项目基本情况Basic information of the project
1、课题来源与背景;
我国是一个以煤炭为主要一次能源的国家,常规火电占电力装机的70%以上。随着机组向高参数大型化发展,600MW、1000MW超(超)临界火电机组已逐渐成为常规火电的主力机组。大型火电机组主设备国产化取得了重要进展,锅炉、汽轮机和发电机三大主机已实现自主设计和制造,但电站辅机一直是国产化的薄弱环节,特别是高端阀门,既是火电机组中价值量较大的设备,又会影响机组的安全、有效运行。据统计,一台1000MW超超临界火电机组中有500余台高端阀门,其中90%依赖进口。因此,尽快推进超(超)临界高端阀门国产化迫在眉睫,对实现自主发展能源事业,提升装备制造业竞争能力都具有重要意义,否则就会错过火电机组发展的最佳时机。
2、研究目的与意义;
超(超)临界火电机组阀门的关键技术研究成功后,将打破国外阀门企业对高端阀门技术和市场垄断地位,促进国内阀门制造业的升级换代,产业化后,每年为民族阀门制造业新增产值32亿元,利润6.4亿元,并为国家节约外汇折合人民币49.5亿元。
3、主要论点与论据;
本项目按照国家能源局所提出超超临界火电机组关键阀门国产化要求,由黑龙江省科技厅依据省科技发展需求,提出的科技攻关项目。
本项目主要完成了超(超)临界机组的五大类关键阀门(安全阀、主蒸汽闸阀、疏水截止阀、抽汽逆止阀、电磁泄放阀)的研制。这五种阀门是超(超)临界火电机组锅炉与汽轮机系统上具有代表性的高端阀门,具有一定的技术难度,目前,国内仍以进口为主。
上述五种阀门的研制,是严格按照国际先进的ASME标准执行,完全满足了超超临界火电机组的需求,达到了国际先进水平,通过了由黑龙江省科技厅组织的技术鉴定。
4、创见与创新;
1)应用新材料,满足高温工况使用要求
针对超超临界机组高温高压的工作特点,开发并应用F92、Inconel等新材料的锻造、焊接、热处理专有技术,完成超超临界火电机组关键阀门的研制。
2)应力分析技术
在项目产品研制过程中,将ANSYS等先进分析软件二次应用开发,进行研制产品的热应力、疲劳应力等分析,确保研制产品强度安全,既保证低温强度,又保证了高温强度。
3)流体仿真技术
在设计技术研究阶段,开发了ANSYS CFX流体仿真技术,利用虚拟样机进行动态性能的模拟分析和验证,优化设计方案,提高设计质量和研发水平。
4)采用阀门新结构
结合超超临界机组的实际工况,研究适宜高温高压、抗汽蚀等工况的阀门新结构,疏水截止阀采用抗冲刷+对冲节流装置结构,采用Y型结构,介质流动顺畅,涡流强度低。
抽气逆止阀的阀瓣与摇臂采用自定心及象鼻式密封结构连接,阀瓣倾角可自动调整,减小阀瓣与阀座密封面间的刮擦,提高使用寿命。抽气逆止阀的强关轴与摇臂由阀体内的空程离合器连接,阀门具有随动关闭和强制关闭两套相互独立的保护系统。
5、社会经济效益,存在的问题;
截至课题验收时,该课题研究的产品已经装备到12个项目中,产生3000余万元的销售额,上缴税款500余万元,新增就业人数12人,并培养硕士研究生5人,副教授级高级工程师4人,工程师4人。
6、历年获奖情况;
2013.2 “超超临界火电机组配套关键阀门研制及工程应用”获得黑龙江省机械工业科学技术奖励委员会科学技术一等奖;
2013.11 “超超临界火电机组配套关键阀门研制及工程应用”获得黑龙江省人民政府科学技术三等奖;
2013.11 “AP1000机组关键阀门技术研究”获得哈尔滨市人民政府科学技术二等奖;
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。