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60Hz发电设备出口的可行性研究

技术应用 | 作者:admin 发布日期:2018-03-20 查看次数:83

核心提示:  随着改革开放的进一步深入和国内电力体制的进一步改革,各电力公司对投资境内火电项目的兴趣越来越高也越来越慎重,同时也开始将目光投向海外市场;经过国内一些知名的贸易公司的长期努力,已在南亚、东南亚、中

  随着改革开放的进一步深入和国内电力体制的进一步改革,各电力公司对投资境内火电项目的兴趣越来越高也越来越慎重,同时也开始将目光投向海外市场;经过国内一些知名的贸易公司的长期努力,已在南亚、东南亚、中东等地区以EPC的形式建设和跟踪了一批火力发电厂项目,并且正在积极开发非洲、南美洲、北美洲的市场。

  另外,随着国内电力工业的发展、动力设备制造企业的不断努力,使得国产发电设备的性能不断改善并已接近西方发达国家的水平,使得国内大型动力设备的出口成为可能并屡创佳绩。

  1国外火电项目的分布及规模*国外火电项目以前主要分布在南亚、东南亚、中东等地区,近来正在积极开发非洲、南美洲、北美洲的市场,最近信息比较多的国家是印度、印度尼西亚。1个出乎一般人想象的特点是北美洲即美国和加拿大的市场也非常有潜力,其原因在于并非所有业主都有能力请得起SL、BVI,用得起GE、SIEMENS的产品,在设备质量可以接受的情况下,中国承包商的报价对当地中等规模的企业具有很大的吸引力,如果开发的好的话,这个市场将非常的大。

  目前我国出口机组的最大容量是300MW级(木扎发戈IX320MW、阿拉克4X325MW、萨汗德2x 325MW),正在跟踪的项目最大容量达到600MW级(亚临界),随着我国超临界600MW级机组制造技术的引进和消化吸收,将其打入国际市场是有可能的。

  令人遗憾的是迄今尚未有60Hz周波大型动力设备出口的业绩。

  2主机制造的可行性分析我国的主机制造企业制造的设备基本上全是用于50Hz周波的,只有个别主机制造企业在20世纪70~ 80年代制造过用于出口,适于60Hz周波的最大50MW的机组。而对于现行的大型机组,各国内主机制造企业均未做技术储备,但均称具有设计制造的实力。

  2.1汽轮机国内各主要汽轮机制造企业历经数十年的独立开发和技术引进,已经完全掌握了50Hz周波汽轮机的开发、设计、制造及试验技术,具有制造最大600MW容量的超临界和亚临界及其他不同功率等级、各种形式的凝汽、背压、供热、工业抽汽、中间再热汽轮机。这些技术以当代计算机技术为基础,涉及到高速气动力学、工程热力学、传热学、强度、振动、材料、计算机自动控制、精密加工制造、工程结构设计优化等各个领域,包括完整的汽轮机设计计算程序库、产品设计手册、准则和规范、材料、工艺、质量保证、标准及开发研究设计报告。其产品的经济性、可靠性和运行灵活性都达到或接近了世界先进水平。国内各主要汽轮机制造企业的生产业绩都已达到50000MW左右的总功率。

  所以这些企业是完全有能力开发制造出60Hz周波的大容量汽轮机的。

  以某骨干汽轮机制造企业为例,该公司在20世纪80年代引进国外汽轮机技术时即是将60Hz周波相同容量的汽轮机改型设计为50Hz周波的汽轮机,粗略的讲是将原设备放大1.2倍,对于制造60Hz周波的汽轮机,原始图纸将是很好的借鉴。

  另外,该公司在与国外公司合资后引进了具有大量运行业绩的40种不同功率等级的汽轮机积木块系列图纸和资料,这些积木块可组合成各种形式50Hz和130~1300MW的火电和核电汽轮机组;典型的大功率亚临界、超临界汽轮机的全套图纸资料。

  现代汽轮机的积木块设计技术就是在一定的功率、参数范围内预先开发出一系列以汽轮机汽缸为单元的积木块。可根据市场的需求,通过积木块的组合匹配出各种不同功率的汽轮机组,其特点是在给定的功率、参数范围内,积木块的大部分部件是通用的,如汽缸、阀门、轴承、辅助系统、控制系统、管道及基础等。这种通用性不仅缩短了设计、制造工期、降低了成本,而且积木块在不同机组中的应用经验可以积累,从而充分保证了按用户要求设计机组的一次成功率;积木块(汽缸)的通流部分可按用户要求,不仅级数、叶片高度、吼宽尺寸可随功率变化而变化,而且可以不断地采用先进的气动技术对通流部分进行优化,更新叶型,如采用可控涡,马刀型叶型等;也可不断地优化通流部分的结构形式,如采用自带围带、阻尼型动叶、强化型叶根、三联体动叶等,以提高机组的经济性和安全可靠性;国外公司在设计高中压缸积木块时,已考虑50Hz和60Hz的通用性,即转子的临界转速均已考虑避开3000r/min和3600r/min,并已同时考虑了不同转速下的强度要求。因此对于60Hz机组而言,高中压缸与50Hz相同,只需要采用通流部分优化程序重新优化通流部分即可;引进的60HZ不同等级的低压缸积木块其排汽面积分别为4. 710mm、816.4mm、l016和1050mm;最大排汽量均按每平方米73t/h进行安全性设计,可以满足各种容量机组的需要。

  大多数部套均相同,仅有两处需要改动,即DEH软件稍作改动,其中的转速回路需要重新设置;危急遮断器需要重新设计。该公司合资后,汽轮机设备在出口到个别国家时受到限制。

