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国家能源研发中心(重点实验室)工作巡礼(二)

发布时间:2012-6-12     来源:重大技术装备网

    一、国家能源海洋工程装备研发中心

国家能源海洋工程装备研发中心(简称海洋工程装备研发中心)是国家能源局于2009年11月批准设立的首批国家能源研发中心之一,以中国船舶重工集团公司所属科研院所和骨干企业为主体,依托中船重工船舶设计研究中心有限公司等单位建设。海洋工程装备研发中心主要研发方向和目标是:瞄准国际海洋工程高端装备与核心技术前沿,以 “研发与试验”、“总体与系统设计”和“总装建造与集成”三大板块为核心,着力海洋油气开发平台/海洋工程辅助船舶/深海作业装备研发、综合试验研究与设计验证等优势技术领域的自主创新,推动科研成果的工程化与产业化,大幅提升我国海洋工程装备产业的核心竞争力,建成具有一流科研设施、生产条件和科研团队的国家级开放式研发基地。

海洋工程装备研发中心高度重视基础设施及实验平台的建设。在基础设施方面,正在建设国际上规模最大的新一代超深水风、浪、流综合性试验水池的建设,该水池将可实现风浪流全模拟,为新一代深海海洋工程装备的研发提供急需的试验评估与验证手段。在实验平台建设方面,液舱晃荡试验多自由度运动模拟机构已完成建设和系统调试,可为海洋工程船舶的安全性设计和综合性能评估提供重要的试验研究平台。海洋工程装备研发中心还完成了陆上联调工程实验室、虚拟仿真与综合控制研究实验室和海上实船大拖桩力试验场等三个专业实验室的基本建设,并依托“深海油气资源开采装备项目”,完成了研发设计CAD/CAE集成系统平台、研发信息网络平台和研发设计管理平台三个模块的建设。

海洋工程装备研发中心在海洋工程装备技术领域已形成系统配套、国内领先的技术服务能力,在海洋工程装备的可行性论证、概念设计、总体性能评估和集成建造等诸多重大技术领域,取得了卓有成效的业绩。一是研制7000米载人深潜器。圆满完成5000米级海上试验,较全面地考核了潜水器的功能和性能,标志着我国已跻身国际载人深潜先进国家行列。二是开展深海空间站关键技术研究。初步形成了自航载人型深海空间站设计与研发能力。三是开展新型深水SPAR平台、TLP平台概念设计与关键技术研究。国内首次自主完成了新概念SPAR平台/TLP平台设计方案的设计和水池试验评估验证,为我国后续自主开发实际SPAR/TLP平台的设计、评估与优化奠定了扎实的技术基础和先期工程经验。四是开展深海半潜式钻井平台建造技术研究。取得多项技术创新,共申请国家专利9项,其中发明专利5项,实用新型4项。为国内首条3000米深水半潜式钻井平台的成功研制提供了重要技术支持,对于增强我国海洋工程市场竞争能力具有重要意义。

海洋工程装备研发中心在人才建设方面制定并形成了有特色、行之有效的举措。一是依靠中国舰船研究院的博士研究生学位点,培养海洋工程领域的博士研究生与硕士研究生。二是探索建立高学历人才培养新模式,依托洋工程装备研发中心培养研究生,从中选送优秀硕/博士研究生到国外著名海洋工程技术研究机构进修,再回到洋工程装备研发中心完成创新课题的学位论文。三是设立创新基金,重点加强对洋工程装备研发中心创新研究和科技产品先期开发的支持,培养创新型工程人才。四是设立国际人才交流基金,将国际人才交流的预先投入,纳入中心的发展基金。五是充分利用社会资源,多措并举,拓宽高层次人才培养途径。海洋工程装备研发中心将以建设一支具有国际一流水平的海洋工程装备研发领域内的科技创新团队为目标,持续强化人才队伍建设,使海洋工程装备研发中心专业技术领域的创新能力、核心竞争力和持续发展能力处于行业领先水平。

