【文章內(nèi)容簡介】 目標(biāo)。 三、研究的創(chuàng)新點(diǎn)、主要技術(shù)難點(diǎn) ⑴ 自主開發(fā) 1000MW 超超臨界空冷機(jī)組； ⑵ 實(shí)現(xiàn)直接空冷 米以上大直徑軸流風(fēng)機(jī)的國產(chǎn)化，并具備高效率、低噪聲等特點(diǎn)； ⑶ 研制出新一代空冷器散熱元件，使其擁有更強(qiáng)的換熱能力、更好的防凍性能、更加堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)和更長的使用壽命； ⑷ 對直冷空冷器進(jìn)行小樣熱工性能試驗(yàn)，獲得傳熱系數(shù)、流阻系數(shù)等技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行工業(yè)性 試驗(yàn)，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。對影響直冷空冷器產(chǎn)品性能的因素進(jìn)行深入分析，并為優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和改進(jìn)工藝方案提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究在保證傳熱性能的前提下，降低風(fēng)阻、節(jié)約風(fēng)機(jī)能耗。最終保證空冷器能在冬季低溫、夏季高溫下可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。確定在不同條件下，各種冷卻元件的傳熱性能和阻力特性。 四、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益 ⑴ 經(jīng)濟(jì)效益 此研制成功后，將實(shí)現(xiàn)大型空冷火電機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化，按單機(jī) 13 1000MW 計(jì)算，每年將節(jié)約 1500 萬立方米的水資源，可為經(jīng)濟(jì)相對落后且富煤缺水的西北等地區(qū)提供新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，并可緩解煤炭長途運(yùn)輸 的壓力，為我國經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定的發(fā)展提供較為充足的電力保證。同時，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也非常可觀，預(yù)計(jì)每年可新增銷售收入 億元，實(shí)現(xiàn)利潤 1575 萬元，稅金 750 萬元。 ⑵ 社會效益 我國是一個水資源缺乏的國家，而且北方產(chǎn)煤區(qū)更是干旱嚴(yán)重的缺水地區(qū)。在富煤缺水地區(qū)建設(shè)節(jié)水型的空冷電站，尤其是建立百萬千瓦級的超超臨界空冷火電機(jī)組是解決水資源緊缺、緩解電廠建設(shè)資金短缺，發(fā)展電力事業(yè)的有力措施。例如在山西、內(nèi)蒙地區(qū)，降雨量很小，每年只有 300mm左右，水資源有限。如果用打井取地下水、工業(yè)用水多了，將會影響農(nóng)業(yè)用水，甚至影 響生活用水，且破壞生態(tài)平衡。 2 臺 300MW 發(fā)電機(jī)組水冷電站一年耗水量達(dá) 1040 萬噸，而 2 臺 300MW 空冷電站耗水不超過 260 萬噸，節(jié)水效果非常好。近三年 20 多個新建火電廠，裝機(jī)容量達(dá) 2200 萬千瓦，節(jié)水就有經(jīng)濟(jì)效益。 初步估算，目前國內(nèi)配以濕冷卻塔系統(tǒng)的電廠（ 1000MW 容量）的耗水量為 179。/s，而配以空冷裝備的冷卻系統(tǒng)的電廠（ 1000MW 容量）的耗水量為 m179。/s，采用空冷機(jī)組，可節(jié)約電站用水的四分之三以上，每臺1000MW 空冷機(jī)組年可節(jié)水 1500 萬噸。 因此，發(fā)展超超臨界空冷機(jī)組技術(shù) ，提高發(fā)電效率，節(jié)約煤炭資源，節(jié)約用水，是未來煤電發(fā)展的重要目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障，是以燃煤為主的中國必須發(fā)展的、符合我國國情的煤電技術(shù)。 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù) 一、研發(fā)的目的意義 ⑴ 發(fā)展風(fēng)電是實(shí)施能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施，開發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī) 14 葉片是該重要措施的組成部分，是為國家能源戰(zhàn)略做貢獻(xiàn)。 ⑵ 中國有望成為全球最大的風(fēng)電市場，開發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片具有很大的社會經(jīng)濟(jì)價值和企業(yè)商業(yè)價值。 ⑶ 發(fā)展民族工業(yè)、打破外國公司的壟斷、保證國家能源安全、降低風(fēng)電投資成本。 