大型核电汽轮机国产化策略

杨其国

       1． 背景

       目前我国经济处于调整发展阶段，对电力的需求呈剧烈上升趋势。从科学发展观的角度出发，我国更需要清洁能源发电，其中水电、核电和天然气发电将发挥越来越重要的作用，特别是核电发展战略已经由“适度发展”转变为“积极发展”，这是中国核电迈向积极发展战略的标志，也是建设节约型社会的正确选择。

       作为核电站常规岛的关键设备―核电汽轮机及其相关设备，应大力提倡国产化，而我们目前的设计制造能力与国外先进企业还有相当大的差距，尤其是世界先进国家广泛应用的半转速百万等级核电机组在我国还是空白。

       大型核电汽轮机发展状况：

       我国汽轮机行业已从最初建立时的完全使用国外技术逐步转向自主开发并不断完善的道路上来，但在大容量核电汽轮机系列方面研制水平明显低于发达国家，这里有体制问题，也有机制问题。例如：用户不接受没有业绩的产品、企业科技投入不足，没有形成强大的相关基础产业等等。

       就具体问题而言主要有：

       （1） 缺乏总体设计、成套设计和系统设计的能力。常规岛中的核电汽轮机及系统设计是一项复杂的系统工程，系统设计水平直接影响机组的经济性和安全可靠性。目前国内制造厂家尚不能对核电站整个系统进行全面分析的能力。

       （2） “核文化”的管理尚不到位。

       宏观地讲，近年来我国制造企业的管理水平已经有了很大提高，但总体上离“核文化”要求差距仍然较大。要想做好核电设备，必须建立一套有“核文化”基础的管理模式，从事这一产业的所有企业都必须遵守相同的规则，否则实现国产化则是一句空话。

       （3） 自主创新能力尚需提高。

       经过多年发展，尤其最近几年在市场的拉动下，国内主要制造厂家相继开展出多种类型的具有自主知识产权的汽轮机，但在高参数、大容量汽轮机关键技术上还需要国外厂家的技术支持。核电汽轮机设计自主创新水平与先进国家比更弱，原因是缺少实证。

       2． 国产化策略

       大型核电汽轮机设计和制造国产化，是落实科学发展观和自主创新的必然要求。分析表明，国产化能大幅度降低常规岛的成本，并带动相关产业的快速发展。针对问题我们必须坚持技术引进与自主设计相结合，加快制造自主化进程。自主化要以自主设计、自主管理为核心，带动设备制造的自主化。设计是龙头，没有设计的自主化就没有管理和制造的国产化，就会降低企业自主创新的水平。鉴于这些我们应围绕以下几个方面多做工作。

        第一、设计自主化。过去由于我国大型核电投资较少，再加上核电设备主要依赖进口，所以制造企业很难发展，除秦山一期、二期国产化率较高外，其它项目由于国内制造企业参与不多而导致自主设计能力缺乏，核心技术和关键部件主要依靠外方提供。现在我国核电政策由适度发展到积极推进且依托项目明确，这极大地调动了国内企业的积极性，各制造厂分别联合国外相关企业组成联合体进行百万等级核电项目的竞标工作。中国企业能否乘此“东风”打破大型核电汽轮机设计被国外企业垄断局面成功跻身世界先进行列，“自主化设计”成为关键所在。

       “以市场换技术”是一种在特定时期内实现消化吸收世界先进技术、缩小与国外同行业差距行之有效的手段。但是怎样引进、中方在合作过程中的角色如何定位等对引进效果、企业未来自主设计能力和创新能力影响巨大。

       国内外的引进经验表明，不同的引进方式和目的，必然导致不同的效果。上世纪80年代初我国从西屋公司全套引进了亚临界300MW、600MW的设计技术，随后我们在技术上进行了不断的改进并且自主研发出了650MW核电汽轮机等多种机型，在一定程度上满足了要求。随着近几年发电设备行业井喷式发展，各大制造厂也相继引进了超临界、超超临界等技术，但我们掌握的仅仅是图纸。一些专利技术、核心设计技术并没有完全掌握，知其然而不知所以然的现象大量存在，还没有完全实现自主化。所以重引进吸收、轻试验创新成为目前汽轮机设计技术进步的绊脚石。同是从西屋公司引进技术的日本三菱公司经过消化、吸收和不断自主创新在较短时间内完全掌握了技术并相继开发出新型产品。全面实现了汽轮机设计、制造的现代化，从技术进口国一跃成为技术输出国。

