東方電氣 挺起電力裝備制造業“脊梁”

　　在共和國工業長河里，這家企業星光熠熠：新中國第一臺自主研制的30萬千瓦汽輪機、中國水電史上首個國家科學技術進步獎特等獎、世界首批百萬千瓦水電機組、新中國第一臺全國產化F級50兆瓦重型燃氣輪機……

　　中國東方電氣集團有限公司，這家成長于三線建設的企業，用一個又一個從“0到1”的突破，鑄就大國能源裝備。如今，全國每4度電就有1度來自東方電氣生產的裝備。

G50原型機轉子加工現場

1959年，東方電氣成功試制第一臺產品——7千瓦異步電動機

　　從跟隨到超越，再到引領，成功研制出白鶴灘百萬千瓦水電機組

　　1958年，一列滿載夢想的火車停靠在祖國西南的偏遠小城——四川德陽。同年，東方電氣首家子企業東方電機開工建廠。此后，能代表新中國各階段一流水準的水電項目，大多留下了東方電機的烙印。

　　在葛洲壩，東方電機第一次打響了名聲。

　　“當時，我們提出要為葛洲壩研制單機容量17萬千瓦的水輪發電機組。由于沒有先例，有專家曾斷言‘這將是扔在長江里的一堆廢鐵’。”東方電機副總工程師趙永智回憶道。

　　東方電機不怕難，不氣餒。歷經1500多個日夜連續攻關，17萬千瓦水輪發電機組成功下線。時至今日，這兩臺17萬千瓦機組經過改造更新后，依舊在葛洲壩水電站高效運轉。

　　在三峽水利樞紐工程，東方電機實現了蛻變。

　　1996年，三峽左岸70萬千瓦水電機組啟動研制，中國企業與國外廠家首次開展巨型水電機組大規模聯合研制。

　　然而，在聯合研制過程中，時任東方電機總工程師賀建華發現，“洋師傅”的水電機組定子電磁振動很大，存在較大安全隱患。

　　能否消除有害振動?“洋師傅”們遲遲拿不出解決方案。賀建華不服輸，進行自主探索。最終，團隊不僅找到“癥結”，還從1020根線棒的數萬種接線組合中，找到最佳排列組合，解決了振動難題。

　　這為東方電機贏得了與國外廠商同臺競技的機會。2004年，東方電機獨立獲得三峽右岸4臺機組的設計制造合同。“在三峽右岸，我們終于甩開了‘洋拐棍’，水平不比國外的差。”賀建華說。

　　時光來到2006年底，白鶴灘百萬千瓦水電機組的研發正式啟動。

　　“從70萬到100萬千瓦，研發進入了世界水電行業的‘無人區’。”賀建華說。僅軸承部分就申請32項新專利，將電機效率史無前例地提高到99%……東方電氣穩扎穩打，攻克一個又一個難關。

　　其間，東方電機研制的轉輪還成功實現了“零配重”。何為“零配重”?“轉輪總重350噸，高近4米，直徑超8米，‘零配重’意味著我們用一根手指就能撥動這個350噸重的大家伙。”趙永智說。

　　2021年6月28日，百萬千瓦機組在白鶴灘順利投產發電。水輪機效率達到96.7%，世界最高。中國水電裝備實現了從跟隨到超越，再到引領的華麗蛻變。

　　如今，東方電機正在攻克水電領域新的高峰——大型沖擊式水電機組。去年5月，全國首臺150兆瓦級大型沖擊式轉輪成功下線，實現了我國高水頭、大容量沖擊式水電機組關鍵核心技術零的突破。

　　精神力量支撐一代代“爭氣機”問世，摘下裝備制造業“皇冠上的明珠”

　　從葛洲壩到白鶴灘，從追隨者到領跑者，東方電氣的成長，離不開迎難而上、敢于勝利，自主創新、勇攀高峰的精神。在東方電氣另外一家子企業——東方汽輪機身上，同樣能感受到這樣的精神力量。

　　時光回到2008年5月12日，汶川地震突襲而至，東方汽輪機漢旺生產基地遭到嚴重損毀，上百萬平方米廠房倒塌。然而，東方電氣人“泰山壓頂不彎腰”：震后1個月，總體產能恢復到震前50%以上;震后半年，圓滿完成全年生產任務。

　　2009年，東方電氣一邊在四川德陽重建廠房，一邊作出重大決定：立項研制F級50兆瓦重型燃氣輪機(以下簡稱G50)。

　　作為當今世界效率最高的熱功轉換設備，重型燃氣輪機被譽為裝備制造業“皇冠上的明珠”，是一個國家工業水平、綜合國力的重要體現。

　　點火試驗，猶如在10級狂風中點燃一根蠟燭;高溫透平葉片，需在超過普通金屬熔點的高溫下，以6000轉/分鐘高速旋轉，葉頂線速度超過大型客機飛行速度的兩倍……G50的研制注定是一條布滿荊棘的科研攀登之路。

