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绿色梦想从零到强,国产技术勇破樊篱——中国能建天津电建的技术突围侧记

  欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。中国能建天津电建六十余年业务发展中,屡次遭遇技术垄断卡脖子困境,天津电建职工怀揣着对科技进步的执着追求,秉持着不破楼兰终不还”的坚定决心,踏上了这条充满挑战的突破技术垄断之路。

  绿色梦想实现从“0”到“1”的突破

  天津IGCC电站示范工程是国内首座、亚洲首座世界第六座大型整体煤气化联合循环发电示范工程工程主要建设1*250MW整体煤气化联合循环发电机组工程,中国能建天津电建承建全厂建筑安装施工(除化工岛安装)。

  IGCC融合了化工和电力两大行业,发电效率高,又有极好的环保性能。长期以来,整体煤气化联合循环发电(IGCC)技术一直被国外巨头牢牢攥在手中,国内连一套完整的技术资料都难以获取我国在该领域的发展受到严重制约

  “我们一定要出中国人自己的 IGCC电站!”项目启动会上,时任项目经理苑立军郑重地说。彼时,天津滨海新区临港工业园区的工地上,寒风裹挟着咸涩的海风呼啸而过,仿佛在嘲讽这个不可能完成的任务但苑立军和团队没有退缩。这个参数国外文献里根本没提过,我们自己测!”讨论会上,苑立军将一摞厚厚的实验数据在桌上。团队成员们白天泡在施工现场,记录每一个设备的运行数据;夜晚则围坐在会议室,对着满墙的图纸激烈争论。

  终于,仅用时38个月,华能天津IGCC电站完成72+24小时满负荷试运,现场爆发出雷鸣般的欢呼。我们创造了世界纪录!”苑立军声音颤抖,眼中闪烁着激动的泪花。

天津IGCC电站示范工程



  这座电站不仅以最快的建设速度、最短的调试时间震惊世界,更重要的是,它构建起我国首套完全自主知识产权体系,让中国在清洁高效发电领域实现了从 ”到”的逆袭。

  这一突破不仅提升了我国在清洁发电领域的国际地位,更为我国电力行业的可持续发展提供了新的方向和动力,推动我国电力行业向着更加绿色、高效的方向迈进。

  国产“大脑”驱动机组438天不间断运行

  江西分宜266万千瓦扩建项目肩负国家自主研发的数字化控制系统平台——NuCON系统应用验证的重任。

  项目投产后,1号机组保持在网连续运行438天,被中国电力企业联合会认证为创同类型机组168小时后不间断在网连运全国纪录。这一成绩不仅彰显了机组卓越的性能和可靠性,更体现了国产智慧大脑——NuCON系统的自主力量

  由于是国内首个将自主研发的系统与总线技术结合,对施工提出了更大的挑战。项目经理边立平在动员会上说道:“这个电厂用我们自己的‘大脑’NuCON 系统来指挥!建安过程必须完美适配国产方式。”面对国外技术垄断的分布式控制系统,天津电建团队立下军令状。

  总线技术可以大大提高现场控制的智能化,但是由于新的系统和总线技术存在较多通讯、逻辑等方面的问题,项目需要不定期地进行讨论,及时与研发人员沟通,配合调试人员进行现场试验,最终将一项项问题全部解决,保证了机组的安全稳定运行。“这个算法必须优化,要比进口系统更精准!”研发人员在实验室里争分夺秒地调试。

  当 NuCON 系统成功应用,1号机组刷新多项纪录时,一位老工程师热泪盈眶:“让分宜电厂摆脱国外技术垄断的关键所在,就是这套NuCON系统。以后,我们的电厂终于有了自己的‘智慧大脑’!”

