[科技日報]哈電集團：自主創新讓中國動力光耀世界
來源：科技日報
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發布時間：2017-03-17
陰浩 劉雙 杜寒三
當今投運的世界最大容量水電機組向家壩導水機構制造成功
世界先進的燃燒技術中心
操作者正在為30萬千瓦發電機組定子下線
三門核電站世界首臺AP1000常規島1250MW核電汽輪發電機組
國產首臺66萬千瓦超超臨界二次再熱機組裝備華能安源電廠
律動的北方、冬季的大自然，蘊藏著無限的能量，預示著蓄勢待發的勃勃生機。走入位于哈爾濱科技創新城的哈爾濱電氣集團公司（簡稱“哈電集團”）的發電設備研制基地，所有人都會被迎面而來的巨幅油畫所吸引。巨幅油畫以《律動》為題，以哈電集團企業文化的主色調藍色為主，再現了大自然的廣袤、雄渾，也彰顯了哈電集團作為“裝備制造業共和國長子”的博大與寬容。
“在寧靜中積聚能量，在律動中釋放前行。”哈電人說，“我們的愿景，打造世界裝備制造業的動力航母；我們的目標，中國最好、世界一流。”
世界需要源源不竭的動力向前發展，人類需要時時不斷的光明走向未來。歷史記載中，中國人制造發電設備比西方晚了近百年，而現實告訴世界，哈電集團書寫出新的歷史。在產能過剩、需求不足的嚴峻形勢下，我國大型電站設備制造生產基地——哈電集團2016年主要經濟指標同比均實現10%以上增長，且不斷在國際高端電力設備領域實現新突破。
這個有著60多年發展歷程的老牌國有企業，憑借多年來在重點領域和關鍵環節的自主創新，不斷拓展新市場，煥發出新的生機和活力，奏出了老工業基地振興的最強音。哈電集團正在成為引領世界裝備制造業不斷前行的動力航母，不斷踐行著“為世界提供動力，為人類帶來光明”的使命。
從蘇聯援建，到模仿制造；從引進技術，到哈電“智”造。陪跑、跟跑、并跑，直到現在很多領域的世界領跑，60余載光陰歲月，哈電集團的歷史就是一部老牌國企通過自主創新不斷適應市場需求變化，奮勇前行的歷史，更是共和國科技事業“引進、消化、吸收、再創新”成功模式的典型代表。
60多年來，哈電人用不懈的努力和殷實的成果書寫著民族工業從無到有、由弱到強、從小到大的歷史，實現了裝備制造業從“中國制造”到“中國創造”的跨越。水輪發電機組單機容量從始建之初的800千瓦到現在的1000兆瓦；常規火電汽輪機及發電機組單機容量從25兆瓦提高到現在的1000兆瓦以上等級；鍋爐產品從當初的6000千瓦中壓發展至現在的1100兆瓦超超臨界，實現了質的飛躍；核電產品實現了核島內核心部件的配套制造，常規島汽輪機、發電機的單機容量從起步的二代650兆瓦發展到三代的1250兆瓦，具有自主知識產權的“華龍一號”核電產品也將噴薄而出；30兆瓦燃氣輪機的成功制造打破了西方國家的壟斷。哈電集團用持續的自主創新創造了數百個國內第一，在中國發電裝備制造業發展的各個歷史時期樹起一座座豐碑，彰顯出央企敢為天下先的博大胸襟和勇于擔當的共和國裝備制造業“長子”風范。
經過60多年的發展，哈電集團形成了煤電、核電、水電、氣電、船舶動力裝置、電氣驅動裝置、電站交鑰匙工程等為主導產品的產業布局，為推進中國裝備制造業發展提供了不竭動力。
引進消化吸收 打造三代核電技術自主品牌
2011年，發生在日本福島的核泄漏事件讓人談“核”色變，發展更加安全可靠的三代核電成為世界各國共同的現實選擇。AP1000作為美國西屋電氣公司開發的第三代核電技術，采用非能動安全系統保障安全，是目前全球核電市場中最安全、最先進的商業核電技術。自2008年哈電集團引進AP1000技術以來，我國核電產業經歷了引進、消化、吸收、再創新的發展過程，實現了從無到有，從弱到強的蛻變。
2015年11月，哈電集團核電生產取得兩個新突破，一是制造的第5臺AP1000核電輔機設備——田灣核電站3號機密封油系統集裝和氫氣控制系統順利發運；二是田灣3號機定子端部灌注膠工作順利完成，驗證了哈電集團對三代核電技術和裝備國產化的成功，哈電集團核電產品國產化制造技術走向成熟，也標志著我國AP1000核電裝備制造能力的進一步提升。
