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打破“禁区”闯出新路
2019年04月09日  新葡京官网

“首创精神”之源起

话题要拉回到上世纪50年代。1953年,上海电机厂(以下简称“上电”)成功研制出了我国第一台6000千瓦空冷汽轮发电机。在此后的1954年至1957年间,上电厂累计产出27台6000千瓦空冷汽轮发电机,同时试制成功1.2万千瓦空冷汽轮发电机,有力地支援了国家第一个五年计划。1958年,我国的第二个五年计划初期,正赶上大跃进,电力供应严重不足。按照国家计划,上海电机厂必须扩大产能,造出更多的汽轮发电机支援国家工农业基础建设。


捷克专家许家的合孟庆元总工程师一起在检查汽轮发电机转轴刨槽的质量情况。


但如何提高产能?这绝非规模化扩大生产这么简单的问题。

双水内冷汽轮发电机是因为定子绕组和转子绕组都用空心铜线并通以水冷却而得名。因为水的比热大,而且可以直接带走热量,所以能提高发电机的效率,属于当时世界电机工业的尖端技术。在同样的材料下,与其他冷却方式的电机相比,可制造功率更大的电机。但在制造技术上,水冷要比空冷困难,内冷要比外冷困难,特别是转子绕组水内冷技术的应用,世界上还没有先例,被公认为世界级的“禁区”。

问题摆在了面前。答案是必须走技术创新的道路!于是,上电决定研究新的发电机冷却方式,争取突破技术瓶颈。

对于上电来说,掌握汽轮发电机制造技术才短短4年时间,生产的最大单机容量仅1.2万千瓦,经验积累“底子薄”是技术攻关面临的最大挑战。但为了满足国家工农业建设的需要,上电必须打破国外汽轮发电机生产的老路,研发试制定子和转子双水内冷汽轮发电机。

当时,已过不惑之年的孟庆元是上电的副厂长和总工程师,我国第一台6000千瓦空冷汽轮发电机就是由他主持设计制造的。年初,孟庆元召集了交通大学和浙江大学的专业教授、讲师及企业里的工程技术人员,一起探讨试制的可行性。可以说,这种将高校理论与工厂实践相结合的跨界组合形式本身就是“大胆的尝鲜”,当时也被冠以了“三结合会战”。5月,上电从相对简单的发电机定子内冷着手,开始了产品设计的试制。

7月初,上电接到上海市委指示,为保证第二年上海市能达到350万千瓦装机容量,要求工厂加快双水内冷发电机研制进度。根据这一指示,上电立即成立了1.2万千瓦双水内冷汽轮发电机设计小组,项目主持人还是孟庆元,产品试制组组长是他的助手汪耕,同时参与研制的还包括浙江大学。

7月14日,时任国家科委副主任刘西尧会见了孟庆元、汪耕及浙江大学教师,希望上电在一两个月内实现1.2万千瓦双水内冷汽轮发电机的水内冷转子的研制。当晚回到厂里,孟庆元组织召开了第一场“三结合会战”会议。

没有现成的技术资料和实物作参考,也没有专家指导,孟庆元就带领着会战组人员,从最薄弱的基础研究出发,向着科学的峰巅攀登,熬过了一个又一个不眠之夜。

由于许多部件没有现成的资料参考,设计人员说得出,却画不出,绘图常常无从下笔,只好跑到车间里去向工人师傅讨教。经过反复的磨合,工人根据设计人员的构想,边摸索、边制作,才拿下了这些的零件。


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但是,更大的挑战在于转子漏水问题。面对这个核心难题,当时完全没技术和经验。怎么办?没有老师,就以实践为师。当了解到水泵上有相似的转和不转的水管连接点,设计员就跑到水泵厂去学;听到汽车和飞机上的油管有软和硬的连接点,就去汽车软管厂和航空部门求教;而机床液压传动硬和硬的连接方法,也在机床厂被找到。最后,会战组在累计尝试了17种结构、90多次试验后,终于找到了完整的解决方案。在正确的思路下,孟庆元团队仅一个月就完成1.2万千瓦双水内冷汽轮发电机的设计工作。

