核心摘要:以志气骨气底气铸大国重器——中国海装H210-10MW海上风电机组“诞生记”
“30.60”
迫在眉睫
我们如何肩负
“双碳”时代重任
海风无处不在
纯净不竭
我们如何去海是吊车出租的那边
“揽”风为电
海上风电场
海上退补收官在即
平价时代近在咫尺
市场竞争风起云涌
我们何以致胜突围
国之大者
勇担“时代重任”
答好“时代答卷”
在这一场硬仗与大考面前
中国船舶集团海装风电股份有限公司
(以下简称“”)
迎着风、踏着浪
向着海、朝着梦
集智攻关、匠心铸造
重磅推出了
我国风轮直径最大
全球单位千瓦扫风面积最高
是吊车出租的10MW级海上风电机组
——H210-10MW机组

H210-10MW机组下线仪式

海上风电场
回溯这台凝结全体海装人心血与智慧是吊车出租的“超级大风车”的诞生始末,这些攻坚克难的“名利场”让人难以忘怀,这群有志气、有骨气、有底气的追风者让人敬佩不已。

H210-10MW机组下线仪式
海上风电场
既然风起海上,就要向海“揽”风、向海争“风”,去将那资源丰富、潜力巨大的风能开发与利用,去不断提升我国海上风电领域自主创新与国际技术引领能力,去为实现我国碳达峰、碳中和目标贡献更多力量,为此,10MW级海上风电机组关键技术研究项目应运而生。210米,随着H210-10MW机组的下线,这一风轮直径一举创下国内风轮直径最大10MW级海上风电机组纪录。但殊不知每一项纪录的背后都意味着要迎接一系列的空前挑战、攻克一系列的巨大难题。
装配中的H210-10MW机组回想起当初确定210米的风轮直径参数,并攻克该风轮直径下带来的巨大载荷难题时,研究院10MW项目团队成员无不感慨万千。在项目初设阶段,国内最大风电机组的风轮直径仅为180米,那么,10MW机组的风轮直径确定为多少呢?有人提出按照市场现有最大产品,确定为180米;还有人提出要略微领先,确定为190米;也有人提出要大胆创新,确定为210米。
10MW项目组召开项目会议激烈的讨论虽没有得出结论,却给项目组成员打开了新的思路,大家决定根据现在的发展速度,研判未来五年海上风电的市场趋势,通过反复在载荷与发电量之间寻求最优解,结合叶片厂家的生产能力,提出了10MW机组的风轮直径为210米,这时的发电量是最优、最具有市场竞争力的。在确定风轮直径参数后,摆在项目组面前的难题才刚刚开始。要实现210米的风轮直径就要设计出102米长的叶片,如此长的叶片,当时在全球属于空白,那要如何确定一个科学的载荷,设计出来呢?而项目组成员会不会掉进“载荷大——提高叶片强度——载荷更大”的叶片迭代恶性循环里,突破不了叶根载荷瓶颈?“全球风轮直径最大的H171机组由我们创造,这次我们同样能拿下H210的研制任务。” 项目组成员顶着压力,誓要攻关,既然没有可借鉴的经验,那么就大胆假设、小心求证。
海上风电机组吊装他们深度分析产生上述问题的根本原因,其实与以往大家的惯性思维有很大关系,以前大家都是根据“叶片对载荷提要求”来开展载荷工作,这次要来个“大逆转”——“依据载荷要求设计叶片”,这样一来就能让叶片设计进入“载荷小——叶片设计——载荷更小——叶片再设计”的良性循环,从而一举突破叶根载荷这一瓶颈,使得提出的载荷要求更加科学、合理,最终,经项目组成员七十多轮次(每轮3000多种工况)的载荷及控制策略优化迭代,让叶片开发成为了可能。同时,为得到最小重量的叶片,项目组成员还与双瑞风电的研发人员一起,通过研究叶片净空的变化,调整控制策略、控制参数,让叶片重量与净空之间达到了平衡。在进入叶片设计阶段时,由于102米叶片超长超柔,在迭代过程中大家发现这可能会影响机组稳定性运行,双方研发人员又对叶片结构进行了多次优化设计,让这款叶片得以成功进入生产阶段。