通過對AP1000技術的不斷優化創新，哈電集團已逐步成為我國核電“走出去”主打品牌——“華龍一號”的重要成員，堆型相匹配的具有完全自主知識產權的大容量半轉速核電汽輪機，為中國核電“走出去”提供了強勁動力。
2016年7月11日，哈電集團“華龍一號”汽輪發電機組設計方案通過中國核能行業協會專委會評審。2016年8月29日，哈電集團自主設計、制造的國家科技重大專項CAP1400主泵屏蔽電機樣機成功交付發運，標志著哈電集團已完全掌握CAP系列主泵屏蔽電機制造、檢驗和試驗的關鍵技術。擁攬著“AP1000、華龍一號、CAP1400等系列核電產品的研發制造”的成果，擁攬著“三門、海陽AP1000核電汽輪發電機組非核沖轉相繼取得成功”的業績，擁攬著“VVER型百萬核電機組MSR自主化研發國際領先的技術”，哈電集團再樹三代核電技術發展的里程碑，成為國內唯一一家同時具備設計、制造CAP1400核電軸封主泵和屏蔽主泵電機資質和能力的企業。
引領技術革新 樹立“二次再熱”行業標桿
2016年，以中國工程院院士、哈爾濱工業大學教授秦裕琨為組長的專家鑒定委員會對哈電集團“66萬千瓦超超臨界二次再熱鍋爐研制及應用”項目進行成果鑒定。專家一致認為該項目“達到世界領先水平”，標志著哈電集團自主研發的高參數二次再熱鍋爐獲得圓滿成功。特別令業界振奮的是，由哈電集團提供鍋爐設備的華能安源和萊蕪兩個電廠均傳出喜訊，安源電廠平穩運行一年各項指標均優于保證值，萊蕪電廠創世界火電機組綜合指標最優，兩個機組都成為世界綠色煤電的標桿示范機組。
二次再熱這項技術以其復雜性和特殊性著稱。所謂二次再熱，是指汽輪機超高壓缸排汽經過一次中間再熱后進入高壓缸，高壓缸排汽經過二次中間再熱后再進入中壓缸做功。從汽輪機循環效率角度分析，二次再熱技術提高了汽輪機循環的平均吸熱溫度，使熱效率進一步提高約2%，成為提高火力發電機組熱效率切實可行的有效手段，同時此項技術實現了二氧化碳減排約3.6%，具有高效率、低能耗、低排放等優勢，是大型燃煤機組的發展方向。二次再熱技術的成功，為700攝氏度成員的哈電集團深入研究700攝氏度超超臨界發電技術提供了強有力的技術支撐。
在華能安源項目之前，我國沒有二次再熱機組。安源電廠2臺66萬千瓦超超臨界二次再熱機組是國內第一個應用二次再熱技術的發電項目，哈電集團為華能集團提供了當時世界上參數最高的二次再熱超超臨界鍋爐。2015年華能安源66萬千瓦超超臨界二次再熱1號、2號機組順利通過試運行，充分印證了哈電集團二次再熱發電技術的可靠性和先進性，標志著我國第一座二次再熱電廠建成投運，開啟我國二次再熱發電技術新紀元。
華能安源項目投運后，鍋爐主汽壓力達到32.45兆帕，主蒸汽溫度605攝氏度，兩級再熱系統的熱力性能表現優越，一次、二次再熱汽溫均達到623攝氏度高效運行參數。2016年8月，安源二次再熱機組平穩運行一年后，性能考核試驗傳來了令人振奮的成績單，各項指標均優于保證值。1號、2號機組鍋爐效率分別為94.61%、94.34%，均高于保證值93.8%，分別提高0.81%及0.54%，標志著兩臺機組供電煤耗比保證值再降低了2.64克/千瓦時、1.77克/千瓦時。
華能萊蕪電廠168小時試運行的成功，為二次再熱技術作了更好的詮釋。2015年12月23日，華能萊蕪電廠百萬千瓦二次再熱超超臨界塔式鍋爐1號機組順利通過168小時試運行后，2016年11月9日，華能萊蕪百萬千瓦超超臨界二次再熱2號機組鍋爐一次性滿負荷通過168小時試運行，再次印證了哈電集團二次再熱技術的可靠性和先進性。主蒸汽壓力達到32.9兆帕，主蒸汽溫度達到605攝氏度，一次、二次再熱汽溫均達到623攝氏度，是目前我國乃至世界唯一達到623攝氏度運行參數的百萬千瓦二次再熱鍋爐，鍋爐效率超過95.3%。該鍋爐機組還創造了“水壓試驗壓力最高、從水壓試驗到機組點火吹管用時最短、從并網發電到完成168小時試運用時最短”等多項紀錄。按照年運行5500小時計算，與常規百萬千瓦超超臨界一次再熱最優機組相比，一臺機組每年可節約標準煤9.74萬噸（約等于13.6萬噸原煤），相當于2273節火車皮裝載煤量；二氧化碳減排27.5萬噸，相當于約10個故宮那么大面積的森林一年吸收的二氧化碳量；二氧化硫減排102噸，氮氧化物減排94噸。機組節能減排效果更加突出，創造了可觀的經濟效益和社會效益。
