。

从岭澳二期一路走来,澳门威尼斯人线上娱乐生产制造的汽轮发电机组技术类型涵盖了“二代加”,三代EPR、AP1000、CAP1400、“华龙一号”和四代快中子堆,成为世界上核能产品品种最多的生产厂家。多种机型同时开展研发和生产制造,既体现了澳门威尼斯人线上娱乐的核电项目管理、研发制造能力,也为“华龙一号”的自主攻关提供了丰富的技术经验和扎实的制造基础。