創新驅動高質量發展 哈電集團多個項目報佳績

在哈電集團了解到，其研制的國內首個國家級燃煤耦合生物質氣化發電技術改造示范項目，有效破解了環境污染及資源浪費難題;成功研制我國首臺30萬千伏安立式脈沖發電機組，為“人造太陽”提供專屬“能量驅動器”;世界首批AP1000核電示范項目全面運行等多個項目的研發走在了全國乃至世界的前列。“這些成績的取得得益于哈電集團始終堅持創新驅動高質量發展，努力朝著建設具有全球競爭力的世界一流裝備制造企業的目標奮進。”據哈電集團相關人員介紹。

有效破解環境污染難題

哈電集團研制的國內首個國家級燃煤耦合生物質氣化發電技術改造示范項目，是在大唐長山熱電廠1號660MW超臨界機組現有場地建設1臺發電功率為20MW等級的生物質氣化發電項目，采用循環流化床微正壓氣化技術將產生的生物質燃氣送至660MW超臨界燃煤機組鍋爐，與煤粉進行混燒，利用原有燃煤發電系統實現生物質高效發電，有效破解秸稈在田間直接燃燒造成環境污染及資源浪費難題。

長山生物質耦合發電國家示范項目今年2月19日氣化爐再次點火，進行給料(稻殼)燃燒轉氣化調試，成功穩定運行約7小時左右，標志著稻殼正壓氣化工藝成功。目前正進行秸稈顆粒燃燒轉氣化調試工作。

哈電集團研制的燃用準東煤項目，從摻燒90%以上到100%全然用，正在進行科技攻關。近日，由哈電集團提供三大主機設備的全燃用準東煤新疆信友奇臺電廠660MW超臨界1號機組投入商業運行，用戶特發來感謝信，對哈電產品性能和服務給予了高度評價。

信友奇臺電廠機組用煤為屬于強結渣、強沾污準東煤，目前正在進行鍋爐燃燒優化調整試驗，在低負荷運行時已實現全燒準東煤，在高負荷運行時燃用比例已達到85%，下一步將最終實現機組滿負荷運行100%燃用準東煤。試驗期間鍋爐各項運行參數均達到或優于設計值，壁溫分布均勻，各級受熱面未出現結渣沾污現象。

2016年，哈電集團“燃用準東煤超(超)臨界鍋爐研制及工程應用示范項目”摘獲了“中國工業大獎”，實現了在新疆特變電工2臺35萬千瓦超臨界鍋爐上燃燒90%以上準東煤且連續安全可靠運行五年以上的重大突破，攻克了準東煤燃燒時極易結渣和沾污的世界性難題。立足于此，哈電集團利用行業唯一的高效清潔燃煤電站鍋爐國家重點實驗室進行了大量的試驗研究，又自主開發了燃用準東煤660MW超(超)臨界鍋爐系列產品。

準東煤是新疆準噶爾盆地東部一條狹長地帶煤炭資源，預測儲量3900億噸，以現在我國煤炭年消耗量計算，新疆準東煤田足夠全國使用100年，目前已探明儲量2136億噸，是我國最大的整裝煤田。準東煤價格非常便宜，但是煤質成分十分特殊，高水分且結焦沾污性極強，堿金屬氧化物含量極高，屬國內罕見煤質。近些年，哈電集團依托準東煤燃燒技術優勢在新疆火電市場一路領跑，市場占有率、機組占有率及裝機容量占有率均在55%以上。

為“人造太陽”提供專屬“能量驅動器”

哈電集團成功研制我國首臺30萬千伏安立式脈沖發電機組，具有完全自主知識產權，總體參數達到國際先進水平，“哈電制造”為“人造太陽”提供專屬“能量驅動器”。

前不久，哈電集團研發、設計、制造、安裝、調試及試驗的我國首臺最大30萬千伏安立式脈沖發電機組，在成都中核集團核工業西南物理研究院通過系統驗收。

由唐任遠和鄧建軍兩位中國工程院院士牽頭組成的9人專家組一致認為，該機組總體性能參數達到國際先進水平。這標志著被稱為“人造太陽”的“中國環流器二號M(HL-2M)”裝置正式擁有了專屬的高性能“能量驅動器”。

正在建設中的“中國環流器二號M”是中國最大的托卡馬克(托卡馬克，又稱環磁機，是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形容器)裝置，主要研究和平利用核聚變，使其成為一種幾乎取之不盡的清潔能源。因為太陽的光和熱亦來源于核聚變反應釋放的能量，該研究也因此被稱為“人造太陽”。

30萬千伏安立式脈沖發電機組總重約800噸、總高約15.5米，運行中能產生短時高電壓、大電流或大功率脈沖，瞬時發電功率高達30萬千伏安，將驅動“中國環流器二號M”裝置的等離子體電流達到我國現有裝置的2倍以上，使等離子體溫度超過1.5億度，能夠滿足“中國環流器二號M(HL-2M)”這一聚變研究先進裝置的大功率、高儲能供電需求，從而為相關研究提供保障。這標志著我國核聚變能源研發領域科研裝備制造取得重大突破。