攻克了设计关,迎面又冒出了制造加工中如何防止“渗漏水”的难题。“双水内冷”对水的密封性要求很高,接口一定要天衣无缝、滴水不漏。否则,就根本无效。这对当时加工设备陈旧的上电来说,难度不小。车间里转的还是老式皮带车床,起吊能力最大50吨,生产工人也缺乏经验。一些铁心、护环等关键材料国内无法供应,又遭国外封锁,很难获取。解决这堆问题,孟庆元带领 “三结合会战”小组,一个阶段、一个阶段地攻关。

受制于当时空心铜线落后的工艺,制造线圈所用的铜线每根只有4米长,质量也比较差。一根线圈只能用十几根空心铜线焊接而成,但接头实在太多,加工时一弯曲,就出现裂缝。这可急坏了孟庆元,他干脆把铺盖搬进车间,日夜跟班。经过反复拆换和试验,才把线圈渗漏水的问题给解决了。

本以为大功告成,不料等到嵌完线的转子上了超速试验台,又喷出了一圈细雾。厂里没有检漏仪器,大家又开始动脑筋,把自来水修理工、阀门管理工、熟悉油压系统的汽车修理工、机床检修工统统请来,边讨论,边试验,最后捉出了密封不过关这个“元凶”。于是,又试制了100多种式样的零件,通过比对分析研究,做成了一种特制的密封件,终于攻下了这道难关。

1958年10月27日,经过100天的日夜赶制,1.2万千瓦双水内冷汽轮发电机在总装试验台上一次成功,水流顺畅,冷却效果达标,质量符合要求。世界上第一台双水内冷汽轮发电机在中国诞生了。

那年12月,大型汽轮发电机冷却技术会议在苏联列宁格勒召开。当中国代表团团长在发言时宣布,“中国已制成1.2万千瓦3000转/分双水内冷汽轮发电机”,消息震惊会场。大会决定把中国率先用6000千瓦转轴试制成1.2万千瓦双水内冷汽轮发电机的创举,列入当年会议的论文集,使之成为一个金光闪闪的历史纪录。之后,上电又先后成功研制了5万、12.5万、30万千瓦双水内冷汽轮发电机。1985年,双水内冷汽轮发电机获得了国家首届科学技术进步一等奖。

1995年成立的上海发电机厂,依旧秉承着“首创”精神,把发电机容量提升到了30万千瓦,有力支撑起了改革开放时期我国高速发展的电力需求。“我认为,这个时代更要强调‘首创’精神。‘首创’就是要做别人没有的产品,要敢为人先、敢于担当、有责任心。”这句话道出了一代代“首创”精神继承者的心声。


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“首创精神”之坚守与毅行

如何保持优势,从何寻找新的竞争力?“当我们的技术达到国际先进水平时,已经不可能再依靠技术引进打造一流产品,只有依靠自主创新。最先进的技术是买不来的,没有老师,我们就以实践为师。双水内冷‘首创’精神在今天创新突破、转型发展过程中,依然意义非凡。”上发厂技术部部长的一番话,道出了传统精神的时代新意。

目前上发厂正深化改革加快转型,努力实现“四个转型”,即从技术引进型向技术创新型企业转型,从高碳能源产业产品为主向低碳绿色能源产业产品转型,从本土型向国际型转型,从传统制造向先进制造和现代服务并举转型。


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如今,“大型汽轮发电机智能工厂”项目被列入工信部智能制造的试点示范专项。相比于传统手工加工作业,采用智能制造的加工方式能够大幅提升产品研制效率,降低产品成本,提高产品质量,产品综合能效可以提高10%以上。

“我们不再一味向前冲,开始了新的思考和探索。”上发的目标清晰而明确,“我们的目标不仅仅要成为最强最有竞争力的发电供应商,而且要成为全球最有竞争力的发电供应商。”

一滴水珠足以折射出太阳的光辉。在“创新”已成为这个时代基本语境的当下,新葡京官网赋予了“首创”精神新的内涵和意义,她已然是对科技进步和产业变革趋势的把握能力,也是自主创新和整合创新资源的主导能力,更应该是将其付诸普适、广泛而深刻的实践能力。所以,继世界首台双水内冷发电机之后,我们又拥有了国内首套核电机组、百万二次再热超超临界机组、3.6MW大型风机、重型装备大型铸锻件关键技术,等等一系列产品和技术上的攻坚突破。显然,这些都是对“首创”精神的致敬、传承和续写。


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