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近日,中國能建杭州華源前線能源裝備有限公司(以下簡稱:華源前線)成功中標國能寧夏靈武發電應急熱源及調峰項目8×50MW電極鍋爐系統,單項目同步建設電極鍋爐裝機功率達到400MW,再破新記錄。
在此之前,華源前線相繼承建寧夏電投銀川熱電7×50MW 電極鍋爐系統、寧夏申能吳忠熱電廠300MW電極鍋爐深度調峰、國電投長春五熱120MW電極鍋爐深度調峰、松花江熱電120MW電極鍋爐深度調峰等大型項目。
華源前線作為國家專精特新“小巨人”企業、國家高新技術企業、浙江省專精特新企業、杭州市專利試點企業、浙江省熱能設備省級企業研究院,憑借深耕電鍋爐領域近30年、自主研發電極鍋爐15年攻克掌握的自主核心電極鍋爐技術,承接電極鍋爐項目總功率合計已超過4400MW。核心技術電極鍋爐成為唯一入選《國家工業和信息化領域節能技術裝備推薦目錄(2022年版)》電鍋爐產品、電極式鍋爐蓄熱系統成為唯一入選《全國工業領域電力需求側管理第四批參考產品(技術)目錄》電蓄熱技術、入選《浙江制造精品》、《浙江省節能新技術新產品新裝備推薦目錄》。
一家老牌軍工企業,是如何實現,從破產邊緣,轉型升級,打破國外技術壟斷,成為細分高技術領域的“隱形冠軍”?
(寧夏電投銀川熱電廠)
(靈武電廠)
1978,改革開放的起始年,創建于這一年的企業似乎注定要將國人改革創新的匠人精神融入血脈之中。
國產電極鍋爐技術開拓者杭州華源前線能源設備有限公司(以下簡稱“華源前線”)便是這樣一家企業。
20世紀初,世界第一臺電極鍋爐誕生于歐洲,此后的一百多年里,電極鍋爐技術幾乎被國外公司全方面壟斷。中國企業要想在電極鍋爐領域占有一席之地,就必須進行自主研發,把核心技術牢牢掌握在自己手里。
這是一項極為艱難的任務,但華源前線做到了。華源前線前身為杭州前線鍋爐廠,隸屬于南京軍區,系解放軍總后勤部第九零八四工廠,自1994年起即開始從事電鍋爐(電熱管鍋爐)研發生產制造,是國內最早從事電鍋爐技術應用的企業之一。
與普通的電熱管鍋爐不同,電極鍋爐可以利用水的導電特性,直接將電能轉換為熱能,在轉換過程中做到能量幾乎零損失。2007年,華源前線立志突破電極鍋爐技術的海外壟斷,開始從事電極鍋爐技術研發,歷時2年,經過無數次試驗、克服了幾十項技術難題后,終于在2009年成功制造出電極鍋爐樣機。
據2022年、2019年兩項調查統計,華源前線憑借合計約4400MW電極鍋爐總功率,連續六年榮膺自主品牌市場占有率第一名。
打破海外技術壟斷
在當前的國內電極鍋爐市場中,多數廠商依舊采取與海外電極鍋爐品牌合作的方式,僅有少數廠商選擇自主研發,電極鍋爐技術自主創新的難度可見一斑。
華源前線總經理徐國富認為,目前眾多企業選擇和國外廠家合作而非自主研發的主要原因在于,電極鍋爐核心技術包含電氣技術、鍋爐技術、電化學技術和熱控技術,需要把這幾項技術交叉集成,研發技術力量綜合性強,短期內研發難度較大。此外,大功率電極鍋爐的技術測試、試驗條件不容易獲得,電極鍋爐測試試驗需要大容量的高壓電源,大大超出了傳統的工廠配電容量。
作為中國電鍋爐行業一直以來的領軍企業,長期的積淀給華源前線以強烈的自主創新意識與攻堅克難的勇氣,由此,華源前線在2007年果斷聯手中核集團,并成功開發了擁有自主知識產權的電極鍋爐產品。
在技術路線的選擇上,華源前線在綜合了歐美國家噴射式和浸沒式兩種主流的電極鍋爐技術的優點后,形成了自己的技術路線。
