亚临界火力发电技术的引进_风闻

 引进亚临界火力发电技术的背景

改革开放后国民经济开始迅速发展，经济发展需要电力，国产机组由于技术落后、事故多，不能满足要求，而从日本、欧洲等发达国家进口的亚临界30万千瓦等级机组投产后运行平稳，表现优异。

面对当时电力供应紧张，国内发电设备制造能力薄弱和30万千瓦级以上大型成套火电机组进口数量逐年增加的现实形势，发电设备制造业各级领导和管理干部，触动很大！

直接从国外进口发电设备——太贵！

自己研发先进的发电设备——太慢！

因此从国外引进技术逐步成为中央领导、电力工业部、机械工业部领导人的共识。

引进技术，不仅用汇少，更重要的是有利于提高国内制造技术水平，使今后发电设备的供应能够立足于国内。

1978年，一机部、水电部联名报告国务院，提出为了提高我国大型火电机组经济指标和制造水平，建议在进口样机的同时引进制造技术。大家一致认为，引进技术可以缩短从研制到批量生产的时间，可以大大缩小同世界先进水平的差距，又可培养技术力量，为我国今后发展更大容量的发电机组，以及对原有国产30万千瓦以下机组的技术改进都是十分必要的。

大家一致赞成打破闭关自守、引进国外先进技术、提高国内制造水平。

1979年9月，一机部、电力部联合提出了引进30万千瓦、60万千瓦火电机组制造技术的请示报告。据此，国家进出口委、国家计委、国家经委于1980年1月28日联合向国务院提出了引进大型火电机组制造技术的请示报告，1980年2月中旬，国务院副总理薄一波在征得副总理李先念、余秋里、谷牧、康世恩同意后，又请沈鸿同志约几位专家进行研究，并又征询周子健部长的意见后，一致同意批准三委报告。

引进技术并合作生产30万千瓦、60万千瓦主辅机组各一套，预计总的用汇不超过2亿4千万美元，比进口30万千瓦、60万千瓦机组各一套需3亿3千万美元便宜，还可以掌握当代世界先进水平的大型火电机组制造技术，使国内具有成套生产能力，以后同类型机组可以不再进口，因而引进这项技术是合算的。

引进亚临界火力发电技术的谈判和签约过程

选择谈判对象，则是另一项重要的准备工作。

1978年3月28日，一机部、水电部在国家计委初步同意引进大型火电设备制造技术的情况下，联合组织有关制造厂、研究所、设计院50多名专家，研究机组选型的原则、引进的内容和范围，以及外商的选择和费用支付方式。当时建议：

汽轮机的谈判对象为美国通用电气公司（GE），意大利安萨尔多公司，加拿大通用电气公司，日本东芝、日立公司；

发电机为美国通用电气公司（GE），日本东芝、日立公司，法国阿尔斯通公司，意大利阿斯金司，加拿大通用电气公司；

锅炉为瑞士苏尔寿（ Sulzer ）公司，联邦德国拨伯葛、联邦德国电站设备联合公司（ KWU )，英国拨伯葛公司，日本拨伯葛公司。

电力部和机械部两部谈判班子也曾经考虑过从日本引进 ，并可以和宝钢的设备引进联合起来，并在上海分别与日立、三菱公司进行了探询。

经过咨询了解到，日立、三菱公司是分别从美国燃烧工程公司（CE）和 西屋公司（WH）引进的技术，由于合同未到期，需等几年后才能转让给中国。通过这次谈判，使我们明白不能选“二手技术”厂商作为引进对象。

1980年6月中旬，一机部邀请美国通用电气( GE）公司、西屋电气（WH）公司、燃烧工程公司（CE )、拨伯葛（B & W）公司，瑞士勃朗．鲍威利（BBC）公司，法国阿尔斯通（Alstom）公司6家外商同时来华谈判。

