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        十年 · 蛻變丨鼓動能源大動脈的中國“芯”
        發布時間: 2022-10-19

        華龍一號、國和一號、西氣東輸、中俄天然氣長輸管線、百萬千瓦水輪發電機組、十萬等級空分裝置、百萬噸乙烯裝置……十年來,一批超級工程亮點紛呈,創新成果世界矚目。

        這些振奮人心,造福人民的超級工程背后,是我國裝備工業的長足發展,得益于“大型空分裝置”“大型乙烯三機”“大型長輸管線壓縮機”“大型管線球閥”“核電關鍵泵閥”“大型LNG接收站用關鍵設備”等一大批通用機械領域“大國重器”的成功研發,“十年·蛻變”專題推出“國家超級工程背后通用裝備力量”系列,帶您走進通用機械“大國重器”,了解這一批“國之重器”國產化的不凡歷程!

         

        它,西起新疆,東達上海,橫貫神州,氣壯山河;

        它,穿大漠,翻太行,過黃河,跨長江,浩蕩八千里路,福澤數十個省市;

        它就是被稱為國家超級工程的能源供給國脈——西氣東輸管線。

        大型長輸管線壓縮機組,西氣東輸的“心臟”設備,從西氣東輸一線工程建設之初,國內裝備制造企業就一直在等待機會,希望能用中國“心”驅動國之命脈。

        鼓動能源大動脈的中國“芯”

        ——天然氣長輸管線壓縮機國產化歷程

        黨的十八大以來,西氣東輸管道建設進一步提速。2012年,西氣東輸三線工程啟動建設,并全面實現工程技術自主化和技術裝備國產化,建成后與原有的一線、二線相連接,實現了由管道輸氣向管網輸氣的跨越式發展。

        至建設以來,西氣東輸管道系統由西氣東輸一線、二線和三線3條主干線及其配套的聯絡線組成,總長度超過20000千米,承擔著全國主干管網50%以上的天然氣輸送任務。這項超級工程打通了天然氣產地與目標市場之間的鴻溝,并將全國不同地區的天然氣管道聯結成一張互聯互通的巨大網絡,構成了“氣化中國”的能源大動脈。

        在這數萬公里的天然氣長輸管線上,液化天然氣在管道中的流動要依靠壓縮機提供的動力,每隔200公里就需要建一個加壓站,用壓縮機加壓,因此壓縮機又被稱為天然氣管道的“心臟”,是保障天然氣管網能源大動脈安全可靠運行的核心裝備。在西氣東輸前期建設中,西一線工程包括壓縮機在內的關鍵設備,全部依靠進口,西二線幾乎全部依靠進口,而國外能夠提供管道輸氣壓縮機的企業只有GE、羅羅和西門子。

        從國外能購買到需要的產品,但永遠購買不到想要的核心技術,核心技術、備品備件和維修服務等都受制于人——實現大型天然氣長輸管線壓縮機組國產化,是解決制約我國重大裝備發展、國家能源安全的這一“卡脖子"問題的關鍵。

        為打破這一局面,國家發展改革委、國家能源局等部門決定依托西氣東輸工程,采取“政產學研用”聯合公關模式,加快推進大型天然氣長輸管道關鍵設備國產化,其中重中之重是長輸管線壓縮機國產化。

        “中國輸氣管線的國產化,應該來說不是從西氣東輸就開始的。上世紀70年代已經有了‘川氣出川’的構想,為了配合‘川氣出川’,我國裝備制造企業開始研制管線球閥、壓縮機,研制驅動管線壓縮機的燃氣啟動機。由于種種原因,項目最終終止了。”中國機械工業聯合會原總工程師、中國通用機械工業協會名譽會長隋永濱回憶說,“長輸管線關鍵設備國產化這一問題困擾我們四十年。”國家決定上馬“西氣東輸”工程,再次給中國裝備制造企業帶來機會,用隋永濱的話說:“國內裝備制造企業從西氣東輸一線工程建設之初,就一直在等待機會,希望中國天然氣長輸管道關鍵設備能用上國產裝備”。

        2009年4月,國家能源局在沈陽召開“天然氣長輸管道關鍵設備國產化”會議,確定為西二線工程開展“20MW級電驅壓縮機組”“30MW級燃驅壓縮機組”和“高壓大口徑全焊接球閥”的國產化研制工作;