　　就拿葉片的生產制造來說，前期試驗的陶瓷型芯碎得“稀里嘩啦”，大伙兒一籌莫展。

　　怎么辦?成員們夜以繼日搜索查閱文獻。直至偶然間在一篇綜述里發現了“型芯定位”的概念，才找到突破口。他們提出6點定位設計方法，并與模具供應商合作，成功解決了之前的斷芯和嚴重偏心問題。

　　最終，歷時13年研制，東方電氣人終于啃下“硬骨頭”，制出“爭氣機”G50。今年9月，G50順利通過2000小時滿負荷商業運行產品鑒定。

　　創新，從未止步。今年7月4日，東方電氣又研制出國內首臺自主研制15兆瓦重型燃氣輪機(以下簡稱G15)。

　　東方汽輪機副總工程師孫奇介紹，相比G50，G15縮尺約0.6倍，整體結構更加集成化，結構更復雜，導致其制造難度更大。

　　就拿燃燒器的噴嘴來說，傳統焊接工藝已無法滿足制造要求。怎么辦?引入3D打印技術。但3D打印所需材料——金屬粉末的開發又是難題。“前期，我們聯合產業鏈合作伙伴對粉末的選材、配比等做了十幾個方案，又制定了幾十組工藝參數，經過逐一比較，反復試驗才尋找到最優方案。”孫奇說。

　　據介紹，G15功率為16.5兆瓦，熱效率35%，相較于同功率的火力發電機組，1年可減少碳排放超過15萬噸，聯合循環1小時發電量超過2.2萬千瓦時，可滿足2500個家庭1天的用電需求。

　　“G15應用場景十分廣泛，不僅可用于熱電聯產、分布式能源、海上平臺發電，還可以和光伏、儲能等綠色低碳技術耦合，構建多種‘源網荷儲’綜合能源運用場景。”孫奇說。

　　從鍛長板到育新板，著力構建“六電并舉”產業新格局

　　創新不停歇，發展不止步。作為我國發電設備產量最大的企業，東方電氣并未停下勇攀高峰的步伐。如今，他們正著力鍛長板、育新板，構建風電、太陽能、水電、核電、氣電、煤電“六電并舉”的產業新格局。

　　生產制造方向，加速數字化、智能化轉型。

　　大型發電裝備多為定制化產品，生產往往為離散型、柔性、混線生產，產線智能化轉型難度較大。

　　“再難也得轉。只有實現了數字化、智能化轉型，才能進一步提升生產質量、效率，降低成本，同時加快產品迭代升級。”東方電氣集團科技信息部部長唐勇說。

　　走進東方汽輪機葉片“黑燈產線”，無人運輸小車來回穿梭，機器人自主上料、機床自主加工、設備自主檢測……整條生產線設備利用率達到90%，實現了24小時無人干預連續加工。

　　“你瞧，這些機床很多都是10年多的老機床，通過我們的改造，成功融入智能產線。”東方汽輪機數字化與智能制造部副部長易泰勛說，目前產線產品一次合格率達99%，人均效率提升650%，能源利用率提高47%。

　　業務布局方向，從傳統能源延伸至新能源。

　　2018年，已成為水電行業技術專家的賀建華接到新的任命——東方風電總經理。彼時，東方電氣決定，進一步加大投入，大力發展新興產業。

　　“要干就干最難的!”賀建華提出，東方電氣要擺脫“跟跑”，成為“領跑”，通過跨代開發實現“彎道超車”。

　　今年10月12日，26兆瓦級海上風力發電機組在東方電氣順利下線。這是繼18兆瓦風電機組后，東方電氣又一次刷新世界紀錄。

　　26兆瓦級海上風力發電機組，輪轂中心設計高度185米，相當于63層居民樓高;葉輪直徑超過310米，掃風面積超過7.7萬平方米，相當于10.5個標準足球場;整臺機組由3萬余個零部件組成。

　　“這是我們為風速8米/秒以上中高風速海域量身定制的機組，單臺機組每年可輸出1億度清潔電能。”賀建華介紹，以500兆瓦的風電項目為例，采用26兆瓦等級的機組比18兆瓦機組單位千瓦造價降低5%，發電量提升4%至5%。

　　“回首來路，事實證明沒有等出來的輝煌，只有拼出來的精彩。東方電氣將乘勢而進，加速向‘新’、向‘高’、向‘智’、向‘綠’發展，加快建設世界一流裝備制造集團。”東方電氣集團黨組書記、董事長俞培根表示。

作者：