为什么中国考虑引进火力发电技术的时候只选择美国、日本和欧洲国家的这些企业，而没有其它选择？

因为除了苏联以外，全球掌握现代工业技术的国家就只有这几家！

从第一次工业革命以后，掌握最先进工业技术的国家和地区从来都没有变过，一直都是这几个国家——简单一些的话就是七国集团（美、日、德、法、英、意、加）。

以苏联为代表的东欧集团曾经也是掌握现代工业技术的一员，但是苏联解体了，去工业化了，技术流失了。

当然，中国通过几十年的努力也终于挤进了这个群体，成为掌握现代工业技术的国家之一。

我们现在讲述的这段历史，就是中国掌握技术过程中的一个片段。

我方通过接触摸清了对方的技术水平和特点，习惯采用的技贸方式，转让技术的广度和深度，外方的技术在我方实现的可能性，以及外方乐意接受的支付方式。

为了进一步了解外商的技术底细，避免吃亏上当，我方决定在商务谈判之前，按国际技术转让许可证贸易惯例，派工作组到对方现场去进行技术核查（ Look see )。

火电技术工作组由电工局李达先局长带领，共17人（其中一机部12人、电力部4人、国家经委1人）。工作组按专业分成发电机、汽轮机、锅炉、电站系统4个小组分别独立活动。从1979年6月2日到7月26日，重点考察了美国 GE 、CE ，瑞士BBC 、苏尔寿，法国阿尔斯通5家公司。

摸清了各公司技术转让的具体内容，各公司的外购件中是否还有技术引进问题，各公司的制造工艺与我国现有制造工艺的差距，是否要对我国工厂进行较大的技术改造；制造引进机组是否需要特殊的材料等。通过考察还纠正和澄清了过去外商宣传的一些过头的说法，对压价还起了一定作用。

鉴于当时国际火电市场萎缩，各发电设备制造厂商都想在中国这个大市场上占领一席之地，他们接到我方的邀请后，各自立即组织有力的班子来华，并在谈判中展开激烈的角逐。在这期间，为最终取胜，各厂商纷纷提出新建议，多次降价，尽可能满足我方要求。

对于关键的设计软件包括设计源程序，美国西屋公司最积极，愿意提供的数量最多，而且是首先提出的，而其他公司则不能按我们的要求提供。掌握了这些设计软件，在消化吸收优化创新后，能形成我国自主开发的能力。

在价格上，最后的摸底价格是：瑞士 BBC 公司约9000万美元，美国 GE 公司2500万美元，美国 WH 公司1300万美元，法国 Alstom 公司略低于美国 WH 公司，但提供的设计程序和人员培训却要少很多。

经过我方从技术、价格、条件等多方面的综合分析比较后，按照“技术先进、价格合理、条件优惠、择优引进”的原则，最终选择了美国西屋电气和燃烧工程公司。

1980年9月9日和11月21日，一机部分别同美国西屋电气和燃烧工程公司签订了汽轮发电机组锅炉的技术转让和购买部分零部件合同。

电力部同时从美国依柏斯库工程公司引进了电站设计技术。

为什么外商愿意转让技术给中国？

鉴于当时国际火电市场萎缩，各发电设备制造厂商都想在中国这个大市场上占领一席之地，我们则充分利用了有利的市场条件，技术引进的深度超过了传统国际上技术转让的程度。

在选择技术引进对象时，我方将对方技术转让的范围、深度、广度作为重要的指标，利用有利的市场条件迫使外商转让更多更深层次的技术资料，而不仅仅是购买图纸。

1、外商向我方提供机组的制造技术应包括设计导则、设计图纸和计算资料、计算机程序软件、制造工艺和工装图纸、技术标准及质量控制方法、外购配套件供应商名单等。此外，外商还应负责对我方技术人员进行培训。

2、为提高我方管理水平，外商应对我方厂级领导进行管理方面的培训，对我方经销人员进行经销技术的培训。

3、外商要对我方工厂技术改造和试制过程出现的技术问题，如国产材料和配套产品代用问题提供咨询服务。

4、外商应提供工程系统设计技术、设备安装调试和运行维修等方面的资料和有关人员的培训。

外方提供的图纸资料有薄膜底图两套、微缩胶卷两套、技术资料四套、成熟的计算机程序（包括源程序、程序编制法、程序卡、计算公式、程序使用说明、有关常数和图表等）176项。

设计图纸、标准手册和主要的技术转让资料一式四份，哈尔滨、上海、东方三大发电设备制造集团公司各持一份，另一份存一机部陕西资料库。

在引进技术后，按合同要求，我国各制造企业和科研院所有计划地派出设计、工艺、质量、标准、管理等专业人员出国培训。通过培训学习，开阔了眼界，增长了知识，深入地了解引进技术的内涵和国外技术发展的动向，为掌握引进技术的实质，为考核机组的研制和今后国产化、优化工作的开展，打下了坚实的基础。同时，更为我国今后发电设备产品的开发和创新，培养了一大批技术和管理人才。