        2009 年 7月 30 日,國家能源局在北京主持召開"天然氣長輸管道關鍵設備國產化實施方案"研討會,確定沈陽鼓風機集團有限公司為電驅機組主試制單位,并討論敲定了關鍵時間節點;

        2009 年 11 月 23 日,一個標志性的日子——北京釣魚臺國賓館,在國家能源局的主持下,《天然氣長輸管道關鍵設備國產化 20MW 級電驅壓縮機組研制合同》正式簽訂。

        2011年11月,20MW級電驅壓縮機組在沈鼓研制成功,我國實現了管道壓縮機組國產化“零”的突破。11月15日1時30分,這套“國一號”20兆瓦級國產化電驅壓縮機組,在高陵站成功完成72個小時帶負荷工業性試驗。它再次證明:中國“心臟”跳得很健康,很有力。

        三年多時間內,聯合開發研制團隊經歷了上千個日日夜夜的艱辛,終于完成這一重大項目的設計制造。

        2011 年 12 月6 日,設備正式下線,國家發改委能源局在沈鼓裝配試驗車間隆重舉行“天然氣長輸管道關鍵設備國產化成果匯報會暨合同簽署及首套 20MW 電驅壓縮機組出廠”儀式,不啻于一次中國創造的盛大剪彩。

        2012年,沈鼓自主開發的第一臺管線壓縮機被當作備用機安裝在西二線的高陵加壓站。但誰也想不到后來會發生戲劇性的一幕:作為主機的外國壓縮機在檢修之后無法開機,不得不緊急啟動備用的沈鼓機組,而沈鼓機組一次開機成功。——這個偶發事件使沈鼓的備機瞬間變成主機。

        此后,國家能源局在高陵組織了一次國家級鑒定,沈鼓的管線壓縮機得到三個評價:第一,性能全部達到設計要求,和國外機組比較后,屬于名副其實的國際一流;第二,開車啟動速度最快,并且一次開車成功;第三,噪聲遠低于國外機組,這也是沈鼓制造壓縮機的一貫優勢。

        高陵分輸壓氣站由4套電驅壓縮機組組成,是我國首個20兆瓦電驅壓縮機組營業試驗站和樣板站。這項工程2011年8月開工,2013年5月建成投產。

        自沈鼓的長輸管線壓縮機在“西氣東輸”二線工程后期的高陵加壓站一炮打響,與國外產品同臺競技,西三線實現了全部國產化。西氣東輸三線西段電驅壓縮機組應用4站12臺套,燃驅機組應用1站3臺套。在東段,壓縮機組全部實現國內供貨。據此測算,西氣東輸三線計劃應用電驅壓縮機組61臺套,僅此一項即可節約投資3.66億元。

        2021年12月28日,西氣東輸管道系統年輸氣量當日突破1000億立方米。取得這個成就的重要原因是,2018年國家實施了天然氣管線互聯互通保供項目,而沈鼓集團為整個項目提供了14臺套壓縮機,到2019年1月已全部投產。2020年12月,第二條能源大動脈——中俄天然氣管道東線工程(長嶺-永清)順利投產,沈鼓為這一超級工程提供了5個站15臺套壓縮機組的設計制造和現場服務。

        經過多年的建設,西氣東輸工程和中俄天然長輸管線工程的建設不僅推動了我國天然氣管網形成互聯互通的新格局,而且成為促進我國能源結構調整、生態環境改善、造福沿線百姓生活的能源大動脈,開啟了一個中國利用清潔能源、推進雙碳戰略的新時代。

        而在這其中,裝備國產化不僅是民族自強自信的卓越體現,更是國家超級工程建設自主可控必由之路。無論是在轟轟烈烈的建設期,還是投產運營的十余年間,西氣東輸工程推動我國長輸管線裝備技術一舉躋身世界先進水平,依靠裝備人的執著堅持,依靠創新自強,在綿延數萬里的西氣東輸、中俄長輸管線兩條能源大動脈上閃耀著通用機械裝備力量——當前,高壓大口徑全焊接球閥、長輸管線壓縮機組全部實現國產化,沈鼓的天然氣長輸管線壓縮機也實現了從“追趕者”到“領跑者”的跨越。

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