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60Hz發電設備出口的可行性研究

技術應用 | 來源:本網 | 發布日期:2018-03-20 查看次數:662

核心提示:  隨著改革開放的進一步深入和國內電力體制的進一步改革,各電力公司對投資境內火電項目的興趣越來越高也越來越慎重,同時也開始將目光投向海外市場;經過國內一些知名的貿易公司的長期努力,已在南亞、東南亞、中

  隨著改革開放的進一步深入和國內電力體制的進一步改革,各電力公司對投資境內火電項目的興趣越來越高也越來越慎重,同時也開始將目光投向海外市場;經過國內一些知名的貿易公司的長期努力,已在南亞、東南亞、中東等地區以EPC的形式建設和跟蹤了一批火力發電廠項目,并且正在積極開發非洲、南美洲、北美洲的市場。

  另外,隨著國內電力工業的發展、動力設備制造企業的不斷努力,使得國產發電設備的性能不斷改善并已接近西方發達國家的水平,使得國內大型動力設備的出口成為可能并屢創佳績。

  1國外火電項目的分布及規模*國外火電項目以前主要分布在南亞、東南亞、中東等地區,近來正在積極開發非洲、南美洲、北美洲的市場,最近信息比較多的國家是印度、印度尼西亞。1個出乎一般人想象的特點是北美洲即美國和加拿大的市場也非常有潛力,其原因在于并非所有業主都有能力請得起SL、BVI,用得起GE、SIEMENS的產品,在設備質量可以接受的情況下,中國承包商的報價對當地中等規模的企業具有很大的吸引力,如果開發的好的話,這個市場將非常的大。

  目前我國出口機組的最大容量是300MW級(木扎發戈IX320MW、阿拉克4X325MW、薩汗德2x 325MW),正在跟蹤的項目最大容量達到600MW級(亞臨界),隨著我國超臨界600MW級機組制造技術的引進和消化吸收,將其打入國際市場是有可能的。

  令人遺憾的是迄今尚未有60Hz周波大型動力設備出口的業績。

  2主機制造的可行性分析我國的主機制造企業制造的設備基本上全是用于50Hz周波的,只有個別主機制造企業在20世紀70~ 80年代制造過用于出口,適于60Hz周波的最大50MW的機組。而對于現行的大型機組,各國內主機制造企業均未做技術儲備,但均稱具有設計制造的實力。

  2.1汽輪機國內各主要汽輪機制造企業歷經數十年的獨立開發和技術引進,已經完全掌握了50Hz周波汽輪機的開發、設計、制造及試驗技術,具有制造最大600MW容量的超臨界和亞臨界及其他不同功率等級、各種形式的凝汽、背壓、供熱、工業抽汽、中間再熱汽輪機。這些技術以當代計算機技術為基礎,涉及到高速氣動力學、工程熱力學、傳熱學、強度、振動、材料、計算機自動控制、精密加工制造、工程結構設計優化等各個領域,包括完整的汽輪機設計計算程序庫、產品設計手冊、準則和規范、材料、工藝、質量保證、標準及開發研究設計報告。其產品的經濟性、可靠性和運行靈活性都達到或接近了世界先進水平。國內各主要汽輪機制造企業的生產業績都已達到50000MW左右的總功率。

  所以這些企業是完全有能力開發制造出60Hz周波的大容量汽輪機的。

  以某骨干汽輪機制造企業為例,該公司在20世紀80年代引進國外汽輪機技術時即是將60Hz周波相同容量的汽輪機改型設計為50Hz周波的汽輪機,粗略的講是將原設備放大1.2倍,對于制造60Hz周波的汽輪機,原始圖紙將是很好的借鑒。

  另外,該公司在與國外公司合資后引進了具有大量運行業績的40種不同功率等級的汽輪機積木塊系列圖紙和資料,這些積木塊可組合成各種形式50Hz和130~1300MW的火電和核電汽輪機組;典型的大功率亞臨界、超臨界汽輪機的全套圖紙資料。

  現代汽輪機的積木塊設計技術就是在一定的功率、參數范圍內預先開發出一系列以汽輪機汽缸為單元的積木塊??筛鶕袌龅男枨?,通過積木塊的組合匹配出各種不同功率的汽輪機組,其特點是在給定的功率、參數范圍內,積木塊的大部分部件是通用的,如汽缸、閥門、軸承、輔助系統、控制系統、管道及基礎等。這種通用性不僅縮短了設計、制造工期、降低了成本,而且積木塊在不同機組中的應用經驗可以積累,從而充分保證了按用戶要求設計機組的一次成功率;積木塊(汽缸)的通流部分可按用戶要求,不僅級數、葉片高度、吼寬尺寸可隨功率變化而變化,而且可以不斷地采用先進的氣動技術對通流部分進行優化,更新葉型,如采用可控渦,馬刀型葉型等;也可不斷地優化通流部分的結構形式,如采用自帶圍帶、阻尼型動葉、強化型葉根、三聯體動葉等,以提高機組的經濟性和安全可靠性;國外公司在設計高中壓缸積木塊時,已考慮50Hz和60Hz的通用性,即轉子的臨界轉速均已考慮避開3000r/min和3600r/min,并已同時考慮了不同轉速下的強度要求。因此對于60Hz機組而言,高中壓缸與50Hz相同,只需要采用通流部分優化程序重新優化通流部分即可;引進的60HZ不同等級的低壓缸積木塊其排汽面積分別為4. 710mm、816.4mm、l016和1050mm;最大排汽量均按每平方米73t/h進行安全性設計,可以滿足各種容量機組的需要。

  大多數部套均相同,僅有兩處需要改動,即DEH軟件稍作改動,其中的轉速回路需要重新設置;危急遮斷器需要重新設計。該公司合資后,汽輪機設備在出口到個別國家時受到限制。