亚临界火力发电技术首台机组的制造

根据一机部的安排：

30万千瓦机组由上海电气联合公司负责，组织上海汽轮机厂、电机厂和锅炉厂试制。

60万千瓦机组由哈尔滨电站设备成套公司负责，组织哈尔滨汽轮机厂、电机厂和锅炉厂试制。

东方汽轮机厂、锅炉厂和电机厂则进行协作配合。

30万千瓦考核机组安装于山东石横电厂，60万千瓦考核机组安装于安徽平圩电厂。

首台机组的制造包括人员培训、图纸的翻译和转化、制造工艺的准备、原材料准备和工厂改造等阶段。

我们重点讲讲原材料准备和工厂改造的内容，其中工厂改造包括了部分工艺准备的内容。

原材料准备：

制造一套30万千瓦的火力发电设备需要数万吨的材料，其中用量最大的是金属材料，特别是钢铁。

虽然对于第一套机组所需的转子等大型铸锻件毛坯都直接从国外进口，但国内制造部分仍需大量的材料。

以30万千瓦机组三大主机为例，仅汽轮机、发电机、锅炉和高压加热器就共需金属材料12860吨，计102个品种，365种规格，而且还要参照美国材料牌号的技术标准。

制造企业采用国内外相结合的方式来解决材料供应问题。

对于国内企业能够试制的材料基本立足于国内解决。在一机部和冶金部的协调下电力设备制造企业与国内的钢铁企业签订了237钢材试制协议，4项新材料科研协议，保障了新材料的试制和供应。

此外，电力设备制造企业本身也开发了相当数量的新材料以满足生产的需要。

对于国内企业暂时无法制造的材料，一机部组织进口了25000吨材料（30万千瓦机组8600吨,60万千瓦机组16400吨)来满足制造的需求。

工厂改造：

为使国内企业能够制造引进技术的考核机组，一机部多次组织与考核机组生产制造有关的工厂、设计院、研究所进行研究，仅补充少量关键设备和试验、检测仪器以满足首台设备制造的需要，而不另新建厂房。

工厂改造从1981年5月开始，至1985年12月底进行国家验收，历时5年。

工厂改造投资的重点是为哈尔滨、上海两个发电设备厂解决了承担引进30万千瓦、60万千瓦考核机组所必需的生产试验条件，增添了较先进的工艺加工设备和保证质量的试验、检测设备和测试仪器。

哈尔滨发电设备厂增添了超速动平衡装置、发电机机座加工中心、数控弯管生产线、CE 加拿大龙门焊机、 HMEV 直线加速器等设备。

上海发电设备厂主要增添了发电机试验站试验测量用的谐波分析、振动/气体分析仪、真空压力浸渍设备、汽轮机叶根槽铣床、水冷壁鳍片管龙门焊机及空气预热器波纹板生产线、全位置氩弧焊机、9MeV直线加速器、荧光探伤设备，以及改造了发电机转子槽铣床等。

经过原材料准备和对工厂的改造，从1983年起30万千瓦、60万千瓦火电机组三大主机陆续进入投料试制阶段，经过3年左右，这两套考核机组分别完成试制工作。

30万千瓦考核机组主机于1985年12月20日在上海试制完成，1987年6月30日在山东石横电厂投入运行发电。

60万千瓦考核机组主机于1987年12月17日在哈尔滨试制完成，1989年11月4日在安徽平圩电厂投入运行发电。

从制造完成装箱发运到电厂投运为止是安装、调试阶段，30万千瓦、60万千瓦火电机组经历了一年半左右的时间。

经考核试验性能测定，30万千瓦、60万千瓦考核机组的各项指标都达到了技术输出方的设计保证值。实践表明，研制工作十分成功。

党和国家领导人一直重视发电设备制造业，关注着亚临界火力发电技术的引进工作。在首台（套）引进型30万千瓦、60万千瓦考核机组的制造过程中，时任国务院副总理的李鹏同志听到机械、电力两部一些同志还对引进技术有不同意见时，特别提出机械、电力两家要**“团结造机”，制造部门与用户使用部门要密切配合。从此，“团结造机”**成为参与这个重大引进项目全体人员牢记的座右铭。

