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一带一路上的中国工程师丨王晶深耕风

来源:温得和克 时间:2024/10/10
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近日,由国务院国资委支持、中国科协与央视网“一带一路”频道联合制作的6集专题片《“一带一路”上的中国工程师》上线播出。专题片在全国范围内遴选30余位中国工程师,以讲述人的身份参与节目录制,分享自己作为共建“一带一路”倡议的参与者、建设者的所见所闻所感。今天,为您带来中车永济电机公司“风电花木兰”王晶的故事。

大家好,我是王晶,是中车永济电机有限公司风电国际项目副总监。非常感谢能有这个机会在这里和大家分享我们团队奋进拼搏“走出去”的故事。

首先,我想邀请大家一起把目光投向那些矗立在广袤地平线上的巨大风车,它们像高大的白色巨人,矗立在大地上,伴随着叶片在风中不停地旋转,将自然界取之不竭的风力转换为绿色能源的电力。您知道吗?叶轮直径多米长的巨大叶片在空中转动一圈,就可为一家人提供一周时间的生活用电。在此,我很荣幸地告诉大家,这些大风车的心脏——风力发电机,正是我们团队倾力打造的。

年,我踏入中车永济电机有限公司这片热土,以一名电机绝缘设计师的身份开始了这段与发电机相伴的旅程。这十多年的时间里,我和我的团队从负重攀山一样的技术追赶,到如今的国家单项冠军,在世界风力发动机的高山上留下自己的足迹,我们的脚步从未停歇。如今,我们的风力发电机已经飞跃山河,跨过大洋,出口至全球20多个国家和地区,特别是那些风能资源丰富,而能源、交通基础相对薄弱的“一带一路”沿线国家,现在回想起来,我心里还是满满的幸福感。当我们为了一个重要项目的关键指标能够准确实现而必须在除夕夜加班;当我们为了碰撞出新的火花而进行头脑风暴;当我们终于技术攻关成功获得了用户认可……我们深感在推动全球绿色能源发展和风电机组大型化的道路上任重而道远。

还记得在哈萨克斯坦进行的一个5兆瓦风力发电机项目中,我们当时面临了非常严峻的挑战。哈萨克斯坦的首都阿斯塔纳被誉为“全球第二大冷都”,高寒、高海拔、强风沙等恶劣工况无疑给我们带来了巨大的技术压力。

首先,在产品设计与制造、运输和运维方面,技术难点就接踵而至。为了解决这些问题,我们与客户进行了多轮深入的交流和探讨。我们选用了特殊结构钢和绝缘系统,以确保在零下45℃的恶劣天气中也能顺利运行。然而,实验的过程并不怎么顺利。在零下45℃的极端寒冷环境中材料容易出现变脆的问题。每次失败都让我们感到疑惑和挫败,每次都像是一次重击,让我们几乎感到绝望。但我们没有放弃,经过多方调研查找资料,更换材料,通过反复高低温循环实验验证,历时一个月,最终解决了材料变脆的问题。

这一项目的总装机容量兆瓦,是目前哈萨克斯坦境内风电项目中单机容量最大的机组,所用的发电机全部由我们团队提供。并且在年12月28日已经实现了满功率并网发电,每年可为当地带来6亿度绿色清洁电力,如果按替代火力发电的容量计算,相当于减排了48万吨二氧化碳,可以说我们这股强劲的“中国风”也吹动了当地绿色低碳的新生活。

欧洲批量供应的立陶宛6兆瓦发电机项目,为了适应当地运行环境,使产品表现出最佳的运行性能,我们也在产品适应当地水土方面进行了大量创新和独特设计。

这个项目靠近当地居民区,客户要求产品的噪音要小于分贝。分贝怎么理解呢?一个普通的对话声音水平大约在60分贝,吹风机、吸尘器的声音大约为85分贝,而分贝大概就是喧嚣的街道或织布机、电锯、电钻等机械运行的声音。分贝在我们日常生活中可能会觉得很吵,然而,在这个叶轮直径高达米的大家伙身上,低于分贝的噪音要求已经是非常严苛的技术指标了。也就是说,尽管它们在转动时产生大量的能源,但是产生的噪音却比一个城市街道的噪音都要小。这是相当重要的,因为这意味着我们的风力发电机可以在不扰民的情况下,无时无刻不为我们提供可持续的、清洁的电力。

为了解决这个技术瓶颈,我们的电磁设计师,针对噪声控制进行了电磁与噪声的有限元耦合分析,就像调音师一样对产生噪音的因素精准调音。在对关键结构件的有限元强度反复校核、不断优化之后,产品最终满足了噪声要求。

对于产品的可靠性和耐用性,客户也提出了非常严苛的要求:对产品寿命的需求是30年,比国内高出了10年。因此,在进行老化寿命验证的过程中,针对出现的变流器侧、试验侧数据不统一的问题,团队的工程师们在七天七夜的时间里,反复地验证试验,逐一排查可能的故障原因,拿出万用表反复佐证,不放过任何一个影响试验参数的细节,最终排查出电缆线电场作用的根本原因后,这才踏踏实实地睡了个完整觉。

产品在做温升试验的时候,正值酷暑,白天室温逼近40℃,然而温升试验要求冷却系统的进水温度不得高于35℃,为了不影响项目进度,工程师主动调整试验计划,白天做其他试验,晚上9点室温降低之后再继续加班进行温升试验。每次与德国专家开始会议时已接近凌晨,详细跟进每个温升工况点的电气参数、发电机绕组、碳刷、轴承等各关键部位的温度参数,同时还要面对德国专家严谨、近乎苛刻的询问,工程师们拖着疲惫的身躯依旧耐心地解答客户的各种疑问,就这样每天工作到凌晨三四点的工作强度持续了一周,终于完成了温升试验的各项考核。虽然艰辛,但得到一向以严苛著称的德国工程师的肯定与认可,我们付出的努力和汗水都是值得的。

此外,在风电智能化的推进过程中,我们无疑是探索者和先驱者。我们采用物联网、大数据和人工智能等前沿技术,利用精密的传感器,实时监测电机的运行状态。一旦发现任何可能的问题,就能立即进行调整或者修复。这样的设计,不仅使我们的风力发电机能够在各种条件下保持最佳的运行状态,也大大提高了可靠性和效率。

在产品大型化的发展道路上,我们不断面临客户严苛的技术要求。到今天,陆上发电机可以做到10兆瓦,海上可以做到全球最大的20兆瓦。攀登每一次的高峰时,每个团队成员的付出都是我们成功的关键,就像音符一样,当所有的音符拼在一起时,我们就能奏响一曲华彩的乐章。

更多的困难不胜枚举,我们的产品在走向国际化的道路上,遭遇了太多困难,也面临了太多质疑和不理解。然而经历了一次次失败后的我们,更加明白,为客户提供满足要求的高质量产品,才是我们可以行稳致远的不二法宝,也是我们如今能够获得了上亿元批量订单的唯一成功秘诀。

看着那些巨大的风车在一个又一个国家站立起来,挥动起它们的长臂,点亮每一盏灯,温暖每一个人,都是中国制造在向世界问好。“一带一路”为世界带去团结协作、共同发展,也为我们这个小团队带来了接轨世界的机遇。每一个看见黎明的夜晚,每一次结果未知的实验,每一双激动交握的手掌,都是对我们团队最好的肯定。相信我们团队必将继续为中国风力发电机走向世界发出自己的光和热!

来源:“科协之声”

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