  2.2汽轮发电机和汽轮机制造企业一样,国内各主要汽轮发电机制造企业历经数十年的独立开发和技术引进,已经完全掌握了50Hz周波汽轮机的开发、设计、制造及试验技术,具有制造最大600MW容量及其他不同功率等级,各种冷却方式的汽轮发电机。其产品的经济性、可靠性和运行灵活性也都达到或接近了世界先进水平。所以这些企业也是完全有能力开发制造出60Hz周波的大容量汽轮发电机的。

  其额定有功功率及额定电压要相应降低到原值的5/6;如60Hz周波的汽轮发电机、300MW容量、24kV端电压,如用于50Hz周波时则只能按250MW容量、20kV端电压发电机使用,而且要核算各部件温升,并采取相应措施。60Hz周波的汽轮发电机由于转速高,所以在相同条件下发电机风量比50Hz周波的汽轮发电机高20%;通风情况比50Hz周波的好,但机械应力也比50Hz周波的高。一般情况下,60Hz周波和50Hz周波发电机的定子相同,只是转子不同。

  以某骨干汽轮发电机制造企业为例,该公司在与国外公司合资后引进了具有大量运行业绩的多种不同功率等级的汽轮发电机积木块系列图纸和资料,这些积木块有50Hz周波和60Hz周波两种频率,可满足不同用户的需要。

  国外公司总是先设计出性能优良的60Hz周波汽轮发电机,然后根据用户的需要对转子进行修改,派生出50Hz周波汽轮发电机。

  2.3锅炉锅炉本身不受60Hz周波的影响,但要注意的是如果采用CFB锅炉,出口许可是个比较大的问题。

  3辅机制造的可行性分析3.1电动机国内各主要电动机制造企业技术水平已经有了很大的提高,个别企业还引进了国外公司的全套技术(包括电磁计算程序),可以根据用户提供的负荷情况,进行各种容量等级60Hz电动机的设计和生产。

  国内的电动机制造企业已经有制造60Hz电动机并成批出口的业绩,功率等级由数10kW到数百kW,电压等级380~2300V. 3.2风机国内的风机制造企业从20世纪50年代仿苏,到60年代自行设计直至70年代末从西方国家引进技术并推动企业技术的发展,已使得作为火电厂主要辅机之一的风机的经济性指标和可靠性指标赶上了世界水平。

  国内的风机制造企业从20世纪70年代末开始分别引进了TLT、KKK、MHI、NOVENCO、HOWDEN等国外公司的风机制造技术,这些技术的引进使得这些企业有能力为国内不同容量机组提供不同流量、压力的风机。

  对于不同流量、压头的风机,为达到高效率或高压头通常也会采用不同的转速。对于60Hz的风机较50Hz的风机频率篼1.2倍,转速也高1.2倍的情况,可以根据叶轮圆周速度进行强度计算及临界转速的较核,来保证设备的安全运行。

  国内的风机制造企业已经有制造60Hz风机并出口的业绩,配套的主机容量为660MW. 3.3水泵国内的水泵制造企业的发展经历与国内的风机制造企业相同,也相继分别引进了KSB、SULZER、WEIR等公司的技术,用以制造用在不同容量主机上的锅炉给水泵、凝结水栗、循环水泵等。

  国内的各水泵制造企业有能力根据用户的要求提供60Hz的各种水泵。

  4仪表和控制部分的可行性分析在热控设备中,有一部分需要进口,如DCS、各种分析仪表、重要的安全阀等,对于这些设备只要订货时说明是60Hz,国外厂家将按要求生产,不许再做改动;对于国产的引进型产品,如执行机构、变速器等只要订货时说明即可;对于国产的产品,只需订货时加以说明,制造商在电源部分作少量改动即可;对于小型电动机,一般来讲50Hz设备同样适用60Hz,不需改动。5专利和知识产权问题在国外火电项目的跟踪、投标和实施过程中往往会遇到专利和知识产权问题,以前我国的主机设备制造企业供应的设备都是在国内安装,而出口的一些机组由于我们的开放程度不大,引进的技术也不多,所以涉及到专利和知识产权的问题并不突出。近年来随着一些专利技术的引进,国内主机制造企业的制造能力和技术水平有了长足的发展,在国内电力市场也取得了不俗的业绩,但在跟踪和投标国外火电项目时均遇到了专利和知识产权问题的困扰,原因在于往往这些主机制造企业在购买国外专利或成立合资公司时均被限定了产品的销售区域,设备在出口到个别国家时受到限制,在跟踪国外项目前要视项目所在的地点予以取舍。

  在技术转让中如果涉及到专利和知识产权问题,一定要有足够的战略眼光,还要积极开发自有的专利技术。

  6结语虽然主机制造企业制造的设备基本上全是用于50Hz周波的,但近年来随着不断的技术开发和技术引进,已经建立起完整的技术体系,加之个别企业引进有原配的60Hz周波积木块,所以完全有能力生产大容量60Hz周波的发电设备。

  各辅机制造企业也有能力生产配套60Hz周波辅机,且个别企业已经有生产60Hz周波辅机的业绩。

  可以完成设计工作,个别国内主机制造企业有60Hz周波主机的制造图纸,在设计周期上可能会短些。鉴于没有需求,国内主机制造企业以往对于加工工艺、机具具准备等也就没有投人,但制造周期与50Hz周波主机相仿,只是有可能新制造出来的60Hz周波机组在成本上与50Hz周波机组有一定的差异。:2003-07-04他西北电力技术4/2003


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