目前國內投運的二次再熱電廠有3個，華能安源電廠66萬千瓦機組、華能萊蕪電廠百萬千瓦機組和國電泰州電廠百萬千瓦機組，前2個電廠的鍋爐機組均為哈電集團設計制造。有了安源和萊蕪項目的積淀，哈電集團在二次再熱領域技術更加成熟，優勢更加明顯。目前，全國共有14個二次再熱項目，哈電集團一舉囊括了江西豐城、神華清遠兩個項目的三大主機成套設備合同，哈電集團所屬企業哈爾濱鍋爐廠有限責任公司拿到7個項目，市場占有率50%，領跑二次再熱市場。
技術率先突破 準東煤為中國電力發光發熱
2016年12月11日，我國工業領域至高獎項——“第四屆中國工業大獎”發布會在北京人民大會堂隆重舉行，哈鍋“燃用準東煤超（超）臨界鍋爐研制及工程應用示范項目”摘得中國工業大獎的桂冠，成為行業唯一獲此殊榮的企業，再次登頂國內動力裝備之巔。
“準東”就是準格爾盆地東部。在距離哈爾濱四千公里之外的新疆準噶爾盆地東部的狹長地帶，有我國最大的整裝煤田。3900億噸的儲量不可小覷，以我國現在的煤炭年消耗量計算，如果這一煤田被開發，足夠全國使用一百年。但是事情并沒有預想的那樣順利，準東煤燃燒性差在業界聞名。高水分、高結渣、嚴重沾污等特性，令眾多電站鍋爐生產企業望而卻步。難燒到什么程度？哈鍋副總工程師趙彥華介紹，最麻煩的就是結焦，輕則爆管，重則形成數噸重的結焦塊。此外，燃燒不好，會影響換熱，影響發電，污染加重，破壞環境。以往燒這種煤，得摻入50%的優質煤，成本高昂。難以高效利用的準東煤，成了食之無味、棄之可惜的雞肋。
誰能攻克新疆準東煤結焦難題，誰就能贏得準東煤這個大市場。哈鍋研發團隊用三年時間，歷經一千多個日夜，千億噸準東煤終被喚醒。想要解難題，煤樣要充足。如何把成百噸的煤樣從新疆運回哈爾濱？燃燒器怎樣設計？風、煤怎樣配比？氮氧化物生成機理如何？截面熱負荷、容積熱負荷、燃燒器區域熱負荷、燃盡高度如何分析……物理的、技術的、研發設備的，一系列問題接踵而至。比肩前行、久久為功，經過三年反反復復的實驗，一道道技術難關終被攻破，哈鍋人一舉把優質煤摻燒準東煤的比例從50%提高到90%以上。
新疆特變電工2臺35萬千瓦超臨界鍋爐摻燒90%以上準東煤且連續安全運行僅一年，就節省資金近4000萬元，“哈鍋燃用準東煤35萬千瓦超臨界鍋爐科技成果”也通過國家工信部鑒定。準東煤變廢為寶，千億噸大煤田終被喚醒！喜訊不脛而走，前來參觀者絡繹不絕。研發技術的突破，大幅提升了哈鍋的效益：在“疆電外送”新疆準東五彩灣電源點10個66萬千瓦火電機組招標項目中，哈鍋一舉中標6個，以優異成績確立領跑優勢。
提質增效 增強內生動力
哈電集團2016年在“去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板”等方面取得了一定成效，抓重點、去存量、控增量、嚴考核，完成了國資委存量壓降目標。狠抓采購降本，采購平臺上線率和采購招標比率全面提高；資金監管平臺上線運行，資金集中度達80%以上；產品綜合毛利率同比提高2個百分點；“兩金”管控使資產周轉速度明顯加快，加大了應收賬款清收力度，積極清理積壓存貨，盤活資產。大力壓縮管理層級，通過淘汰落后產能、處置僵尸企業、清理冗員等措施，減少了多個無效低效法人企業，推進了企業瘦身健體。
質量是企業生命，也是眾多企業嚴抓嚴控的重點工作。去年，哈電集團深入開展了火“燒”質量工作，有效提升了產品制造質量、性能質量和服務質量。從理念、制度、措施上嚴管嚴控，主要領導每月深入到企業、班組進行調研、檢查和交流，身體力行“質量是一把手工程”；出臺了質量管理專項工作方案，重點整頓了采購和質檢隊伍，質檢、采購、外協外包隊伍更新率分別達8%、12%、21.5%；以問題導向、市場導向狠抓質量，加強供應商管理，制定了相關規定。2016年，哈電集團重大質量事故“零”起，全年質量損失率和外部損失率大幅下降。
