長期以來,我國電力供應(yīng)主要依賴火力發(fā)電。“十五”期間,我國提出了調(diào)整能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略,積極推進核電、風(fēng)電等清潔能源多元化能源供應(yīng),改變過渡依賴煤炭能源的局面。根據(jù)我國“十一五”期間電力工業(yè)“優(yōu)化發(fā)展電火、有序發(fā)展水電、積極發(fā)展核電、加快發(fā)展氣電、大力發(fā)展風(fēng)電”的發(fā)展方針,規(guī)劃到2010年在運行的核電裝機容量超過1200萬KW,到2020年在運行裝機容量4000萬KW;2015年風(fēng)電裝機容量1500萬KW,2020年裝機容量要達到4000-6000萬KW 。
一、我國核電和風(fēng)電的現(xiàn)狀和需求
1. 核電
我的國核電工業(yè)起步較晚,核電設(shè)備的制造能力有限。迄今為止,我國已建了4個核電站,共11個核電機組,總裝機容量870萬KW,在國家電能源中的比重很小。目前,我國正處于電力需求高速增長期,高效、清潔的核電列為重點發(fā)展對象,并提出我國核電發(fā)展戰(zhàn)略。
核電發(fā)展基本思路是:
以市場需求為導(dǎo)向,以安全供應(yīng)為基礎(chǔ),以經(jīng)濟效益為中心,加快建設(shè),滾動發(fā)展;
自主開發(fā)與技術(shù)引進相結(jié)合,以成熟的壓水堆起步,發(fā)展國際先進堆型;
加強管理,降低成本,增強競爭力,實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟的有機結(jié)合。從長遠的經(jīng)濟發(fā)展和能源需求來看,中國將成為世界最大的核電市場。
我國核電裝備制造業(yè)主要集中在華東、西南、東北三地,形成“三國爭雄”之勢。這三個地區(qū)不僅是我國核電裝備制造基地,也是火電和水電裝備的制造基地。上海電氣核電設(shè)備有限公司,投巨資在臨海建造的核電裝備制造基地,已經(jīng)初具規(guī)模,將達到成套生產(chǎn)核電站核島中主要部件的能力。東北地區(qū)則以哈電為核心,輔以“一重”大型鑄鍛件的優(yōu)勢,形成核電裝備生產(chǎn)能力。西南的東方集團也具有一定生產(chǎn)核電裝備的能力。
按照《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》確定的我國核電發(fā)展目標,到2010年,在運行核電裝機容量1200萬千瓦;到2020年,新建31座核電站,在運行裝機容量4000萬KW,在建核電裝機容量1800萬KW。我國今后每年至少要新開工建設(shè)2個百萬千瓦級核電機組,總共需要投資數(shù)千億元。
按經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明,核電裝備投資占到核電站總投資的55%左右,裝備投資中約40%用于購買各種機床設(shè)備。
2. 風(fēng)電
自2005年我國通過《可再生能源法》后,國內(nèi)風(fēng)電發(fā)展很快。2005年我國風(fēng)電裝機容量為127萬KW,2006年新增100萬KW,發(fā)展速度非???,到2008年我國風(fēng)電裝機容量將在世界上排名第2位。
目前,我國風(fēng)電設(shè)備的生產(chǎn)制造,從由國外提供成套設(shè)備或引進技術(shù)和部件在國內(nèi)組裝,逐漸向自主研制開發(fā)轉(zhuǎn)變。國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,制造廠家不斷增加,已經(jīng)形成相當(dāng)大的制造能力,而且不少地方都在擴建和新建風(fēng)電設(shè)備制造能力。
國內(nèi)風(fēng)電整機設(shè)備制造企業(yè)主要有:金風(fēng)科技、維德風(fēng)電、大連重工、四川東汽等。變速箱(升速箱)的生產(chǎn)主要是南高齒。但是,我國風(fēng)電設(shè)備制造生產(chǎn)正處在初級階段,成套能力嚴重不足,無法滿足國內(nèi)對風(fēng)電設(shè)備迅速發(fā)展的需要,國產(chǎn)風(fēng)機設(shè)備的市場占有率很低,大部分依靠進口。
我國可開發(fā)利用的風(fēng)能資源豐富,主要分布在西北、華北、東北以及東部沿海和島嶼等地帶。風(fēng)力發(fā)電前景廣闊,但目前利用率低?!犊稍偕茉捶ā穼L(fēng)電作為鼓勵發(fā)展的重點,因此國內(nèi)很多省份都在大力增加對風(fēng)電的投資。到2015年,風(fēng)電裝機容量將達到1500萬KW,2020年,裝機容量規(guī)劃將達到4000-6000萬KW。很多省、自治區(qū)都做了大規(guī)模發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的規(guī)劃。
二、核電和風(fēng)電裝備特點及需求
1. 核電裝備特點及需求
核電站的裝備主要包括三部分:
核島(一回路)、常規(guī)島(二回路)、輔助裝備等。其工作原理是:一回路和二回路經(jīng)過蒸汽發(fā)生器進行熱交換:一回路的水將核裂變生產(chǎn)的熱量帶至蒸汽發(fā)生器,將二回路的水變成蒸汽,經(jīng)過穩(wěn)壓器,推動汽輪機轉(zhuǎn)動后,蒸汽經(jīng)過三回路冷凝成水,再回到蒸汽發(fā)生器再加熱變成蒸汽,汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。人們通常將一回路稱為核島部分,將二回路稱為常規(guī)島部分。
(1)核島部分 核島部分主要由反應(yīng)堆堆芯、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器和主泵組成,其中反應(yīng)堆堆芯包括壓力容器、核燃料棒束、驅(qū)動機構(gòu)等部件。常規(guī)島由水泵、汽水分離器、蒸汽輪機、發(fā)電機、蒸汽凝結(jié)器等組成。此外有支持系統(tǒng)正常運行和保證反應(yīng)堆安全的輔助設(shè)備。這些是核電站設(shè)備的主要組成部分。
完成這些設(shè)備的主要部件的制造可以分為以下幾種類型,需要沒機床設(shè)備進行加工。
壓力容器殼體、蒸汽發(fā)生器殼體、穩(wěn)壓器殼體等大型圓桶類部件,基本上屬于兩端帶有封頭的圓桶型部件,但直徑和高度有所有同。壓力容器和蒸汽發(fā)生器的直徑取決于核電站發(fā)電機組的大小。
目前,主要生產(chǎn)百萬千瓦級核電設(shè)備,壓力容器的直徑在5m-8m或更大,長度約20m,分為4-5節(jié),焊接而成,材料為特種鋼。毛坯為圓柱型鍛件,需要萬噸壓力機鍛壓成型。后續(xù)切削加工需要超重型數(shù)控立式車床、超重型數(shù)控臥式車床、大鏜桿多軸聯(lián)動數(shù)控鏜銑床、數(shù)控龍門鏜銑床、五軸聯(lián)動車銑中心等。這些設(shè)