
日前,中國水力發(fā)電工程學(xué)會在廣州組織鑒定專家組赴梅州抽水蓄能電站二期工程現(xiàn)場,實地核查項目成果 “VM160抽蓄電站空壓機”運行情況,召開“抽水蓄能電站國產(chǎn)首臺套中壓空壓機關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用” 項目科技成果鑒定會。經(jīng)與會專家嚴(yán)格評審,該成果被認定達到整體國際領(lǐng)先水平,標(biāo)志著我國在抽水蓄能關(guān)鍵裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破,徹底打破國外品牌長期技術(shù)壟斷與市場壁壘,有力促進國產(chǎn)關(guān)鍵能源技術(shù)裝備加速向高端化、綠色化、智能化升級。
本次鑒定委員會陣容權(quán)威,涵蓋中國水力發(fā)電學(xué)會、機械工業(yè)協(xié)會、水電水利規(guī)劃設(shè)計總院、清華大學(xué)等單位的16位行業(yè)相關(guān)專業(yè)頂尖專家,確保了鑒定過程的專業(yè)性。
現(xiàn)場查驗:設(shè)備穩(wěn)定運行,性能達標(biāo)獲認可
在梅州抽水蓄能電站二期項目現(xiàn)場,專家組重點檢查了VM160中壓無油壓縮機的實際運行狀態(tài)?!霸撛O(shè)備自2024年11月安裝投運以來,至今穩(wěn)定運行無故障,為電站機組水泵工況啟動、制動、調(diào)速系統(tǒng)控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供了可靠的中壓氣源保障。”項目負責(zé)人、南網(wǎng)儲能公司生產(chǎn)技術(shù)部副總經(jīng)理雷興春介紹。
現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)顯示,VM160抽蓄電站空壓機運行振動不大于10毫米/秒,噪音不大于85分貝,遠優(yōu)于同類進口設(shè)備振動不大于25毫米/秒、噪音不大于97分貝 的指標(biāo)。該電機采用IE5一級能效標(biāo)準(zhǔn),較進口設(shè)備的IE3三級能效節(jié)能 5%至7%,且實現(xiàn)傳動免維護,無需定期更換軸承、皮帶或添加潤滑油,顯著降低了運維成本。這些關(guān)鍵性能的現(xiàn)場驗證,為鑒定會議的評審提供了扎實的實證依據(jù)。
會議肯定:技術(shù)突破三大創(chuàng)新構(gòu)建核心競爭力
鑒定會議上,項目研發(fā)團隊全面匯報了技術(shù)攻關(guān)成果。專家組經(jīng)質(zhì)詢討論認為,該項目圍繞抽水蓄能電站特點,構(gòu)建了高效直驅(qū)、耐蝕無油與數(shù)字化運維的一體化方案,形成四大核心創(chuàng)新點:
創(chuàng)新1 首創(chuàng)同軸直驅(qū)一體化技術(shù),實現(xiàn)高效穩(wěn)定可靠運行
提出了中壓空壓機電機與曲軸同軸硬連接結(jié)構(gòu),優(yōu)化了扭振-熱變形協(xié)同控制與整機模態(tài)設(shè)計,減少了中間傳動損耗,實現(xiàn)了傳動鏈免維護,保障機組在補氣過程中保持壓力穩(wěn)定。
創(chuàng)新2 自主研發(fā)高效三級壓縮主機,突破核心部件技術(shù)壁壘
創(chuàng)建了8.5兆帕三級壓縮系統(tǒng),優(yōu)化了缸徑比及閥組結(jié)構(gòu)。研發(fā)了新型耐磨合金閥組及自潤滑材料活塞環(huán)/導(dǎo)向環(huán),實現(xiàn)了無油壓縮,通過1000小時頻繁啟停試驗驗證,連續(xù)無故障運行超15000小時。
創(chuàng)新3 構(gòu)建全流程無油耐蝕氣路系統(tǒng),攻克油氣水密封隔離難關(guān)
研發(fā)了全不銹鋼耐蝕氣路及"油-氣-水"完全隔離密封技術(shù),實現(xiàn)了壓縮腔與潤滑腔物理隔離;建立了在線取樣檢測與閉環(huán)反饋系統(tǒng),保障壓縮空氣含油不大于0.001毫克/立方米,免除后端除油過濾。
創(chuàng)新4 建立智能診斷與電站協(xié)同控制體系,提升設(shè)備運行的可靠性
構(gòu)建了多模態(tài)故障診斷模型,實現(xiàn)了設(shè)備健康狀態(tài)在線診斷,支持自適應(yīng)啟停與預(yù)測性維保決策,保證了設(shè)備的全壽命周期安全穩(wěn)定運行。