徐國富介紹稱,目前,市場應用上主要以浸沒式技術為主,噴射式應用較少,主要原因噴射式電極鍋爐要求電導率高,產生的蒸汽鈉離子濃度高,噴射水流控制困難等。浸沒式鍋爐具有內部滅弧效果好、三相平衡度高、蒸汽品質好、負荷穩定、電氣配電與國家標準更匹配等優點,因此成為了市場主流產品。從未來發展來看,浸沒式技術優點突出,應用廣泛,使用反饋良好,市場的主流地位預計將延續,噴射式技術在特定領域應用上繼續發展。
歷經15年的市場推廣和升級換代后,華源前線產品在電極設計、智能化運行、物聯網應用等很多關鍵技術上已經明顯優于進口技術,其綜合兩種技術路線的產品呈現出以下特點:
●采用電極浸沒式技術,無噴射式電極鍋爐的缺陷;
●鍋爐內部無頻繁運動的機械部件;
●由于電極外無頻繁運動的絕緣保護盾,鍋爐內部無需滿液,鍋爐無需配置膨脹水箱;
●鍋爐可同時產蒸汽和產高溫熱水;
●運動部件主要是水泵、使用壽命不小于20年;
●鍋爐分內外筒、絕緣布置,安全性更高;
●鍋爐所有技術包括內部核心部件、核心技術均擁有自主知識產權,不會受制于國外技術。
國產品牌的超越
華源前線定位為基于高端裝備制造的專業供熱系統集成商,電極鍋爐產品在民用供暖、工業供熱都已經有了廣泛應用,其控股股東杭州華電華源環境工程有限公司為中國能源建設集團與中國華電集團(華電電力科學研究院)雙央企聯合控股企業,依托于這一電力行業背景,火電廠、電網調峰領域也是目前華源前線布局的重點市場,目前已在火電深度調峰、火電廠電極式啟動鍋爐(過熱蒸汽)、電網調峰、用戶側調峰等領域有廣泛的應用。
2015年前后,華源前線中標多個高壓電極鍋爐項目,打破了國外品牌壟斷國內市場的局面。目前,電極鍋爐已經成為華源前線眾多鍋爐類目中的明星產品,為企業創收可觀。
截至目前,投運1年以上電極鍋爐200余臺套,承接合計功率超4400MW(同時工作每小時可消納綠電4400萬度電)。各種壓力各種場合的蒸汽、熱水、過熱蒸汽電極鍋爐均有應用,種類齊全。
談及與海外品牌的差距,徐國富認為,國產品牌優勢明顯,完全自主產權的國產品牌可以根據客戶的需要自主設計生產,后續檢修維護響應速度快,故障修復、技術升級快捷,但有一些國產品牌未經過大容量運行業績(穩定運行兩年以上)的考驗,這些廠商與國際品牌的差距主要體現在技術成熟性、可靠性、安全性上。華源前線作為成熟的國產品牌之一,15年間通過不間斷的研發、應用、改進、升級、迭代,華源前線電極鍋爐技術,不論在技術積累還是工程實踐、應用規模,都已實現對國外品牌的趕超和引領,真正實現了“把關鍵核心技術掌握在自己手中 。
對未來國產電極鍋爐的發展,徐國富表現出極大的信心,他認為,在當前市場下,擁有三年以上運行業績的國產品牌將繼續保持領先態勢,在國外新的品牌不斷進入中國市場的同時,更多公司將開始創新研發自主產權技術。對于華源前線而言,公司技術不斷升級換代,在一些關鍵技術領域已經超過了進口技術,只要堅持腳踏實地、不斷創新,全面超越指日可待。
與此同時,徐國富坦言,國內的電極鍋爐市場發展目前還存在一些問題,阻礙了國產電極鍋爐品牌進一步實現突破:首先,部分用戶及市場上仍然有盲目崇洋心態,未經客觀分析、調研考察,就認定自主品牌不如洋品牌的慣性思維;其次,其它新的自主研發產品沒有成熟即投向了市場,造成了一些用戶的損失,也對電極鍋爐技術造成了一定負面影響,讓用戶對電極鍋爐技術造成了一定的懷疑。
此外,較多國外產品的代理企業和新入局的國內廠商,在缺乏技術積累的情況下,為了降低成本,更改了一些國外的設計方案,并沒有經過一些偶發極端工況考驗,存在安全隱患。
徐國富呼吁,保持產品質量和安全是第一位的,不盲目崇洋,應該注重實踐應用,鼓勵、扶持、大膽選用通過實踐考驗的自主產權技術,推動民族工業發展;同時,電極鍋爐制造商應保持對技術的敬畏心態,提高自主技術的可靠性、穩定性、安全性、經濟性,為國人提供高性價比的電極鍋爐產品和服務。