海洋工程装备研发中心今后将根据《国家能源科技“十二五”规划》的发展目标和任务要求,密切结合国家能源与海洋油气开发产业的发展需求,以海上能源/资源开发所需勘探、生产、储运等装备的开发/设计/建造、关键技术攻关及实验研究等技术创新活动为载体,集聚一流创新人才,形成海洋工程装备研发的国家队。

二、国家能源风电运营技术研发中心

2010年7月,国家能源风电运营技术研发中心(简称风电运营技术研发中心)获得国家能源局批准正式成立。风电运营技术研发中心依托我国最大的风电开发企业——龙源电力集团股份有限公司建设,以龙源集团遍布全国的各种类型风电场为基础,围绕风电的全产业链,结合国家能源发展战略,重点研究适合我国环境特点和地形条件的风电场开发及运营、海上风电场运维等关键技术,全面提升我国风电场的设计、施工及运行管理水平。

风电运营技术研发中心成立后,加速推进基础设施及实验平台建设。在基础设施建设方面,风电运营技术研发中心在北京市昌平区未来科技城的实验大楼2012年底将全面竣工投入使用。在实验平台建设方面,风电运营技术研发中心已建成5个重点实验室,包括风资源分析技术实验室、系统技术实验室、检修技术实验室、防灾技术实验室及海上风电场运营技术实验室等。目前,油品理化性能分析、光谱分析和铁谱分析等油液监测仪器已经到位,风电场生产运营监控配套设备、用于风功率预测的高性能计算平台以及风电机组性能评估设备、风电场运行仿真软件等电气仿真与试验设备将于2012年内投入使用。

在充分发挥风电运营领域的成熟研发经验和先进的软硬件设施作用的同时,风电运营技术研发中心围绕风电场的运营保障开展了一系列重大科技项目的研发工作。目前,风电运营技术研发中心已经完成了《风电机组振动监测装置的研制》、《龙源风电生产实时监测系统的研究与推广》、《基于集团化管理的风电生产运营远程实时监控系统》、《风电场功率预测技术研究》、《风电场雷电防护技术研究》等重大科技项目的研发工作。风电运营技术研发中心的多项研发成果获得了省部级科技奖项,其中“风电场生产实时监测系统”、“风电机组振动监测系统”、“风电生产设备管理系统”、“风电场生产后评估系统”等成果已经实现了产业化,切实提高了风电场的运营效率。另外,风电运营技术研发中心研发的“风电场功率预测系统”已在辽宁、江苏、安徽等地完成了现场实验,即将投入正式使用。

风电运营技术研发中心充分运用中国国电集团公司实施中央“千人计划”的优势条件,大力推进海外高层次人才引进工作。截至2011年底,已引进 “千人计划”人才2名。同时,通过“引进”与“配置”相结合,广开视野,选贤任能,按照领军人才、骨干型人才以及支撑性人才架构,已经构建了一支精干高效的科研人才梯队。同时,自成立以来,风电运营技术研发中心广泛开展国际交流与合作活动,及时把握世界风电科技发展的新动向、新趋势,实现风电运营技术研发中心的科技发展与世界接轨。截至2011年底,风电运营技术研发中心已经与美国国家可再生能源实验室国家风能技术中心(NWTC)、麻省理工学院(MIT)、欧洲风能研究院(EAWE)、丹麦Risoe风能研究所、德国风能研究所(DEWI)等国际研究机构和大学开展了一系列卓有成效的合作,共同探索和跟踪国内外风电运营前沿技术。

风电运营技术研发中心今后将根据《国家能源科技“十二五”规划》的发展目标和任务要求,以向我国风电场的可靠运营提供科技支撑为重点发展方向,针对我国风电发展所存在的共性的和亟待解决的技术问题,结合我国风电领域发展计划的重大需求,瞄准战略前沿,攻克一批风电领域的安装、运行和监控管理关键技术难题,通过对风电场管理、运营核心技术的突破,提升我国风电场运营保障技术水平,提高我国风电场的运营效益,支撑我国风电产业的健康持续发展。

