浙能汽輪機螺栓國產(chǎn)化獲突破
“從2017年5月起，我們對60萬千瓦以上燃煤機組陸續(xù)開展汽輪機螺栓的技術(shù)攻關(guān)改造工作，現(xiàn)在5臺機組已完成改造并投入運行。這一全國首創(chuàng)的技術(shù)改造不僅解決螺栓早期斷裂的安全隱患，同時又創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟效益。僅浙能集團系統(tǒng)發(fā)電機組全部實現(xiàn)此類螺栓更換后，就可節(jié)省成本約5000萬元。”6月3日，浙能集團技術(shù)研究院材料所的許好好向記者介紹道。
“這項技術(shù)成果是我們在全國首家提出并付諸實施的，取得了進口螺栓國產(chǎn)化替代項目研究的新突破，同時也為行業(yè)發(fā)展提供借鑒經(jīng)驗。”浙能集團技術(shù)研究院副院長童小忠說。該項技術(shù)研究成功后，該院邀請了國家電力電科院、浙江大學、制造廠商等10余位資深專家進行分析和論證，一致認為該技術(shù)走在了國內(nèi)同行前列。目前，該研究成果獲2018年度浙江電力科學技術(shù)進步二等獎。
小螺栓隱藏大風險
大型火力發(fā)電廠超超臨界機組蒸汽溫度、壓力的參數(shù)都很高，對閥體的密封性能要求相當嚴苛，螺栓承擔提供密封緊固力的關(guān)鍵作用。螺栓長期在高溫下運行，容易引起斷裂,引發(fā)機組嚴重事故，并危及發(fā)電生產(chǎn)安全和供電安全。
“2016年4月，國家能源局綜合司下發(fā)了《關(guān)于開展引進型機組設(shè)備隱患排查治理工作》的通知，要求全國各火電廠全面開展引進型機組汽輪機汽門閥蓋螺栓、隔板等部位和部件安全隱患的深度排查。而這項通知公布時，浙能集團已對該安全隱患進行全面排查，整整比國家要求提前了半年時間。”浙能集團技術(shù)研究院材料專業(yè)的高級工程師樓玉民表示。
2015年11月6日， 浙能技術(shù)研究院技術(shù)人員在鳳臺電廠3號機組檢查斷裂螺栓。 彭以超 攝
時間追溯到2015年10月，當時浙江一臺燃煤發(fā)電機組檢修期間發(fā)現(xiàn)汽輪機氣門螺栓有斷裂現(xiàn)象。這一事件的發(fā)生，讓當時在場的浙能集團技術(shù)人員感到了困惑。因為該螺栓的價格很昂貴，一根進口螺栓的價格超過5萬元。
“投用沒幾年的汽輪機螺栓就這么‘脆弱’，而且螺栓的材質(zhì)還是引進技術(shù)的頂級材料。”當時負責現(xiàn)場檢修的工作人員回憶道。事件發(fā)生后，浙能集團立即要求各下屬企業(yè)開展專項排查?！耙?0萬千瓦以上燃煤機組是目前浙江乃至我國發(fā)電的主力機型，一旦出事，不但直接影響生產(chǎn)安全危及工作人員，而且會影響電網(wǎng)供電的安全，事關(guān)千家萬戶?！睒怯衩裾f。
進口替代省錢省心
“由于材料是引進技術(shù)生產(chǎn)，該項材料的技術(shù)資料極為有限，國內(nèi)各生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)研究機構(gòu)對于該材料的了解也僅停留在初級階段?！睒怯衩窠榻B道。
問題擺在面前，再難也要闖。浙能集團成立技術(shù)攻關(guān)組，開展了一系列的調(diào)研、統(tǒng)計分析和試驗研究工作。負責這項攻關(guān)技術(shù)的樓玉民說，一方面通過大量的基礎(chǔ)性實驗分析以及計算研究，另一方面調(diào)研國內(nèi)10多家電廠螺栓斷裂情況以及各汽輪機廠家。就這樣靠著一步步的分析積累，汽輪機螺栓斷裂的原因開始漸漸浮出水面，確定原有汽輪機螺栓使用的進口材料——Alloy783，加工性能和材料性能有點水土不服，不適應(yīng)國內(nèi)的生產(chǎn)加工環(huán)境，不適應(yīng)國內(nèi)發(fā)電企業(yè)高負荷的生產(chǎn)環(huán)境，存在隱患，需要更換合適的材料。
“經(jīng)過充分的比選和認證研究，我們最終確定了一種替代國產(chǎn)材料（Co3W3B）。這種材料具備在國內(nèi)超超臨界汽輪機中的廣泛應(yīng)用業(yè)績，長期服役性能可靠，而且這種材料的螺栓在國內(nèi)能加工生產(chǎn)，解決了原來螺栓材料由外企、合資企業(yè)壟斷生產(chǎn)的局面，關(guān)鍵是成本要比原來的材料低了好多。”浙能集團技術(shù)研究院院長秦剛?cè)A介紹說。
在充分論證了材料替換的可行性后，2017年5月，該項技術(shù)成功運用到浙能集團60萬千瓦機組的汽輪機上，成功實現(xiàn)了螺栓材料的進口替代，且省錢省心。目前，該項技術(shù)革新后的螺栓投入使用后運行情況良好，已經(jīng)有不少國內(nèi)同類型大型發(fā)電機組的營運商前來浙能查看。
近年來，浙能集團一直重視技術(shù)創(chuàng)新和自主研發(fā)工作，把科學技術(shù)與企業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合起來，2011年至2017年累計投入28.8億元，用于科技創(chuàng)新工作。其中，浙能集團發(fā)明的《燃煤機組超低排放關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用》榮獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎，這項技術(shù)的推廣應(yīng)用，其燃煤機組各主要污染物排放指標優(yōu)于燃氣輪機組排放標準，大大降低了全國霧霾的產(chǎn)生。