一提起“8兆瓦”,“老秦人”都知道,这是秦山三期两台重水堆机组的一块“心病”。其实,准确地说,这
一提起“8兆瓦”,“老秦人”都知道,这是秦山三期两台重水堆机组的一块“心病”。其实,准确地说,这“心病”一开始并不是“老秦人”的,而是外国汽轮机组制造商的。
2003年1月,秦山三期1号机组投入运行,谁知在第一次性能试验时出现了一个意料不到的问题,那就是机组总电功率输出为720兆瓦,未达到设计额定功率728兆瓦!这年7月,秦山三期2号机组投运,令人大跌眼镜的是,相同的问题又一次出现了!
一心想凭借在秦山三期的良好业绩打开中国核电市场大门的外国制造商,面对这种尴尬的情况,汽轮机组制造商着急了,不得不承认自己在设计方面存在不足。对此,他们很看重,成立了专项小组,先后进行了两次大修。在大修中,他们把6000多个汽轮机叶片拆下来重新用铜锤敲过,高压缸喷嘴重新调节过,内部气封、隔板、导流环等重新更换过……三年时间内,外国制造商几乎把汽轮机所有的设备都“折腾”过一遍,先后投入1000余万美元,甚至为此撤换过项目负责人,但在2005年9月的竣工验收中,两台机组的额定电功率输出仍为720兆瓦。
真是无可奈何,在叹息中,外国设备制造商不得不按照合同规定赔付秦山三期2400万美元。即使如此,这家国际顶级的汽轮机制造商依然没放弃希望,继续做着自己的试验,直到2006年上半年,他们在总共付出了3000多万美元的代价后,最终不得不放弃了所有的努力。
自己的问题终究是要自己解决!抱着这样的信念,不服输的“老秦人”在2006年5月专门成立了一个由多部门精英组成的汽轮机出力提高专项组,由秦山三期主管技术改进的副总经理张振华担任专项组组长,开展了研究、试验工作。他们决定在9月进行的202大修中实施改造。
9月27日,也就是202大修的前两天,是2号机组汽轮机功率提升专项最后一项关键试验的日子。张振华说:“之所以选这个日子,是因为一旦真的出现失误导致停机,那么2号机组就只需要提前进入大修。”
任何试验都必须承担风险。据不完全统计,为了这一个项目,秦山三期技术人员在短短两个月时间内做了各类试验15次,其中有7、8项关键设备试验都存在着较高的风险。有的试验要在核电站100%功率运行的条件下,在关键部位安装70多个检测仪表,也就是说,他们在系统中增加70多个有极大几率会出现问题的“点”;有的试验必须要时刻保证两组阀门行程高度协调……各项试验要求千变万化,如果出现失误,都可能会导致不愿看到的情况—非计划停堆的发生。
面对风险,必须有敢于冒险的精神。而在决定开展这个专项之初,每一名组员都要在一份又一份的试验申请书上郑重地签下自己的姓名。张振华平静地说:“提升这8个兆瓦的功率必然要做好付出一定代价的准备。在这些代价中,最大的就是要承担对应的风险。我们一定要要前进!我们所能做的就是谨慎再谨慎,将风险降到最低。”
最后一项关键试验开始了,当控制管理系统由自动切换为手动后,手摇阀起步摇动就出现了其他阀门异常关闭的紧急状况,试验被迫中断。专项小组立刻展开现场分析工作,寻找问题原因,调整试验方案。3个小时后,试验重新开始,放弃手摇阀,改为电动控制,95%、90%、85%……阀门在慢慢关闭,每一步操作,值班人员都紧张地监视着出没出现异常反应,技术人员则详细记录着每一组数据……从早上8点进厂到第二天凌晨0点,历时16个小时的试验最终获得成功!