“团结造机”，就是要求机械部、电力部两部，一要密切协商，确定技术引进的对象和引进内容；二要齐心协力，落实首台（套）考核机组的依托工程；三要通力合作，共同解决引进中遇到的各种问题；四要相互支持，保障引进型机组的市场。

在整个考核机组的研制过程中，机械部和电力部于1983年建立了两部石横、平圩工程协调小组，并建立定期联席会议制度，由各自的主管部门（电力部基建司和科技司，机械部电工局）负责人任组长（电力部关景琨、都兴有等，机械部周鹤良、陈延豪等），不定期召开工作会议，及时解决设计、制造、安装、调试、运行中发生的各种问题。在长达七八年的合作中，双方密切配合，相互支持，克服了大量难以想象的困难，保证了这项重大技术装备引进项目的顺利完成。

重大技术装备的技术引进，二战后至今只有两个半国家做的比较成功：中国和日本，韩国算半个因为韩国的产业结构不如中日两国完整。

这两个半国家也是成功实现经济持续高增长的国家，特别是中国和韩国成功从低收入国家跨过中等收入陷阱进入了高收入国家的行列。

为什么技术引进只有这几个国家成功了？

协调不同行业部门的利益是第一道难关！

前门的引进技术、外购材料和零部件制造产品都比较容易做，说服国内的企业使用国内制造的产品是首先面临的困难。

需要引进技术的国家都是技术落后国家，产品的质量也无法与西方发达国家相比。在技术、质量、价格都不占优势的条件下，如何说服国内的用户使用你的产品。

这时候拥有能够超越部门利益的第三方进行协调就很重要。

在中国基本都是中央政府扮演了这个角色。

在亚临界发电技术的引进过程中，更直接的协调机构是“国务院重大技术装备领导小组”（简称国务院重大办）。

印度、巴西、印尼等发展中大国为什么不能学习中国引进技术这种发展策略，无法协调不同部门的利益是第一个原因。

亚临界发电设备的国产化

为了尽快研制出第一台考核机组，当时进口了约30%~50％的关键零部件及毛坯，因此从第一台30万千瓦考核机组整台机组的平均水平看，国产化率约为40%，其中锅炉国产化率50.2%，汽轮机国产化率40%，汽轮发电机国产化率27%。

由于从美国购买了较多的零部件和毛坯，又致使30万千瓦考核机组的售价高出国产30万千瓦机组的两倍以上。

为了降低成本、提高发电设备的产量，必须提高发电机组的国产化率。

国家将30万千瓦、60万千瓦机组国产化工作列入“七五”重大科技攻关项目，明确“七五”攻关的总目标就是提高国产化率、降低价格，实现批量生产的能力。

各发电设备主机制造厂和配套件的主要辅机制造厂都在数年内开展了轰轰烈烈的国产化工作。

在国家和政府的大力支持下，进行了“六五”、“七五”工厂技术改造，各制造厂增添了大量设备，经过几年的努力，机组的国产化率逐步提高，第二套达到68%，第三套已经超过75%，第四套达到80％以上，其中三大主机的国产化率达到85%~90%。

到“七五”末，实现了30万千瓦、60万千瓦机组批量生产，很好地完成了原定的目标。

机组的价格也降了下来，只有第一台考核机组的一半。例如30万千瓦火电设备三大主机的价格，从第一台（套）的1.58亿元，下降到第三台（套）的0.85亿元。

30万千瓦、60万千瓦机组的国产化工作是一个系统工程，要从分析考核机组的进口零部件、配套件开始，从价格高的零部件、配套件开始逐步排队进行国产化。

既要组织企业内部进行国产化攻关，也要进行全国性的联合攻关。

以上海锅炉厂提高锅炉国产化率为例：

1、进口了多项新设备，例如厚壁弯管机、C 型弯管机、立式顶弯机、小R 挤压机、管端成型机以及插入式和移动式倒角机、MIG 焊90机、TIG焊机、中频焊机等多种机械焊接设备，工厂基本掌握了美国燃烧工程公司厚壁、大口径小R 蛇形管的生产技术，使省煤器、过热器、再热器等重要部件的制造达到了美国燃烧工程公司标准的要求，实现了国产化。

2、进口龙门式排焊机，配合自制的龙门成排焊机和成排弯管专用设备，从第二台开始，包覆水冷壁、炉膛膜式水冷壁已全部由国内制造，水冷壁部件制造实现了国产化。

3、进口中频感应压力焊机用于42mm~63 mm 厚度达12mm的管子，设备自动化程度高，大大减轻劳动强度，焊口合格率达99%；进口用于管子对接的全位置 TIG 焊机，合格率达到98.5%，适用于各类异种钢管子焊，大大提高了产品的制造质量，达到了美国 CE 公司标准的要求。