主轴系统是10MW机组的一大核心系统,它将风轮吸收的转矩传递给齿轮箱,但这一核心系统对轴承座的加工精度、轴承运行游隙精度控制要求非常高,而国内厂家的设计能力、生产工艺均不能满足要求。对于解决这一“卡脖子”问题,大家看法不一,一部分人认为时间紧、任务重,主轴系统的采购周期最长,为不影响项目进度,应交给国外厂家设计生产;另一部分人则认为,应自主设计开发,这样才能设计出更贴合公司实际情况的产品。
10MW项目组成员讨论方案是依靠“洋拐杖”还是自主开发?“我们的工程师是最了解机组的实际运行环境的,我们一定能更好的结合公司实际设计开发出这套系统,突破这项技术壁垒。”最终自主研发成为了大家的共识,其实这份骨气与“傲娇”也来源于自投身风电产业后走上的一条“引进—消化—吸收—再创新”的自主创新之路,目前已全面掌握了能够涵盖我国陆上各种地理和气候条件的风电整机设计技术,形成了多个型谱系列产品。
装配中的H210-10MW机组在明确由主导,联合国外轴承供应商,对主轴系统共同进行仿真分析计算设计开发后,工程师们把心底憋着的这口气转化为不达目的不罢休的冲劲和干劲,他们不分白昼、争分夺秒、克服诸多困难与挑战,全身心投入到设计工作中,最终按时完成了主轴系统的设计开发,这既充分保证了项目任务的进度,又促进了公司主轴系统设计能力的提升,为公司培养锻炼了一批掌握关键技术的研发人才。发电机是10MW机组的核心部件之一,它是机电能量转换的最重要部件之一,10MW机组的发电机采用了中速永磁同步发电机,与齿轮箱集成。在10MW机组进入详细设计阶段后,由于与齿轮箱的集成度较高,发电机轴承的冷却设计方案一时陷入两难抉择,是采用传统的润滑脂冷却,还是创新采用油冷,项目组成员一时举棋不定。油冷方案在齿轮箱上使用已经司空见惯,但在10MW级发电机上却是首次使用,在的主导下,协同发电机和齿轮箱供应商,分别针对两种冷却方式进行了方案设计,并组织专家对方案利弊进行详细论证,最后大家决定大胆创新——采用油冷方案。油冷方案确定后,项目组成员迅速完成了油箱布局-冷却油路设计-回油设计-废油收集方案等详细方案的设计。在这期间,大家虽然遇到了从未遇到过的问题,但个个却乐在其中,为征服一个个技术难题而自豪。在H210-10MW机组开发过程中,除了在研发设计上坚持自主创新外,作为国内首家实现5MW级海上风电机组自主化设计的整机厂商,还致力于核心零部件国产化的发展,在H210-10MW机组上国产化率达到95%以上。
装配中的H210-10MW机组物资管理人员深入厂家推进产品交付在各项物资陆续到位后,7月,H210-10MW机组正式进入试装联调阶段,承担此项工作中的重担落到了大连公司身上,大连公司既要保证每月近20台机组的正常交付,更要保证10MW机组的试装联调,生产压力可想而知。但大连公司义无反顾、勇挑重担,他们制定了“干部靠前指挥、方案预案精细、培训指导到位、资源优先保证、沟通准确及时、现场灵活调度、记录全面详实”的工作方针,并组织成立了10MW机组试装突击队。
装配中的H210-10MW机组在试装现场,大连公司班子成员深入车间,既当指挥员,又当操作工,在重要节点、关键工序都能看到他们在机组上忙碌的身影,突击队员们严格执行工艺文件,采用自动化智能化装配和辅助设备,完成了主轴与轴承座合装翻转、齿轮箱与发电机合装等关键工序。同时为尽可能减少对其他正常交付项目的影响,必须把原定4-5天完成的调试工作压缩到2天内完成,突击队员们采取静态调试与拖动调试分离、通宵达旦连续作业的方式,严格控制调试台占用时间,仅用24小时就完成了静态调试,48小时完成全部调试,硬核保障了此次H210-10MW的成功下线。装配中的H210-10MW机组
今日
H210-10MW风电机组
逐风踏浪而来
必将“大”有可为
未来
全体海装人将
以更强的志气
更硬的骨气
更足的底气
向海图强
逐梦深蓝
为零碳中国贡献更多
“海装”智慧与力量
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(责任编辑:吊车出租)