三、国家能源大型涡轮叶片研发中心

2009年11月, 国家能源局正式批准设立“国家能源大型涡轮叶片研发中心” (简称大型涡轮叶片研发中心)。大型涡轮叶片研发中心依托无锡透平叶片有限公司建设,致力于突破大型涡轮叶片产业发展中的关键技术,主要研究方向包括塑性成形与控制技术、材料及工艺技术、表面强化及特种工艺技术、精密切削加工及控制技术和叶片特性技术等。

大型涡轮叶片研发中心自成立以来,积极开展基础设施及实验平台建设。在基础设施建设方面,大型涡轮叶片研发中心拥有建筑面积12000米2的实验室。在实验平台建设方面,大型涡轮叶片研发中心建设有塑性成形与控制技术、材料及工艺技术、表面强化及特种工艺技术、精密切削加工及控制技术和叶片特性技术等五个实验平台,设立了材料、锻造、切削、特种工艺、涂层和特性等六个实验室,拥有先进的锻造模拟设备等工艺研究及试验设施,以及旋转弯曲疲劳试验机和冲击试验机等先进的检测设备,具备不锈钢、合金钢、钛合金、铝合金、高温合金等各种材料产品完整的检验测试能力。

大型涡轮叶片研发中心结合正在开展的“大型先进压水堆核电半速饱和蒸汽轮机末级动叶片研制”、“核电及大型清洁高效电站汽轮机空心静叶片研制” 、“难变形材料叶片制造技术研究”、“燃气轮机压气机叶片涂层技术研究及应用”、“叶片防水蚀表面强化技术研究及应用”和“燃气轮机盘类件锻造技术研究”等六项课题的研发工作。一是完成了百万等级核电机组汽轮机末级叶片、1000MW超超临界清洁高效机组汽轮机末级叶片和V94.3A燃机轮机压气机系列叶片等多项高新技术产品的工艺开发及产业化;二是完成了AP1000核电汽轮机67英寸(1710毫米)末级动叶片、超超临界汽轮机50英寸(1270毫米)末级钛合金动叶片试验件、“西气东输”燃压机组压气机及涡轮盘等首台套样机的开发;三是正在积极开展CAP1400核电汽轮机71英寸(1800毫米)和72英寸(1828mm)叶片试制工作。大型涡轮叶片研发中心已掌握了大型叶片数值模拟锻造成型控制技术、激光和喷丸表面强化技术、多阶频率测量及调频技术、空心叶片焊接变形控制技术、特种材料精密高效切削加工技术、叶片锻件和模具快速计技术、数控加工中心通用编程处理技术等一批国内领先的技术成果,获得了国家科技进步二等奖、省(部)级科技进步奖2项、国家重点新产品1项、江苏省高新技术产品2项、发明专利15项和软件著作权2项,并主持完成了《汽轮机精锻动叶片技术条件》和《汽轮机动叶片测频方法》等行业标准的修订,参与了《超(超)临界汽轮机叶片技术要求》等国家标准的起草。

大型涡轮叶片研发中心坚持加强高端技术人才的培养,目前已拥有一支约150人的高素质技术人才队伍,同时聘请了12位行业知名院士和专家组成了专家委员会,并与西北工业大学、钢铁研究总院、中科院金属研究所、华中科技大学、上海交通大学、江南大学等科研院所开展合作,发挥各自的优势,共同承担重点研究课题,解决行业共性难题和企业在研制生产过程中存在的问题,突破技术瓶颈,促进技术发展。

大型涡轮叶片研发中心将按照《国家能源科技“十二五”规划》的发展目标和任务要求,制定涵盖核电、百万千瓦超超临界清洁高效机组、燃气轮机组(含IGCC、燃压机组)等重大能源装备的大型涡轮叶片的技术发展规划,通过技术引进、消化吸收、国际合作和再创新,完成大型涡轮叶片核心技术攻关和关键工艺试验研究,实现关键部件国产化到自主化的技术创新战略构思,突破大型涡轮叶片产业发展中的关键技术制约,强化对国家重大战略任务、重点工程技术支撑和保障,提高大型涡轮叶片产业自主创新力和核心竞争力。(未完待续)(国家能源局能源节约和科技装备司)

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