202大修结束后,秦山三期2号机组汽轮机出力达到728兆瓦的消息不胫而走,成为轰动世界核电行业的重大新闻。一时间,国内外的核电同行半信半疑,总有人前来询问“老秦人”—这8个兆瓦的提升真的做到了吗?你们到底是怎么做到的?特别是这家外国汽轮机设备制造商,更是感到吃惊。
8个兆瓦究竟来自什么地方?作为汽轮机出力提高专项组主要成员之一的肖波笑着说:“汽轮机制造商的失败封闭了一扇门,却为我们打开了一扇窗。”
肖波充满辩证法意味的解释,说明“老秦人”走了一条与外国设备制造商大相径庭的技术路线。的确,掌控先进的技术的外国设备制造商将所有的改进项一股脑地“砸”在了自己研制的汽轮机上,没有从别处开源信息,导致其反反复复改进又反反复复失败。如果说“失败是成功之母”,那是因为你从失败中跳出来找到了通往成功的路径。外国设备制造商的失败,让张振华、肖波等秦山三期的技术人员看到如果仅仅只围绕汽轮机这一关键设备做文章,已经非常困难再找到提升功率的空间了。
东方不亮西方亮。既然不能在汽轮机上找到问题,那为啥不开拓一下眼界,从与汽轮机出力提升相关的整个热力平衡体系中找出一些可以“挖潜”的环节来呢?就是抱着这样的奇思妙想,汽轮机出力提高专项组将一腔热情投入到了整个热力平衡系统中的上千个大大小小、关键非关键的设备上。他们仔细地比对着每一组与额定功率存在较大出入的数据,每一个有望提升功率的“点”都被他们一一拉出来,寻找可行方案,布置相关试验……显然,他们在试验中得到的不单单是一些具体的理论和数据,还有一份对技术工作的自信与执着。肖波笑着告诉前来询问的同行:“8个兆瓦是从哪里来的?就是我们从2.2兆瓦、1.5兆瓦、1个兆瓦、0.7兆瓦,这样一点点找到,再加起来的。”
2006年8月,在秦山三期汽轮机出力提高专项组提交的提升方案正式实施前的最后一次评审会上,中国工程院院士徐大懋对该方案给予了高度评价:“这些技术成就带来的不仅是经济上的价值,三期员工这种锲而不舍的‘挖潜’精神更值得推广。”
按照核电行业标准说法,如果按85%的负荷因子计算,在几乎不需任何投入、不增加运行成本的情况下每年可增加发电量6000万千瓦时,增加效益2700万元人民币。按核电站寿期40年计算,一台机组将增加发电量24亿千瓦时!显然,这笔账并不难算,但这还是其次,更重要的是:在国外著名设备制造商无能为力,被迫宣布彻底放弃汽轮机功率提升项目的情况下,中国核电人通过自主科技攻关一举突破“8兆瓦”难关!通过此次改造,秦山三期真正摸索出了一条对引进技术消化、吸收再创新的新路子。
2006年11月23日,中核集团公司在收到秦山三期2号机组二回路热力系统技术改造成功、机组额定功率提升8兆瓦的喜讯之后,特发来贺电:“你公司在国外供货商花巨资未改造成功的情况下,完全依靠国内和自身的技术力量,对国外机组实施技术改造,实现了机组出力的提高。此次技术改造的顺利完成,充足表现出了你们的不懈努力和技术进步,为后期的技术改造积累了宝贵的经验!”
更加令人欣喜的是,2007年6月9日,秦山三期1号机组大修后汽轮机性能评估试验顺利完成,“老秦人”又拿下了一个8兆瓦!试验根据结果得出,经过相关技术改造和调整,汽轮机额定出力达到728.6兆瓦,比机组最终验收值提高了8兆瓦,高出原设计功率0.6兆瓦。这是继2006年9月2号机组出力成功提升8兆瓦之后,秦山三期自主科学技术创新的又一重大成果。
自力更生,创新无限。通过自主实施技术改造,汽轮机出力得到提高,秦山三期自主改造的良好实践,已成为对国外技术消化、吸收再创新的成功范例。改造后,秦山三期两台机组出力累计提升16兆瓦,在不需增加任何投入的情况下,每年可增加发电量1.2亿千瓦时,按电站寿期40年计算,两台机组将增加发电量48亿千瓦时,经济效益与社会效益十分可观。
两个8兆瓦,“老秦人”为之振奋,中国核电人为之振奋—因为这是中国人的8兆瓦!
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