东方电气 挺起电力装备制造业“脊梁”

　　在共和国工业长河里，这家企业星光熠熠：新中国第一台自主研制的30万千瓦汽轮机、中国水电史上首个国家科学技术进步奖特等奖、世界首批百万千瓦水电机组、新中国第一台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机……

　　中国东方电气集团有限公司，这家成长于三线建设的企业，用一个又一个从“0到1”的突破，铸就大国能源装备。如今，全国每4度电就有1度来自东方电气生产的装备。

G50原型机转子加工现场

1959年，东方电气成功试制第一台产品——7千瓦异步电动机

　　从跟随到超越，再到引领，成功研制出白鹤滩百万千瓦水电机组

　　1958年，一列满载梦想的火车停靠在祖国西南的偏远小城——四川德阳。同年，东方电气首家子企业东方电机开工建厂。此后，能代表新中国各阶段一流水准的水电项目，大多留下了东方电机的烙印。

　　在葛洲坝，东方电机第一次打响了名声。

　　“当时，我们提出要为葛洲坝研制单机容量17万千瓦的水轮发电机组。由于没有先例，有专家曾断言‘这将是扔在长江里的一堆废铁’。”东方电机副总工程师赵永智回忆道。

　　东方电机不怕难，不气馁。历经1500多个日夜连续攻关，17万千瓦水轮发电机组成功下线。时至今日，这两台17万千瓦机组经过改造更新后，依旧在葛洲坝水电站高效运转。

　　在三峡水利枢纽工程，东方电机实现了蜕变。

　　1996年，三峡左岸70万千瓦水电机组启动研制，中国企业与国外厂家首次开展巨型水电机组大规模联合研制。

　　然而，在联合研制过程中，时任东方电机总工程师贺建华发现，“洋师傅”的水电机组定子电磁振动很大，存在较大安全隐患。

　　能否消除有害振动?“洋师傅”们迟迟拿不出解决方案。贺建华不服输，进行自主探索。最终，团队不仅找到“症结”，还从1020根线棒的数万种接线组合中，找到最佳排列组合，解决了振动难题。

　　这为东方电机赢得了与国外厂商同台竞技的机会。2004年，东方电机独立获得三峡右岸4台机组的设计制造合同。“在三峡右岸，我们终于甩开了‘洋拐棍’，水平不比国外的差。”贺建华说。

　　时光来到2006年底，白鹤滩百万千瓦水电机组的研发正式启动。

　　“从70万到100万千瓦，研发进入了世界水电行业的‘无人区’。”贺建华说。仅轴承部分就申请32项新专利，将电机效率史无前例地提高到99%……东方电气稳扎稳打，攻克一个又一个难关。

　　其间，东方电机研制的转轮还成功实现了“零配重”。何为“零配重”?“转轮总重350吨，高近4米，直径超8米，‘零配重’意味着我们用一根手指就能拨动这个350吨重的大家伙。”赵永智说。

　　2021年6月28日，百万千瓦机组在白鹤滩顺利投产发电。水轮机效率达到96.7%，世界最高。中国水电装备实现了从跟随到超越，再到引领的华丽蜕变。

　　如今，东方电机正在攻克水电领域新的高峰——大型冲击式水电机组。去年5月，全国首台150兆瓦级大型冲击式转轮成功下线，实现了我国高水头、大容量冲击式水电机组关键核心技术零的突破。

　　精神力量支撑一代代“争气机”问世，摘下装备制造业“皇冠上的明珠”

　　从葛洲坝到白鹤滩，从追随者到领跑者，东方电气的成长，离不开迎难而上、敢于胜利，自主创新、勇攀高峰的精神。在东方电气另外一家子企业——东方汽轮机身上，同样能感受到这样的精神力量。

　　时光回到2008年5月12日，汶川地震突袭而至，东方汽轮机汉旺生产基地遭到严重损毁，上百万平方米厂房倒塌。然而，东方电气人“泰山压顶不弯腰”：震后1个月，总体产能恢复到震前50%以上;震后半年，圆满完成全年生产任务。

　　2009年，东方电气一边在四川德阳重建厂房，一边作出重大决定：立项研制F级50兆瓦重型燃气轮机(以下简称G50)。

　　作为当今世界效率最高的热功转换设备，重型燃气轮机被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”，是一个国家工业水平、综合国力的重要体现。