在該機組的研制過程中有很多設計難點、制造難點、安裝調試難點。在設計難點方面，一方面是，機組采用的是六相電機電磁方案,之前哈電集團沒有這種電機的計算程序，另一方面是，通風冷卻設計要求高，需要非常規設計;在制造難點方面，推力頭鏡板等部件結構特殊，加工制造困難;在安裝調試難點方面，第一次進行脈沖機組的安裝調試，沒有經驗可借鑒。

面對這些難點，哈電集團以科技創新為動力，先后攻克了六相大電流發電機、大慣量高速轉子、寬頻變化控保系統等技術難題，形成了一批擁有自主知識產權的創新成果。哈電集團研制的脈沖發電機組為六相電機，采用六相“雙Y錯30度”定子繞組布置方式，使機組瞬時發電功率可高達300兆伏安，滿足了“中國環流器二號M”裝置的需求，達到國際先進水平。同時在安裝調試工作上精益求精，機組在驗收中運行穩定、性能出色，獲得業主認可。

世界首批AP1000核電示范項目全面運行

日前，隨著世界首批AP1000核電示范項目三門核電項目一期工程1、2號機組，海陽核電項目一期工程1、2號機組相繼并網發電，并全部具備商業運行條件，已陸續投入商業運行，我國成為世界第一個成功應用第三代核電AP1000技術的國家，哈電集團也成為世界第一個參與設計制造AP1000三代核電常規島主設備，且唯一擁有機組運營業績的重要裝備制造企業。首批AP1000核電機組將為世界核電領域注入新的血液，也為推動世界核電的發展和中國核電產業的普及作出了突出貢獻。

為盡快調整能源結構，核電已成為我國戰略性能源產業。作為核電站常規島的關鍵設備，核電汽輪機及其相關設備的發展和國產化不僅關系到核電站建設能否順利實施，更是決定我國制定的核電戰略最終能否實現的關鍵因素之一。此類大功率核電汽輪機設計制造的發展狀況，能夠綜合反映企業的研發設計、產品配套、加工制造和系統集成水平，體現了一個企業的科技創新能力和市場競爭力。

作為革命性應用第三代核電技術的設備，與其配套的半轉速核電汽輪機在設計制造上仍有大量的技術難題需要攻克。哈電集團憑著多年來積累的成熟的火電制造經驗及秦山二期擴建工程積累的核電經驗，成功攻克難關，填補了這個空白。首批AP1000核電汽輪機組，秉承最先進的模塊化設計理念，采用單軸、四缸、六排汽、中間再熱、凝汽式機型，該機組采用多項先進技術，具有以下六大特點：低壓內缸落地結構，更穩定;整鍛轉子，更安全;末級采用1375mm長葉片，更經濟;先進的除濕系統，更高效;大型主汽閥和再熱閥，更可靠;先進的汽水系統設計、電站三維布置和管道計算，更精確。四臺百萬等級、使用壽命為60年的AP1000機組對保證沿海電力需求，改善生態環境有積極且長遠的影響。

以AP1000項目為依托，哈電集團解決并掌握了大型半轉速核電汽輪機設計制造的關鍵技術，建立了包括設計研發、試驗驗證、制造規程、技術標準在內的技術體系。完成申報相關專利14項，相關設計制造新技術6項，設計研究和試驗驗證報告11項，相關論文9篇，相關設計制造技術規范和企業標準數十項。在產品技術性能上達到當前國際先進水平，已實現大型半轉速核電汽輪機國產化和批量生產，具備滿足內陸和沿海廠址要求的第三代核電站大型半轉速飽和蒸汽輪機的供貨能力。在AP1000三代核電示范項目成功完成國產化的基礎上，哈電集團堅持自主創新，進行了百萬千瓦等級核電機組的完全自主化設計和制造，成功完成華龍一號、VVER-1000、CAP1400、CANDU重水堆、海上核動力平臺、多用途小堆、低溫供熱堆等多個堆型核電汽輪機組的研發。由AP1000技術體系衍生開發的具有完全自主知識產權的1800mm半轉速長葉片，是國內唯一經過模型機驗證試驗、具有完全自主知識產權、試驗完備的半轉速核電長葉片，并將應用在哈電集團設計制造的華龍一號及AP1000優化上得到成功應用。

科技是第一生產力。2019年2月，“哈電集團發電設備工業大數據應用技術平臺”在2019工業互聯網峰會上榮獲“2018年工業互聯網優秀應用案例”。該項成果是哈電集團“工業大數據應用技術國家工程實驗室”自2018年4月正式揭牌運營以來取得的重大成績，多位專家認為具有一定行業優勢及推廣價值，目前已接入江蘇鹽城大豐多能互補電廠作為示范應用。該平臺是基于信息—物理系統(CPS)、大數據和故障預測與健康管理(PHM)理念，結合IoT、大數據分析、微服務、工業建模、數據安全、協同優化等技術構成的智能運維體系，打通從發電設備的數據接入、存儲、管理、算法建模開發到端平臺應用的各個環節，推動企業從傳統制造型向制造服務型轉變。