逆勢突圍 打造動力航母
“市場需求出現重大變化，不轉型就死路一條。我們必須以市場為導向，大膽創新、大膽探索，通過全面技術創新、管理創新和商業模式創新，實現由工廠制向面向市場的事業部制轉型，由傳統制造業向現代服務制造業轉型。”哈電集團總經理吳偉章這樣說。
每當夜幕降臨，神州大地上三分之一的人們享受著哈電帶來的光明和溫暖。但是“三期疊加”的嚴峻形勢下哈電集團這個“共和國裝備制造業長子”沒有躺在歷史的功勞簿上呼呼沉睡。他們在2016年國內產能過剩、需求不足嚴峻形勢下，去年煤電中標率全面提高，電站鍋爐、電站汽輪機、汽輪發電機中標率均提高10個百分點以上，電站鍋爐中標率高達47.2%。百萬千瓦鍋爐市場中標率達80%。相繼簽訂了大唐彬長百萬千瓦超超臨界、國電博興百萬千瓦超超臨界二次再熱等鍋爐合同；大容量汽輪發電機組取得突破，中標國華錦界三期、鄒平一電四廠、京信揭陽等66萬千瓦機電合同。水電綜合中標率67.9%，拿到了國網荒溝30萬千瓦抽水蓄能機組、雅礱江兩河口50萬千瓦混流式水輪機等合同。核電蒸汽發生器中標率62.5%，拿到了中核漳州1號、2號、中廣核寧德5號等華龍一號蒸汽發生器合同，同時拿到了去年唯一的AP1000核主泵屏蔽電機合同。
國際方面，哈電集團積極響應國家“一帶一路”戰略，加大“走出去”工作力度，通過“駕船出海”“借船出海”積極推進從裝備“走出去”到技術、服務、資本、標準“走出去”，實現國際訂單169億元。日前，商務部公布了“2016年我國對外承包工程業務新簽合同額前100家企業”，其中，哈電集團所屬企業哈爾濱電氣國際工程有限責任公司（簡稱“哈電國際”）對外承包合同額位列全國第18位。在中國對外承包工程商會推出的“2016年中國對外承包100強榜單”中，哈電國際位列第16位。這些排名是哈電集團“走出去”戰略落地的最好印證。
近年來，哈電國際積極探索新的商業模式，把目標定位在搶占海外高端市場和新業務領域，在走出去的基礎上推動企業“走進去”，與世界先進企業同臺競爭。其電站工程從最初建設在越南、巴基斯坦、菲律賓、印度尼西亞等傳統市場，逐漸向中東、南美、土耳其及周邊的東歐市場等高端電力市場挺進。在“走進去”的同時，還要“走上去”，哈電國際依靠走高端路線，實現了海外業務發展提檔升級，實現由總承包領域向投資領域的延伸和跨越，不斷延伸產業鏈條，創新商業模式，實現EPC（Engineering Procurement Construction）到BOO（Building-Owning-Operation）的跨越。目前，哈電國際走出去國際版圖已覆蓋40多個國家和地區，擁有全球在投資、融資、法律、稅務、金融、設備供貨、質量控制、工程設計等業務領域的合作伙伴，國際合作進一步加強。
2016年，在國家領導人的見證下，哈電集團自主研發制造的厄瓜多爾總裝機容量最大的水電站——辛克雷水電站8臺高水頭沖擊式水輪發電機組正式投入發電。該水電站是我國與厄瓜多爾兩國深度合作的重大國際項目，是我國在海外建成投產的最大水電站，投產發電后，將滿足厄瓜多爾全國40%的電力需求，再次吸引了世界目光。2016年，哈電集團還簽訂阿聯酋迪拜哈翔2400MW清潔燃煤電站EPC及BOO總承包合同，成功邁進中東高端電力市場。這是中資公司首次以投融資和總承包模式進入中東電力市場，對加快我國企業投身“一帶一路”建設具有重要的戰略意義。
被譽為裝備制造業“共和國的長子”的哈電集團，在科技引領、節能環保的發電設備制造的征程中，以自主創新為動力，以集成創新為基礎，弘揚“工匠精神”，打造國之重器，做精做強火電、水電傳統板塊，強力打造新能源板塊、國際板塊及金融服務與投資板塊，強力發展電站服務板塊，拓展海洋工程板塊，彰顯了“承載民族工業希望，彰顯中國動力風采”的歷史使命與責任，推動著中國裝備奮力遠行。（《科技日報》2017年3月14日 第12版）