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浙能汽輪機(jī)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(jī)組陸續(xù)開展汽輪機(jī)螺栓的技術(shù)攻關(guān)改造工作，現(xiàn)在5臺機(jī)組已完成改造并投入運(yùn)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(shí)又創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益。僅浙能集團(tuán)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)此類螺栓更換后，就可節(jié)省成本約5000萬元?！?月3日，浙能集團(tuán)技術(shù)研究院材料所的許好好向記者介紹道。
“這項(xiàng)技術(shù)成果是我們在全國首家提出并付諸實(shí)施的，取得了進(jìn)口螺栓國產(chǎn)化替代項(xiàng)目研究的新突破，同時(shí)也為行業(yè)發(fā)展提供借鑒經(jīng)驗(yàn)?！闭隳芗瘓F(tuán)技術(shù)研究院副院長童小忠說。該項(xiàng)技術(shù)研究成功后，該院邀請了國家電力電科院、浙江大學(xué)、制造廠商等10余位資深專家進(jìn)行分析和論證，一致認(rèn)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(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
小螺栓隱藏大風(fēng)險(xiǎn)
大型火力發(fā)電廠超超臨界機(jī)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(dāng)嚴(yán)苛，螺栓承擔(dān)提供密封緊固力的關(guān)鍵作用。螺栓長期在高溫下運(yùn)行，容易引起斷裂,引發(fā)機(jī)組嚴(yán)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(jìn)型機(jī)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(jìn)型機(jī)組汽輪機(jī)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(xiàng)通知公布時(shí)，浙能集團(tuán)已對該安全隱患進(jìn)行全面排查，整整比國家要求提前了半年時(shí)間?！闭隳芗瘓F(tuán)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(jī)組檢查斷裂螺栓。 彭以超 攝
時(shí)間追溯到2015年10月，當(dāng)時(shí)浙江一臺燃煤發(fā)電機(jī)組檢修期間發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)氣門螺栓有斷裂現(xiàn)象。這一事件的發(fā)生，讓當(dāng)時(shí)在場的浙能集團(tuán)技術(shù)人員感到了困惑。因?yàn)樵撀菟ǖ膬r(jià)格很昂貴，一根進(jìn)口螺栓的價(jià)格超過5萬元。
“投用沒幾年的汽輪機(jī)螺栓就這么‘脆弱’，而且螺栓的材質(zhì)還是引進(jìn)技術(shù)的頂級材料?！碑?dāng)時(shí)負(fù)責(zé)現(xiàn)場檢修的工作人員回憶道。事件發(fā)生后，浙能集團(tuán)立即要求各下屬企業(yè)開展專項(xiàng)排查?！耙?0萬千瓦以上燃煤機(jī)組是目前浙江乃至我國發(fā)電的主力機(jī)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(huì)影響電網(wǎng)供電的安全，事關(guān)千家萬戶?！睒怯衩裾f。
進(jìn)口替代省錢省心
“由于材料是引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)，該項(xiàng)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(jī)構(gòu)對于該材料的了解也僅停留在初級階段。”樓玉民介紹道。
問題擺在面前，再難也要闖。浙能集團(tuán)成立技術(shù)攻關(guān)組，開展了一系列的調(diào)研、統(tǒng)計(jì)分析和試驗(yàn)研究工作。負(fù)責(zé)這項(xiàng)攻關(guān)技術(shù)的樓玉民說，一方面通過大量的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)分析以及計(jì)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(jī)廠家。就這樣靠著一步步的分析積累，汽輪機(jī)螺栓斷裂的原因開始漸漸浮出水面，確定原有汽輪機(jī)螺栓使用的進(jìn)口材料——Alloy783，加工性能和材料性能有點(diǎn)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(fù)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(rèn)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(jī)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?！闭隳芗瘓F(tuán)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(xiàng)技術(shù)成功運(yùn)用到浙能集團(tuán)60萬千瓦機(jī)組的汽輪機(jī)上，成功實(shí)現(xiàn)了螺栓材料的進(jìn)口替代，且省錢省心。目前，該項(xiàng)技術(shù)革新后的螺栓投入使用后運(yùn)行情況良好，已經(jīng)有不少國內(nèi)同類型大型發(fā)電機(jī)組的營運(yùn)商前來浙能查看。
近年來，浙能集團(tuán)一直重視技術(shù)創(chuàng)新和自主研發(fā)工作，把科學(xué)技術(shù)與企業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合起來，2011年至2017年累計(jì)投入28.8億元，用于科技創(chuàng)新工作。其中，浙能集團(tuán)發(fā)明的《燃煤機(jī)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(jiǎng)，這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，其燃煤機(jī)組各主要污染物排放指標(biāo)優(yōu)于燃?xì)廨啓C(jī)組排放標(biāo)準(zhǔn)，大大降低了全國霧霾的產(chǎn)生。