创新驱动高质量发展 哈电集团多个项目报佳绩

创新驱动高质量发展 哈电集团多个项目报佳绩

在哈电集团了解到，其研制的国内首个国家级燃煤耦合生物质气化发电技术改造示范项目，有效破解了环境污染及资源浪费难题;成功研制我国首台30万千伏安立式脉冲发电机组，为“人造太阳”提供专属“能量驱动器”;世界首批AP1000核电示范项目全面运行等多个项目的研发走在了全国乃至世界的前列。“这些成绩的取得得益于哈电集团始终坚持创新驱动高质量发展，努力朝着建设具有全球竞争力的世界一流装备制造企业的目标奋进。”据哈电集团相关人员介绍。

有效破解环境污染难题

哈电集团研制的国内首个国家级燃煤耦合生物质气化发电技术改造示范项目，是在大唐长山热电厂1号660MW超临界机组现有场地建设1台发电功率为20MW等级的生物质气化发电项目，采用循环流化床微正压气化技术将产生的生物质燃气送至660MW超临界燃煤机组锅炉，与煤粉进行混烧，利用原有燃煤发电系统实现生物质高效发电，有效破解秸秆在田间直接燃烧造成环境污染及资源浪费难题。

长山生物质耦合发电国家示范项目今年2月19日气化炉再次点火，进行给料(稻壳)燃烧转气化调试，成功稳定运行约7小时左右，标志着稻壳正压气化工艺成功。目前正进行秸秆颗粒燃烧转气化调试工作。

哈电集团研制的燃用准东煤项目，从掺烧90%以上到100%全然用，正在进行科技攻关。近日，由哈电集团提供三大主机设备的全燃用准东煤新疆信友奇台电厂660MW超临界1号机组投入商业运行，用户特发来感谢信，对哈电产品性能和服务给予了高度评价。

信友奇台电厂机组用煤为属于强结渣、强沾污准东煤，目前正在进行锅炉燃烧优化调整试验，在低负荷运行时已实现全烧准东煤，在高负荷运行时燃用比例已达到85%，下一步将最终实现机组满负荷运行100%燃用准东煤。试验期间锅炉各项运行参数均达到或优于设计值，壁温分布均匀，各级受热面未出现结渣沾污现象。

2016年，哈电集团“燃用准东煤超(超)临界锅炉研制及工程应用示范项目”摘获了“中国工业大奖”，实现了在新疆特变电工2台35万千瓦超临界锅炉上燃烧90%以上准东煤且连续安全可靠运行五年以上的重大突破，攻克了准东煤燃烧时极易结渣和沾污的世界性难题。立足于此，哈电集团利用行业唯一的高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室进行了大量的试验研究，又自主开发了燃用准东煤660MW超(超)临界锅炉系列产品。

准东煤是新疆准噶尔盆地东部一条狭长地带煤炭资源，预测储量3900亿吨，以现在我国煤炭年消耗量计算，新疆准东煤田足够全国使用100年，目前已探明储量2136亿吨，是我国最大的整装煤田。准东煤价格非常便宜，但是煤质成分十分特殊，高水分且结焦沾污性极强，碱金属氧化物含量极高，属国内罕见煤质。近些年，哈电集团依托准东煤燃烧技术优势在新疆火电市场一路领跑，市场占有率、机组占有率及装机容量占有率均在55%以上。

为“人造太阳”提供专属“能量驱动器”

哈电集团成功研制我国首台30万千伏安立式脉冲发电机组，具有完全自主知识产权，总体参数达到国际先进水平，“哈电制造”为“人造太阳”提供专属“能量驱动器”。

前不久，哈电集团研发、设计、制造、安装、调试及试验的我国首台最大30万千伏安立式脉冲发电机组，在成都中核集团核工业西南物理研究院通过系统验收。

由唐任远和邓建军两位中国工程院院士牵头组成的9人专家组一致认为，该机组总体性能参数达到国际先进水平。这标志着被称为“人造太阳”的“中国环流器二号M(HL-2M)”装置正式拥有了专属的高性能“能量驱动器”。

正在建设中的“中国环流器二号M”是中国最大的托卡马克(托卡马克，又称环磁机，是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器)装置，主要研究和平利用核聚变，使其成为一种几乎取之不尽的清洁能源。因为太阳的光和热亦来源于核聚变反应释放的能量，该研究也因此被称为“人造太阳”。

30万千伏安立式脉冲发电机组总重约800吨、总高约15.5米，运行中能产生短时高电压、大电流或大功率脉冲，瞬时发电功率高达30万千伏安，将驱动“中国环流器二号M”装置的等离子体电流达到我国现有装置的2倍以上，使等离子体温度超过1.5亿度，能够满足“中国环流器二号M(HL-2M)”这一聚变研究先进装置的大功率、高储能供电需求，从而为相关研究提供保障。这标志着我国核聚变能源研发领域科研装备制造取得重大突破。