       面对国家大力发展大容量核电设备的良好机遇，我们应以此为契机全面引进设计及制造技术。为此，我们制定了强强联合、以我为主、全面推进国产化进程的研发战略。通过与国外大公司的合作开始了我国核电站汽轮机的研发工作。

       在技术引进原则上，采取一系列政策、规定，以公司现有设计体系为基础，以起源相同、设计体系相近的技术作为自己的发展方向，从而避免多头、无序的重复引进。这样可以最大限度地利用现有技术资源，尽快消化吸收、理解技术，便于技术创新以及利用引进的核心技术、诀窍更新改造现有的设计技术环境。同时，成熟的制造工艺流程，便于发挥现有加工设备潜力。通过技术引进可以完善和健全企业设计体系、技术标准、判别准则以及实现设计手段的升级换代，建立统一的设计平台，进而形成自己的设计特色。
      
       在技术引进的方法上，采用请进来走出去的原则，通过联合设计合作制造的方式实现设计的自主化。秦山二期核电汽轮机的成功研制表明只有中方的设计人员全面参与设计的各个环节才能真正掌握设计理念、设计精髓。在百万等级核电汽轮机设计上准备利用依托工程确定合理的设计分工。1＃、2＃机组外方进行方案、系统及关键部件的设计，其余设计由双方联合设计。3＃、4＃机组中方全面参与设计，关键部件、系统独立设计。以后即可达到全面独立自主设计的能力。
        
       第二、管理自主化很重要的一个方面就是要建立以“核文化”为基础的管理体系。

       除了国际通用核准，如ISO9000系列标准以外，更重要的是强调企业和个人的责任。讲“事实”重“依据”并将“核文化”内涵贯穿核工作始终。

       核“文化”要求相关产业执行相同的规则，情况或问题必须有追溯性。所有事项需要落实证明，把科学态度和严谨的工作作风有机结合起来，因此核电设备国产化的过程也是人员培训的过程，综合素质提高的过程。我们要求“质量第一”，安全可靠性永远是第一位的。总之，完成国产化的过程也可称为管理自主化，核“文化”的目标是产品万无一失。
       
       第三、制造自主化。产品水平要上等级，制造技术是关键。
       
       实现核电汽轮机重大技术装备的国产化，是一项艰巨的历史任务。经过最近几年火力发电设备的快速发展和汽轮机制造企业装备的更新换代，我国核电机组制造设备装备能力和水平已与国外先进企业相当，国外有的我们都有。但是，我们的制造工艺水平相对于发达国家仍有差距。另外，核电装备制造的标准要求远比其他机械更为严格。所以，制造企业应该依托重点工程推进设备国产化，引进先进的制造工艺，通过依托工程设备的制造培养一批合格的工程技术人员和熟练的技术工人。制定自主制造的目标，力争尽快实现关键设备的制造本地化目标。对确实需进口重要部件，都应由使用单位、国内制造企业、设计单位联合制定自主制造的方案，实行国际招标。由国内制造企业与跨国公司联合投标，以国内市场换取国外企业的技术转让，逐步提高国内企业的制造能力。
        
       第四、采购的国产化。
       
       大型核电汽轮机全面国产化，必须保证主要原材料的供应和配套产品的国产化。
      
       目前国内大型铸、锻厂家对大容量汽轮机阀门、汽缸、转子等大型铸、锻件在技术上还不是很成熟，在质量和交货周期上还不能满足工程进度要求。提高主要原材料国产化需要汽轮机制造企业与国内大型铸、锻件厂家组成战略联盟和合作伙伴，二者是互为依存，唇齿相依的。通过优势互补，技术合作，战略联盟，共同联手开展科技攻关，早日实现形成主要原材料的国产化。

       在汽轮机配套和分包产品上汽轮机制造企业应以依托工程为契机，高标准、严要求控制相关供应企业。按国际标准和核电设备制造要求帮助国内企业全面提升技术水平，达到具有核电产品制造资质。只有配套企业达到可以独立生产符合核电的要求能力才能大幅度提高汽轮机的国产化水平。
    