二、研究的主要內(nèi)容 及總體目標(biāo) 主要研究內(nèi)容： ⑴ 葉片氣動結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù) ⑵ 葉片根部設(shè)計(jì)與制造技術(shù) ⑶ 低溫環(huán)境下復(fù)合材料疲勞特性 ⑷ 葉片芯模制造技術(shù) ⑸ 大型葉片模具制造技術(shù) ⑹ 大型葉片真空注入成型數(shù)值模擬 預(yù)期達(dá)到的總體目標(biāo)： ⑴ 能自行設(shè)計(jì) 兆瓦級的大型風(fēng)電葉片 ⑵ 具備批量生產(chǎn) 兆瓦級的大型風(fēng)電葉片 三、研究的創(chuàng)新點(diǎn)、主要技術(shù)難點(diǎn) 創(chuàng)新點(diǎn)： ⑴ 在風(fēng)葉中應(yīng)用強(qiáng)芯氈、中空玻璃微球、玻纖碳纖混雜材料，使葉片減重5%10%。 ⑵ 風(fēng)葉半柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 選用丙烯酸結(jié)構(gòu)膠和優(yōu)化雙拼槽鋼鋪層結(jié)構(gòu)，使其在風(fēng)況變 化時能夠改變它們的空氣動力型面，從而改變空氣動力特性和葉片的受力狀況，增加葉片運(yùn)行的可靠性和對風(fēng)的捕獲能力。 ⑶ 閉模真空浸透技術(shù)及樹脂注入成型數(shù)值模擬 15 ⑷ 研制出新一代的風(fēng)電葉片，使其擁有更高的效率，更低的噪音。更加堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)和更長久的使用壽命。 主要技術(shù)難點(diǎn)： ⑴ 葉片氣動翼形設(shè)計(jì)。葉片氣動翼形是風(fēng)機(jī)效率、噪音等決定性因素。 ⑵ 葉片鋪層，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。葉片鋪層，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是葉片成本，制作效率、決定性因素。葉片除了性能優(yōu)良外，更重要的是長達(dá) 20年的運(yùn)行中能抵抗臺風(fēng)，雷電、砂塵、高低溫等各種苛刻環(huán)境的挑戰(zhàn)。 四、經(jīng)濟(jì)效 益及社會效益 ⑴ 經(jīng)濟(jì)效益 發(fā)展風(fēng)電是發(fā)展民族工業(yè)、打破外國公司的壟斷、保證國家能源安全、降低風(fēng)電投資成本、實(shí)施能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施，開發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片是該重要措施的組成部分，是為國家能源戰(zhàn)略做貢獻(xiàn)。中國有望成為全球最大的風(fēng)電市場，開發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片具有很大的社會經(jīng)濟(jì)價值和企業(yè)商業(yè)價值。預(yù)計(jì)每年可新增銷售收入 億元，實(shí)現(xiàn)利潤 2700萬元，稅金 1263 萬元。 ⑵ 社會效益 風(fēng)能是最具活力的清潔可再生能源，它成本低廉，使用清潔，并且取之不盡，也沒有包括碳排放等環(huán)境成本。在目前能源危機(jī)加深和環(huán)保意 識增強(qiáng)的背景下，風(fēng)能資源開始受到普遍關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式，是利用自然風(fēng)能來節(jié)約有限的水、煤等資源的重要舉措，它既節(jié)能、又環(huán)保，也是目前可再生能源中技術(shù)最成熟、最具有規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。 工藝攻關(guān)： 2021 年，公司充分利用科技人員，在科技攻關(guān)上作了很多工作如“單排管直接空冷系統(tǒng)的研制”列入 某某 市科技工關(guān)計(jì)劃。該項(xiàng)目的研制已獲 16 國家實(shí)用新型專利。單排管直冷系統(tǒng)空冷器的研制工藝在國內(nèi)首創(chuàng)。由于單排管焊接工藝采用釬焊、焊接合格率達(dá)到 99%，經(jīng)拉伸器對翅片進(jìn)行拉伸試驗(yàn)不小于 15kg，單排管換熱器的傳熱系數(shù)基本和雙排管相似，但阻力降低 20— 30%。滿足了各類空冷電站的設(shè)計(jì)需求，保證空冷系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高空冷系統(tǒng)的熱循環(huán)效率。而單排管直接空冷系統(tǒng)，目前在國內(nèi)為首創(chuàng)，和國外同類產(chǎn)品相比，在扁管成型和翅片焊接上具有獨(dú)創(chuàng)的特點(diǎn)，在熱工性能上不低于同類產(chǎn)品水平。 今后，每年我國都將有 20 臺火電機(jī)組投入運(yùn)行，如采用直冷系統(tǒng)可解決水的蒸發(fā)損失，以一座 600MW 火電機(jī)組為例，年耗水量 1500 萬立方米，而直接空冷的用水量僅為 3%，同時可減少排放和費(fèi)熱對環(huán)境的污染，還能防止化工廢氣和汽物相遇時產(chǎn) 生的化學(xué)腐蝕。為此，該項(xiàng)目還打破了國外常年壟斷，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，意義重大其社會效益顯著。 通過此項(xiàng)目研制，將為我公司形成年產(chǎn) 2X600MW 單排管直接空冷系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，并在近兩年形成年產(chǎn) 3600MW 的生產(chǎn)能力，年產(chǎn) 8 億、利稅 1億。 自主開發(fā)、引進(jìn)技術(shù)消化吸收、產(chǎn)學(xué)研合作、企業(yè)間技術(shù)合作 企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力既是自身壯大的根本動力，也是提升競爭力的重要因素。