自主研發(fā):不僅要解決國外技術(shù)‘卡脖子’問題,更要立足抽蓄產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展需要優(yōu)化提高設(shè)備的綜合性能
2021年6月,南網(wǎng)儲能公司廣州啟安眾智公司聯(lián)合湖南啟軒機電設(shè)備公司、常州豐易達流體設(shè)備公司正式啟動國產(chǎn)抽水蓄能電站空壓機的研制攻關(guān)?!霸缭?018年,我們就對國內(nèi)空壓機市場進行了持續(xù)深入的調(diào)研,為國產(chǎn)裝備研制的項目實施打下基礎(chǔ)。‘雙碳’目標(biāo)戰(zhàn)略的提出給我們加快研制國產(chǎn)抽蓄電站空壓機扣響了‘發(fā)令槍’?!蹦暇W(wǎng)儲能公司廣州啟安眾智公司總經(jīng)理劉濤表示。
四年多的研制過程中,團隊先后完成了技術(shù)路線選定、結(jié)構(gòu)性能設(shè)計、設(shè)備研發(fā)制造、產(chǎn)品工程應(yīng)用等攻關(guān)任務(wù)?!拔覀兊男聶C研制不僅要解決國外技術(shù)‘卡脖子’問題,更要立足抽蓄產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展需要優(yōu)化提高設(shè)備的綜合性能。這要求對每個環(huán)節(jié)都精益求精?!蹦暇W(wǎng)儲能公司廣州啟安眾智公司項目管理中心副總經(jīng)理張超介紹。以技術(shù)路線選定為例,團隊經(jīng)過全方面多維度的反復(fù)比選,最終選擇“中壓無油”技術(shù)路線。這種新路線不僅無需潤滑油參與空氣壓縮過程,消除了設(shè)備運行后的除油環(huán)節(jié),還簡化了冷凝廢水處置,杜絕環(huán)境污染。
結(jié)構(gòu)性能設(shè)計是抽蓄電站空壓機研制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接決定國產(chǎn)裝備的運行實效。與進口抽蓄電站空壓機采取皮帶傳輸驅(qū)動方式不同,團隊創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用了“同軸直驅(qū)一體化架構(gòu)”。省去軸承皮帶的國產(chǎn)空壓機不僅把設(shè)備的傳動效率提升至100%,還大幅降低了設(shè)備的維護成本。
團隊研發(fā)的國產(chǎn)抽蓄電站空壓機的氣體壓強和壓縮速度分別達到8.5兆帕和每分鐘11.5立方米,其強度相當(dāng)于在1平方米的面積承受425輛汽車疊放在一起的壓力。
這意味著空壓機的結(jié)構(gòu)受力和密封性能要接受極為嚴(yán)苛的考驗。通過不斷優(yōu)化空壓機缸徑比和閥組結(jié)構(gòu),團隊自主研制出符合指標(biāo)要求、工作運行高效的三級壓縮主機?!芭c進口同型號空壓機對比,我們研制的空壓機關(guān)鍵性能指標(biāo)更優(yōu),噪聲分貝、缸體振動、電機振動分別同比降低了約14%、32%、72%?!蹦暇W(wǎng)儲能公司廣州啟安眾智公司生產(chǎn)研發(fā)中心副總經(jīng)理王文輝告訴記者。據(jù)估算,在抽蓄電站實施該型空壓機的國產(chǎn)替代,30年的使用周期里最多可創(chuàng)造經(jīng)濟效益8100萬元。
行業(yè)意義:國產(chǎn)替代 + 產(chǎn)業(yè)帶動,助力新型能源體系建設(shè)
鑒定意見指出,該項目成果不僅實現(xiàn)了抽蓄能電站壓機的“國產(chǎn)自主可控”,顯著降低設(shè)備采購成本和備件周期,還相對進口設(shè)備提升了關(guān)鍵性能。到2030年,我國抽水蓄能在運規(guī)模將超過1.2億千瓦,VM160抽蓄電站空壓機的推廣應(yīng)用前景廣闊。目前,除梅州電站外,該設(shè)備已在南寧抽水蓄能電站實現(xiàn)工程化示范應(yīng)用,后續(xù)將進一步拓展至需要相近中壓氣源場景中規(guī)?;瘧?yīng)用。該成果的落地將為我國抽水蓄能電站建設(shè)提供關(guān)鍵裝備支撐,對推動能源領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新具有重要意義。
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