  2.2汽輪發電機和汽輪機制造企業一樣,國內各主要汽輪發電機制造企業歷經數十年的獨立開發和技術引進,已經完全掌握了50Hz周波汽輪機的開發、設計、制造及試驗技術,具有制造最大600MW容量及其他不同功率等級,各種冷卻方式的汽輪發電機。其產品的經濟性、可靠性和運行靈活性也都達到或接近了世界先進水平。所以這些企業也是完全有能力開發制造出60Hz周波的大容量汽輪發電機的。

  其額定有功功率及額定電壓要相應降低到原值的5/6;如60Hz周波的汽輪發電機、300MW容量、24kV端電壓,如用于50Hz周波時則只能按250MW容量、20kV端電壓發電機使用,而且要核算各部件溫升,并采取相應措施。60Hz周波的汽輪發電機由于轉速高,所以在相同條件下發電機風量比50Hz周波的汽輪發電機高20%;通風情況比50Hz周波的好,但機械應力也比50Hz周波的高。一般情況下,60Hz周波和50Hz周波發電機的定子相同,只是轉子不同。

  以某骨干汽輪發電機制造企業為例,該公司在與國外公司合資后引進了具有大量運行業績的多種不同功率等級的汽輪發電機積木塊系列圖紙和資料,這些積木塊有50Hz周波和60Hz周波兩種頻率,可滿足不同用戶的需要。

  國外公司總是先設計出性能優良的60Hz周波汽輪發電機,然后根據用戶的需要對轉子進行修改,派生出50Hz周波汽輪發電機。

  2.3鍋爐鍋爐本身不受60Hz周波的影響,但要注意的是如果采用CFB鍋爐,出口許可是個比較大的問題。

  3輔機制造的可行性分析3.1電動機國內各主要電動機制造企業技術水平已經有了很大的提高,個別企業還引進了國外公司的全套技術(包括電磁計算程序),可以根據用戶提供的負荷情況,進行各種容量等級60Hz電動機的設計和生產。

  國內的電動機制造企業已經有制造60Hz電動機并成批出口的業績,功率等級由數10kW到數百kW,電壓等級380~2300V. 3.2風機國內的風機制造企業從20世紀50年代仿蘇,到60年代自行設計直至70年代末從西方國家引進技術并推動企業技術的發展,已使得作為火電廠主要輔機之一的風機的經濟性指標和可靠性指標趕上了世界水平。

  國內的風機制造企業從20世紀70年代末開始分別引進了TLT、KKK、MHI、NOVENCO、HOWDEN等國外公司的風機制造技術,這些技術的引進使得這些企業有能力為國內不同容量機組提供不同流量、壓力的風機。

  對于不同流量、壓頭的風機,為達到高效率或高壓頭通常也會采用不同的轉速。對于60Hz的風機較50Hz的風機頻率篼1.2倍,轉速也高1.2倍的情況,可以根據葉輪圓周速度進行強度計算及臨界轉速的較核,來保證設備的安全運行。

  國內的風機制造企業已經有制造60Hz風機并出口的業績,配套的主機容量為660MW. 3.3水泵國內的水泵制造企業的發展經歷與國內的風機制造企業相同,也相繼分別引進了KSB、SULZER、WEIR等公司的技術,用以制造用在不同容量主機上的鍋爐給水泵、凝結水栗、循環水泵等。

  國內的各水泵制造企業有能力根據用戶的要求提供60Hz的各種水泵。

  4儀表和控制部分的可行性分析在熱控設備中,有一部分需要進口,如DCS、各種分析儀表、重要的安全閥等,對于這些設備只要訂貨時說明是60Hz,國外廠家將按要求生產,不許再做改動;對于國產的引進型產品,如執行機構、變速器等只要訂貨時說明即可;對于國產的產品,只需訂貨時加以說明,制造商在電源部分作少量改動即可;對于小型電動機,一般來講50Hz設備同樣適用60Hz,不需改動。5專利和知識產權問題在國外火電項目的跟蹤、投標和實施過程中往往會遇到專利和知識產權問題,以前我國的主機設備制造企業供應的設備都是在國內安裝,而出口的一些機組由于我們的開放程度不大,引進的技術也不多,所以涉及到專利和知識產權的問題并不突出。近年來隨著一些專利技術的引進,國內主機制造企業的制造能力和技術水平有了長足的發展,在國內電力市場也取得了不俗的業績,但在跟蹤和投標國外火電項目時均遇到了專利和知識產權問題的困擾,原因在于往往這些主機制造企業在購買國外專利或成立合資公司時均被限定了產品的銷售區域,設備在出口到個別國家時受到限制,在跟蹤國外項目前要視項目所在的地點予以取舍。

  在技術轉讓中如果涉及到專利和知識產權問題,一定要有足夠的戰略眼光,還要積極開發自有的專利技術。

  6結語雖然主機制造企業制造的設備基本上全是用于50Hz周波的,但近年來隨著不斷的技術開發和技術引進,已經建立起完整的技術體系,加之個別企業引進有原配的60Hz周波積木塊,所以完全有能力生產大容量60Hz周波的發電設備。

  各輔機制造企業也有能力生產配套60Hz周波輔機,且個別企業已經有生產60Hz周波輔機的業績。

  可以完成設計工作,個別國內主機制造企業有60Hz周波主機的制造圖紙,在設計周期上可能會短些。鑒于沒有需求,國內主機制造企業以往對于加工工藝、機具具準備等也就沒有投人,但制造周期與50Hz周波主機相仿,只是有可能新制造出來的60Hz周波機組在成本上與50Hz周波機組有一定的差異。:2003-07-04他西北電力技術4/2003

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