雖然近幾年公司通過實(shí)施技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，對產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行了很多資金投入，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我公司從“十一五”開始在加大研發(fā) 資金的投入，在開發(fā)新產(chǎn)品上很下工夫，要充分利用市場機(jī)制，拓寬技術(shù)合作領(lǐng)域，廣泛開發(fā)多種形式的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，在消化吸收大型電站空冷系統(tǒng)核心技術(shù)的同時著力研發(fā)出市場容量大、經(jīng)濟(jì)效益好、技術(shù)含量高、帶動作用強(qiáng)的接續(xù)產(chǎn)品，為企業(yè)發(fā)展儲備后勁。同時要加快技術(shù)的消化吸收和創(chuàng)新工作，實(shí)現(xiàn)從對國外技術(shù)的依賴型向自主創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變，形成自主知識產(chǎn)權(quán)和核心專長，從而打造企業(yè)的 17 國際競爭力。 近年來為公司今后的快速發(fā)展開辟新的領(lǐng)域，在“十一五”末期力爭達(dá)到形成年產(chǎn) 6 套 600MW 單排管空冷器的生產(chǎn)能力，來滿足電站空冷市場的不同需求提供保障 。 （ 1）、 SRC 單排翅片管的研制 該單排管的生產(chǎn)線研制，是為了研制出目前國際最先進(jìn)的換熱單元，這種換熱單元的技術(shù)水平，在國際上是最先進(jìn)的填補(bǔ)國內(nèi)空白。 （ 2）、直接空冷管束參數(shù)化設(shè)計(jì) 該參數(shù)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后，程序可在 WINDOWS 或 WINDOWS XP 系統(tǒng)上使用，程序界面將可視化，只輸入關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)參數(shù)化聯(lián)動的，既可以降低設(shè)計(jì)成本又提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時增強(qiáng)了公司的企業(yè)形象。將給公司帶來實(shí)質(zhì)的經(jīng)濟(jì)效益的同時，又給公司帶來了很大的無形資產(chǎn)。 （ 3）、新系列構(gòu)架開發(fā) 研制開發(fā)新系列構(gòu)架， H 型鋼立柱代替用槽鋼制造的格構(gòu)式立柱，使結(jié)構(gòu)受力更趨合理，重量更輕。而且， H 型鋼柱的防腐蝕效果要比格構(gòu)式立住好。焊接量比格構(gòu)式立柱的要小，可大量降低制造成本。 （ 4）、單排管管束結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 單排管空氣凝汽器相對多排管優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、無不凝結(jié)氣體的積聚、無冰凍危險(xiǎn)、高熱力性能、需要較小的熱交換表面，高抗腐蝕性，高度緊湊等因此越來越多的電廠對他產(chǎn)生了濃厚的興趣。我公司在借鑒國外同類產(chǎn)品，結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況，經(jīng)過調(diào)研比較后，開發(fā)出國內(nèi)自己設(shè)計(jì)的成型產(chǎn)品，該項(xiàng)目將填補(bǔ)在這個領(lǐng)域的國內(nèi)空白。 （ 5）、新型風(fēng)機(jī)開發(fā) 研制開發(fā)新葉型，用新葉型葉片組合成模型及葉輪，并進(jìn)行性能模擬試驗(yàn)，做性能曲線。要求新研制的風(fēng)機(jī)小樣，靜壓效率不低于 60%為滿足直 18 接空冷配套風(fēng)機(jī)的要求，在葉片工藝制造上，除了采用玻璃鋼材料外，還要開發(fā)適合石化空冷器用的拉擠鋁合金葉片，達(dá)到降低葉片的高制成本。水平參數(shù)應(yīng)達(dá)到國外 Howden 公司或 Comfim 公司同類產(chǎn)品水平，經(jīng)濟(jì)效益降低風(fēng)機(jī)制造成本 30%以上。 公司充分認(rèn)識產(chǎn)學(xué)研合作的重要性、緊迫性。運(yùn)用企業(yè)在資金、設(shè)備、市場，高校等科技人才、技術(shù)方面的優(yōu)勢，把產(chǎn)學(xué)研結(jié)合與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級緊密結(jié)合， 提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和市場競爭力，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，充分利用高等院校的科技成果、人才、設(shè)備、信息等優(yōu)勢提高企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力，并與多所高校建立長期穩(wěn)定的合作伙伴關(guān)系。作到院校與企業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)，并邀請高校學(xué)科領(lǐng)域的專家來我公司從事科