　　点火试验，犹如在10级狂风中点燃一根蜡烛;高温透平叶片，需在超过普通金属熔点的高温下，以6000转/分钟高速旋转，叶顶线速度超过大型客机飞行速度的两倍……G50的研制注定是一条布满荆棘的科研攀登之路。

　　就拿叶片的生产制造来说，前期试验的陶瓷型芯碎得“稀里哗啦”，大伙儿一筹莫展。

　　怎么办?成员们夜以继日搜索查阅文献。直至偶然间在一篇综述里发现了“型芯定位”的概念，才找到突破口。他们提出6点定位设计方法，并与模具供应商合作，成功解决了之前的断芯和严重偏心问题。

　　最终，历时13年研制，东方电气人终于啃下“硬骨头”，制出“争气机”G50。今年9月，G50顺利通过2000小时满负荷商业运行产品鉴定。

　　创新，从未止步。今年7月4日，东方电气又研制出国内首台自主研制15兆瓦重型燃气轮机(以下简称G15)。

　　东方汽轮机副总工程师孙奇介绍，相比G50，G15缩尺约0.6倍，整体结构更加集成化，结构更复杂，导致其制造难度更大。

　　就拿燃烧器的喷嘴来说，传统焊接工艺已无法满足制造要求。怎么办?引入3D打印技术。但3D打印所需材料——金属粉末的开发又是难题。“前期，我们联合产业链合作伙伴对粉末的选材、配比等做了十几个方案，又制定了几十组工艺参数，经过逐一比较，反复试验才寻找到最优方案。”孙奇说。

　　据介绍，G15功率为16.5兆瓦，热效率35%，相较于同功率的火力发电机组，1年可减少碳排放超过15万吨，联合循环1小时发电量超过2.2万千瓦时，可满足2500个家庭1天的用电需求。

　　“G15应用场景十分广泛，不仅可用于热电联产、分布式能源、海上平台发电，还可以和光伏、储能等绿色低碳技术耦合，构建多种‘源网荷储’综合能源运用场景。”孙奇说。

　　从锻长板到育新板，着力构建“六电并举”产业新格局

　　创新不停歇，发展不止步。作为我国发电设备产量最大的企业，东方电气并未停下勇攀高峰的步伐。如今，他们正着力锻长板、育新板，构建风电、太阳能、水电、核电、气电、煤电“六电并举”的产业新格局。

　　生产制造方向，加速数字化、智能化转型。

　　大型发电装备多为定制化产品，生产往往为离散型、柔性、混线生产，产线智能化转型难度较大。

　　“再难也得转。只有实现了数字化、智能化转型，才能进一步提升生产质量、效率，降低成本，同时加快产品迭代升级。”东方电气集团科技信息部部长唐勇说。

　　走进东方汽轮机叶片“黑灯产线”，无人运输小车来回穿梭，机器人自主上料、机床自主加工、设备自主检测……整条生产线设备利用率达到90%，实现了24小时无人干预连续加工。

　　“你瞧，这些机床很多都是10年多的老机床，通过我们的改造，成功融入智能产线。”东方汽轮机数字化与智能制造部副部长易泰勋说，目前产线产品一次合格率达99%，人均效率提升650%，能源利用率提高47%。

　　业务布局方向，从传统能源延伸至新能源。

　　2018年，已成为水电行业技术专家的贺建华接到新的任命——东方风电总经理。彼时，东方电气决定，进一步加大投入，大力发展新兴产业。

　　“要干就干最难的!”贺建华提出，东方电气要摆脱“跟跑”，成为“领跑”，通过跨代开发实现“弯道超车”。

　　今年10月12日，26兆瓦级海上风力发电机组在东方电气顺利下线。这是继18兆瓦风电机组后，东方电气又一次刷新世界纪录。

　　26兆瓦级海上风力发电机组，轮毂中心设计高度185米，相当于63层居民楼高;叶轮直径超过310米，扫风面积超过7.7万平方米，相当于10.5个标准足球场;整台机组由3万余个零部件组成。

　　“这是我们为风速8米/秒以上中高风速海域量身定制的机组，单台机组每年可输出1亿度清洁电能。”贺建华介绍，以500兆瓦的风电项目为例，采用26兆瓦等级的机组比18兆瓦机组单位千瓦造价降低5%，发电量提升4%至5%。

　　“回首来路，事实证明没有等出来的辉煌，只有拼出来的精彩。东方电气将乘势而进，加速向‘新’、向‘高’、向‘智’、向‘绿’发展，加快建设世界一流装备制造集团。”东方电气集团党组书记、董事长俞培根表示。