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二重重装:大型水电机组全套铸锻件制造基地
2010/1/29 9:04:19    新闻来源:中国水力发电工程学会
  二重集团(德阳)重型装备股份有限公司(以下简称二重重装)是中国最大的大型水电机组全套铸锻件制造基地,是支撑国家发展清洁能源的重要基石。 

  只有工业强国才有实力涉及大型铸锻件的制造领域,各发达国家政府把大型铸锻件行业作为其不可或缺的战略性行业,十分重视其发展并大力支持其制造技术研究。韩国斗山重工、法国克鲁索铸钢厂、日本室兰制钢所等公司具有较为成熟的大型水电机组铸锻件制造技术和经验,在制造能力上也居世界领先地位,然而这些公司的制造技术是不转让的。随着国内外水电市场的迅速发展,国外提供的大型铸锻件周期难以满足市场需求,若不能快速国产化,大型铸锻件将成为制约我国水电发展的瓶颈。因此,实现大型水电机组关键铸锻件的国产化对于国家安全和国民经济建设具有十分重要的意义。 

  举世瞩目的三峡工程,水电机组单台容量达70万千瓦,装机26台,电站总容量达1820万千瓦。三峡工程的建设拉开了我国建设大功率机组、巨型水电站的帷幕。三峡工程70万千瓦级大型水电机组所需的不锈钢转轮上冠、下环、叶片,导叶铸件和发电机主轴、水轮机主轴、上端轴、镜板锻件,尺寸大、重量重、质量等级要求高,在国内属首次生产,制造难度极大,国外也仅有韩国斗山、法国克鲁索等几家公司具备制造能力,但价格十分昂贵且产能有限。 

  为了满足三峡工程等大型水电站建设重大技术装备制造的需要,在国家发改委、财政部、国务院三峡办及地方政府部门的大力支持下,二重重装从20世纪90年代末期开始,投资10多亿元人民币,相继实施了“‘九五’树脂砂改扩建工程”、“电炉替代平炉提高钢液质量工程”、“实现大型水电机组铸锻件国产化技术改造工程”等多项专项技改工程,建成了国内最大最先进的树脂砂生产线、以先进的80吨高功率电炉和150吨钢包精炼炉等为代表的钢水熔炼设备和炉前光谱成分分析设备、电渣熔铸生产线、以11×13米台车式热处理为代表的微电脑控制燃气热处理炉群、以及Ф13米、Ф12.5米、Ф10米、Ф8米数控立车群等。通过对冶炼、铸造、锻造、热处理、机械加工等关键环节的全面持续改造,二重重装的技术装备水平迈上了新台阶,电站建设用大型铸锻件的制造能力、技术等级和质量都有了显著提高,完全具备了制造大尺寸、大吨位、高质量、高精度水电站铸锻件的条件,形成了大规模制造70万千瓦级水电机组大型铸锻件的能力,是世界级的大型水电铸锻件制造基地。 

  在科技攻关和自主创新方面,二重重装从“九五”开始承担的《VGS三峡水轮机转轮铸锻件研制》专题,到“十一五”牵头承担的国家科技支撑计划课题《大型水电机组关键铸锻件制造技术研究》,通过产学研合作,在引进、消化、吸收国外技术的基础上,发挥国家级创新型试点企业的优势,大力推进科技攻关和自主创新,对三峡水电机组大型铸锻件从钢水冶炼、锻造、铸造、模拟仿真技术、热处理、焊接、机械加工、无损检查、型线检测、作业效率、制造成本等进行多方位集成攻关,掌握了大型铸锻件成型过程数值模拟技术,大吨位超低碳不锈钢精炼技术和成分精确控制技术,大型水电铸件全树脂砂造型技术,铸锻件的内部质量保证和缺陷控制技术,大尺寸下环、叶片变形控制技术,大型水电主轴、镜板锻件的锻造成型技术、大型导叶铸件的电渣熔铸技术,大型关键铸锻件热处理组织和高力学性能保证技术等。一项项科技攻关的实现,标志着二重重装已经掌握了大型水电机组关键铸锻件成套制造技术,并形成完全自主知识产权。 

  在国家相关部委和主机厂的大力支持下,通过艰苦攻关,二重重装在三峡大型铸锻件领域的研制上已经取得累累硕果。大型铸件方面,2001年6月,二重重装在国内率先完成了三峡左岸首件叶片的国产化研制并通过了国务院三峡办组织的技术鉴定,其后,又完成上冠铸件研制。2006年完成三峡右岸48件导叶铸件研制。2009年完成三峡地下机组2件上冠、1件下环、13件叶片和18件电渣熔铸活动导叶的研制。2009年6月,二重重装用电渣熔铸制造的三峡地下机组活动导叶通过了国务院三峡办组织的技术鉴定。大型锻件方面,二重重装成功承制了三峡70万千瓦水电机组地下厂房主轴锻件4套和镜板2件。 

  2009年12月,国务院三峡工程建设委员会三期工程重大设备制造检查组在德阳主持召开了由二重重装完成的“三峡70万千瓦机组大型铸锻件研制”项目评审会,专家评审组对二重重装研制的三峡70万千瓦机组大型铸锻件给予高度评价,给出了“二重通过自主研究,掌握了大型水电机组不锈钢铸件的关键技术,二重完成了三峡70万千瓦机组上冠、下环的研制,连同已经形成的水轮机叶片和导叶的批量生产能力,完全具备了70万千瓦及以上大型水电机组关键铸件的成套制造能力,二重研制的上冠、下环经过检验,其各项指标符合《大型水轮机转轮超低碳纯净不锈钢铸件订货技术条件(三峡右岸地下厂房机组)》,研制的大型上冠下环可以用于三峡工程,其质量已达到国际先进水平”,“三峡70万千瓦机组锻件的各项指标满足了用户的技术规范要求,达到或部分超过国外同类产品的先进技术水平。二重研制的三峡70万千瓦机组锻件可以替代进口”的结论。 

  发展高效清洁能源已经成为全世界的共识。近年来,随着国家环保政策的出台,国家关停高污染火电机组步伐加快,西部地区大规模的水电开发局面已经形成,未来十几年,将要开工建设的70万千瓦级大型水电机组超过百余台,必将带来大规模的水电机组铸锻件需求。二重重装位于中国西部,是水力资源丰富的地区,具有制造大型水电成套铸锻件的地缘优势,目前,二重重装已经与东电、哈电、天津阿尔斯通、通用电气、伏伊特西门子、东芝水电、银萨等展开广泛的合作,为主机厂提供大量优质水电铸锻件,如今在手的合同有金安桥、官地、鲁地拉、溪洛渡、向家坝等机组大型水电机组铸锻件,数量达二十多套。我们相信,在国家发展清洁、可持续能源政策的引导下,二重重装作为我国最大的大型水电机组成套铸锻件制造基地必将继续坚持不懈地走技术创新之路,源源不断地为国家提供大型水电铸锻件,为我国水电建设做出更大的贡献。 

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