  在此之前,我国大型发电厂的分布式控制系统一直依赖国外进口,发展受制于人它的出现,不仅提升了项目的安全性和可靠性,更为我国火电行业的自主发展注入了新的活力,推动我国火电技术迈向新的高度。

江西分宜电厂



  心脏换芯陇电订单0.003秒入鲁

  甘肃庆阳换流站工程是国内首个风光火储一体化大型综合能源基地外送项目“始发站”,承担着将多种能源高效外送的重任。同时,作为国家首批数字化换流站应用工程和首批基于数字化 e 基建 2.0 应用工程,其地位举足轻重。

  庆阳换流站配备了全“芯”的国产心脏——特高压换流变压器国产分接开关这一全自主研发的设备,以超1000个精密零部件、年均6000余次毫秒级切换的复杂运作,每次切换涉及9个过程,400多个零部件需在毫秒级的时序内精密配合,且涉及电、热、力多场耦合作用正如庆阳换流站项目经理穆卫华所比喻,换流变压器有载分接开关如同汽车的自动“变速箱”,承担着调节电压、负荷、电流的关键任务。

  此前,这项技术长期被国外少数厂家垄断,其制造难度极大一旦故障,更换进口产品订货周期长达34个月。随着168试运结束,陇电闪送齐鲁,宣告特高压换流变压器国产分接开关成功实现工程化应用,彻底填补国内技术空白,攻克电力装备国产化关键难题。

甘肃庆阳换流站


  此外,该换流站的控制保护室搭载国产自主可控芯片的直流控制保护系统“它只有指甲盖大小,但是正以每秒20亿次的算力守护换流站安全运行。”穆卫华介绍。相较传统进口芯片,其将保护装置动作时间与控制系统响应精度压缩至毫秒级,数据处理速度提升30%这一升级标志着我国电力二次设备核心器件实现自主可控,为电力行业发展提供了宝贵的实践经验。

  如今,国产化的升级换芯让换流站的涌动出新的活力。中国能建天津电建在项目建设中与业主协同开展 11 项科技项目从传统生产线迈向实验室创新模式,书写了重大装备全产业链自主可控的新篇章,为电网安全稳定运行筑牢了科技防线,成为我国电力行业科技创新的典范。

  末梢拓展 25万道绣花焊“卷”起来

  俯瞰迪拜浩瀚无垠的沙漠,占地逾6000个足球场的迪拜光热项目映入眼帘,几十万块镜面边缘环绕的镜面一圈圈悠然卷曲,仿佛沙漠烫了卷发,伴随着汩汩热浪涌动绿色电流。

  如此“时尚”的造型,是如何建造的?

迪拜光热项目



  聚焦槽式1号镜场,卷曲的镜面后21200组集热器单元鳞次栉比,安装过程中,仅焊接任务高达约3万吨管道,组装254400集热管,而且,要将厚度仅有2.3毫米,管间隔断20毫米的254400支集热管一次焊接成功,这无疑是“刀尖上跳舞、针尖上绣花”。

  如何能在短时间内完成海量任务?

  焊接班负责人王海柱带领团队,以薄壁不锈钢管自动化焊接为研发课题,深度专研,多次试验。他发现,若采用人工焊接,需配备64个专业不锈钢焊工和相对应的机械,但手动焊质检通过率只有70% ,机械设备不能在狭窄空间移动,施工进度缓慢。他想到目前天津电建的车间自动焊接已完全成熟,便尝试把自动焊机装上车,“这样组合而成的工装机动性强,自动焊机采用的是自熔技术,又省去了焊材。”现场实践通过后,氩弧自动焊工艺提升进度60%,现场全方位铺开。

  薄壁上的“绣花”技术取得了突破,王海柱说:“整体的履约速度得到提升,焊口无损检测一次合格率高达99%,且完全满足ASME国际标准。”项目相关方见识到这样的“中国速度”、“中国质量”,纷纷竖起拇指,大加赞扬,“早听说‘中国功夫’,在硬币这么薄的钢管上绣花,世界级的难题让你们攻克了,真的了不起!”

  阿本格(ABG)和业主对这一成果给予了肯定和赞扬,这不仅是对焊接团队技术实力突破垄断的认可,更体现了大国工匠精神。中国能建天津电建在集热管焊接领域的逆袭,为我国相关行业的发展注入了新的活力,树立了新的标杆。

  从 IGCC 电站 “绿色梦想” 从零到强的跨越,到火电项目国产智慧的独特绽放;从换流站创新引领行业变革,到集热管焊接工艺的突破闪光 —— 中国能建天津电建始终以争先之姿、实干之风,破壁前行,在技术壁垒上刻下中国印记,于国际舞台绽放璀璨光芒,为我国能源事业的澎湃发展注入不竭动能。