4、进口了焊缝 X 光工业电视、管子多道超声﹣涡流探伤线、工业X光机、钴60探伤仪、直线加速器及直管抛丸机等设备，可适应各种不同规格、厚度、材料的产品无损探伤，使工厂的检测水平得到很大提高，从而保证了锅炉的制造质量。

5、自行开发了一批较为先进的工艺装备，如栅架多点焊机，这是制造栅架零件的主要专用设备。

高压锅炉管是火力发电设备中锅炉制造的关键材料，用量很大，约为锅炉耗用金属总量的40~50%。加工锅炉管的原料是钢铁工业生产的无缝钢管。

锅炉内主要汽水管道有再热器管、过热器管、水冷壁管、省煤器管、空气预热器管、导热管、下降管及各种联箱管，其工作条件不同，选用的钢种也不同。特别是过热器和再热器是现代锅炉的关键部件之一，由许多并列的细长蛇形管组成，工作温度最高，管内有高温、高压、高速的蒸汽流，管壁温度高达600~650℃，管外又受到1000~1200℃烟气冲刷，因此，过热器和再热器管除要求有足够高的持久温度、蠕变极限和持久塑性外，还要求具有良好的表面质量和精确的几何尺寸以及很好的总体质量。

在1990年前后，我国虽有各型轧管机80多套，但是能生产高压锅炉管的无缝钢管厂仅有20多家（约30套机组），且多为140mm以下机组。这些机组无法满足30万千瓦、60万千瓦火电机组的用管需求。

但是随着宝钢无缝钢管、天津无缝钢管厂等现代无缝钢管企业的建成投产，我国的无缝钢管产能得到了显著提升。宝钢无缝钢管轧机的设计产能是50万吨/年，天津无缝钢管建设了3套轧机，设计产能超过百万吨。

这些新建钢铁联合企业基本都采用了最先进的轧管设备，能够轧制的无缝钢管规格多，能提供各种规格的锅炉用管需求。更重要的是，这些新建的钢铁联合企业普遍采用了多种炉外精炼设备，能够有效去除钢水中磷、硫、砷等有害元素，并降低氧、氮等元素的含量，对合金成本的控制精准，因此显著提升了无缝钢管的性能。

制造汽轮机中最重要的部件转子的原料是铸锻件毛坯，在国内是一重、二重等重型机器厂生产的。

早期一重、二重等企业生产的铸锻件毛坯受各种元素夹杂的影响导致质量低、成品率低，在改造企业的炼钢设备后产品质量显著提高，同时产量也能够满足火力发电设备企业制造的需求。

钢铁工业的技术进步显著推动了火力发电设备的国产化！

1985年，预计30万千瓦考核机组三大主机的价格约为1.58亿元，这一价格电力用户部门难以接受。机械、电力两部召开研究引进型机组价格座谈会，会上对将引进费用摊入每台机组制造成本争论较大，财政部有处长提出是否可用国务院总理基金拨付解决。在引进技术消化吸收国产化进入关键时期，为了实现批量生产，降低引进型机组的制造成本，李鹏副总理提出：引进型机组一次订购10台（套），同时表示国务院可研究引进费用由总理基金拨付的问题。1989年，在发电设备生产调度会上，李鹏总理决定30万千瓦、60万千瓦火电机组的技术引进费用由总理基金拨付，不再摊入每台（套）机组成本。由此，30万千瓦火电设备三大主机的价格，从第一台（套）的1.58亿元，下降到第三台（套）的0.85亿元。

亚临界发电技术引进的成果

通过持续15年的消化吸收、国产化和优化创新，“团结造机”终于孕育了丰硕的成果。

30万千瓦、60万千瓦火电机组形成了批量生产能力，其技术经济指标和安全可靠性，均达到了当时国际同类机组的先进水平。

从20世纪90年代开始，引进型30万千瓦、60万千瓦火电设备成为我国发电设备企业的主要产品，30万千瓦、60万千瓦火电机组成为我国电网的主力机组。

参考资料：

1、《中国重大技术装备史话：火力发电设备制造》

2、《中国钢管50年》

3、《中国一重志》