       第五、增强企业对重大装备的研发和创新能力，为全面国产化的实现和后续产品技术升级提供强有力的智力支持。

       创新是一个企业进步的灵魂，也是技术水平提升的关键所在。回首哈汽汽轮机的发展史，就是一部追求自主创新的奋斗史，哈汽厂在秦山二期1＃、2＃核电汽轮机的研发制造过程中大胆创新。在轴系设计中首次采用Q因子考核手段，突破了传统的轴系考核标准；润滑油系统首次应用“油蜗轮增压泵系统”等多项新技术，经过实践证明机组性能优良、安全可靠。通过技术创新哈汽公司在1＃、2＃机组中国产化率达到70%以上的业绩，创下了大功率核电汽轮机国产化比例最高纪录。目前，哈汽公司正在设计生产的秦山二期扩建工程3＃、4＃机组，国产化目标为100%，哈汽定会再次创造核电汽轮机的新业绩。我们的努力和经验证明，核电汽轮机的国产化不仅必要、可行，而且会在不长的时间内完成。

       在百万等级核电汽轮机国产化方面哈汽公司继续高举创新这面大旗，我们不但要引进国外先进的半转速核电汽轮机，同时开发且有自主知识产权的百万核电汽轮机，核心技术要两步同时走并要走好。

       在半转速汽轮机上与国外先进的厂家合作，引进、消化、吸收应用。同时，把开发具有本企业知识产权的新产品作为提高竞争力的重点工作。

       在全转速核电汽轮机研制上已经进入设计阶段。在设计过程中紧紧围绕创新这一主题，攻克了热力系统设计、主机结构设计、核电汽轮机系统设计、核电汽轮机通流部分优化设计、核电汽轮机长叶片设计等关键技术。目前1200毫米末级长叶片进入试验阶段。

       一个没有强大创新能力的企业必定不是一个成功的企业，只有创新才能使企业在国产化实现后仍然保持旺盛的生命力，才能不断超越自己，超越别人，进而能在汽轮机制造领域保有一席之地。

       第六、政策的支持和对待国产化的态度是国产化全面推进的基础。国家应该制定相应政策鼓励使用国产首台重大技术装备。需要在使用过程中不断改进完善，制造企业和用户要共同承担相应的风险。对国产依托工程实行技术装备鼓励政策，以推动国产设备的应用。

       随着国产化比例的不断提高，尤其是关键设备的国有化的实施，质量控制已经成为业主关注的焦点。制造企业应该联合技术支持方、业主利用合同确定的共同质量控制目标，使联合体成为一个紧密联盟，共同应对设备制造过程中遇到的各种困难。只有在产品质量上与国际接上轨才能真正实现设备制造的国产化。

       面对国产化进程，我们必须保持正确的态度。必须清醒认识到国产化的实施还有很长的路要走，还会遇到各种各样的困难。我们不能急功近利，不能一谈国产化，就忽视了先进经验，只有脚踏实地，实事求是推进国产化进程才能如期实现。

       3． 前景和展望。
     
       依据国家积极发展核电的政策，以市场为导向，抓住发展良机。确立“以国产化为目标、以引进消化吸收为手段、以自主设计和创新为目标”的发展思路，通过高起点引进、扎实管理、自主设计、不断创新这“四步走”，形成我们的核电机组品牌，实现跨越式发展。我们有充分的理由相信不久的将来我们定能实现核电汽轮机的全面国产化。我们有能力通过技术上的不断创新实现“国产化”的目标，而且有信心实现从“中国制造”到“中国创造”的飞跃。

       (自愿选填)  200字左右,中英文对照为好。

       1984年9月—1996年2月：哈尔滨汽轮机厂设计所设计员、组长、副科长

       1996年2月—1997年6月：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司总工程师助理、副总设计师

       1997年6月—1998年1月：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司副总工程师、生产装备部副部长

       1998年2月—1999年1月：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司副总经理

       1999年12月哈尔滨汽轮机厂有限责任公司常务副总经理

       September 1984 - February 1996: designer, group leader, and deputy sector chief in research institute of HTC.
February 1996 - June 1997: assistant of chief engineer, deputy chief designer in HTC.
 
       June 1997 –January 1998: deputy chief engineer, assistant minister of production equipment department in HTC.
 February 1998 - January 1999: deputy general manager in HTC.

       December 1999: executive deputy general manager in HTC.