在该机组的研制过程中有很多设计难点、制造难点、安装调试难点。在设计难点方面，一方面是，机组采用的是六相电机电磁方案,之前哈电集团没有这种电机的计算程序，另一方面是，通风冷却设计要求高，需要非常规设计;在制造难点方面，推力头镜板等部件结构特殊，加工制造困难;在安装调试难点方面，第一次进行脉冲机组的安装调试，没有经验可借鉴。

面对这些难点，哈电集团以科技创新为动力，先后攻克了六相大电流发电机、大惯量高速转子、宽频变化控保系统等技术难题，形成了一批拥有自主知识产权的创新成果。哈电集团研制的脉冲发电机组为六相电机，采用六相“双Y错30度”定子绕组布置方式，使机组瞬时发电功率可高达300兆伏安，满足了“中国环流器二号M”装置的需求，达到国际先进水平。同时在安装调试工作上精益求精，机组在验收中运行稳定、性能出色，获得业主认可。

世界首批AP1000核电示范项目全面运行

日前，随着世界首批AP1000核电示范项目三门核电项目一期工程1、2号机组，海阳核电项目一期工程1、2号机组相继并网发电，并全部具备商业运行条件，已陆续投入商业运行，我国成为世界第一个成功应用第三代核电AP1000技术的国家，哈电集团也成为世界第一个参与设计制造AP1000三代核电常规岛主设备，且唯一拥有机组运营业绩的重要装备制造企业。首批AP1000核电机组将为世界核电领域注入新的血液，也为推动世界核电的发展和中国核电产业的普及作出了突出贡献。

为尽快调整能源结构，核电已成为我国战略性能源产业。作为核电站常规岛的关键设备，核电汽轮机及其相关设备的发展和国产化不仅关系到核电站建设能否顺利实施，更是决定我国制定的核电战略最终能否实现的关键因素之一。此类大功率核电汽轮机设计制造的发展状况，能够综合反映企业的研发设计、产品配套、加工制造和系统集成水平，体现了一个企业的科技创新能力和市场竞争力。

作为革命性应用第三代核电技术的设备，与其配套的半转速核电汽轮机在设计制造上仍有大量的技术难题需要攻克。哈电集团凭着多年来积累的成熟的火电制造经验及秦山二期扩建工程积累的核电经验，成功攻克难关，填补了这个空白。首批AP1000核电汽轮机组，秉承最先进的模块化设计理念，采用单轴、四缸、六排汽、中间再热、凝汽式机型，该机组采用多项先进技术，具有以下六大特点：低压内缸落地结构，更稳定;整锻转子，更安全;末级采用1375mm长叶片，更经济;先进的除湿系统，更高效;大型主汽阀和再热阀，更可靠;先进的汽水系统设计、电站三维布置和管道计算，更精确。四台百万等级、使用寿命为60年的AP1000机组对保证沿海电力需求，改善生态环境有积极且长远的影响。

以AP1000项目为依托，哈电集团解决并掌握了大型半转速核电汽轮机设计制造的关键技术，建立了包括设计研发、试验验证、制造规程、技术标准在内的技术体系。完成申报相关专利14项，相关设计制造新技术6项，设计研究和试验验证报告11项，相关论文9篇，相关设计制造技术规范和企业标准数十项。在产品技术性能上达到当前国际先进水平，已实现大型半转速核电汽轮机国产化和批量生产，具备满足内陆和沿海厂址要求的第三代核电站大型半转速饱和蒸汽轮机的供货能力。在AP1000三代核电示范项目成功完成国产化的基础上，哈电集团坚持自主创新，进行了百万千瓦等级核电机组的完全自主化设计和制造，成功完成华龙一号、VVER-1000、CAP1400、CANDU重水堆、海上核动力平台、多用途小堆、低温供热堆等多个堆型核电汽轮机组的研发。由AP1000技术体系衍生开发的具有完全自主知识产权的1800mm半转速长叶片，是国内唯一经过模型机验证试验、具有完全自主知识产权、试验完备的半转速核电长叶片，并将应用在哈电集团设计制造的华龙一号及AP1000优化上得到成功应用。

科技是第一生产力。2019年2月，“哈电集团发电设备工业大数据应用技术平台”在2019工业互联网峰会上荣获“2018年工业互联网优秀应用案例”。该项成果是哈电集团“工业大数据应用技术国家工程实验室”自2018年4月正式揭牌运营以来取得的重大成绩，多位专家认为具有一定行业优势及推广价值，目前已接入江苏盐城大丰多能互补电厂作为示范应用。该平台是基于信息—物理系统(CPS)、大数据和故障预测与健康管理(PHM)理念，结合IoT、大数据分析、微服务、工业建模、数据安全、协同优化等技术构成的智能运维体系，打通从发电设备的数据接入、存储、管理、算法建模开发到端平台应用的各个环节，推动企业从传统制造型向制造服务型转变。