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轴承在能源工程领域的应用
根据(电力工业“十ニ五”规划研究报告)预计,“十二五”、“十三五”
期间我国将建设大容量火电机组的规模达到5.6亿kW,而规划新建的发电机组普遍采取
了高参数、大容量机组的方案。在这些高参数、大容量机组都需要高端轴承技术作为基破
但目前我国的轴承产品和国外仍有较大差距,高端轴承在很大规模上依赖于国外技术,在
核电机组方面,按照国家《核电中长期发展规划》,到2020年,我国核电装机容量将增加到
4000万kW,国家将投入4000亿元新建32座百万千瓦级核电站。无论是对于目前我国主
流的二代、二代加技术,以及正在引进消化的AP1000三代技术,还是正在突破的高温气冷
堆四代技术,作为核电站的“心脏”的核主築是核电技术国产化最后一个难度最大的重大装
备。目前核主泵轴承核心技术完全由美、法、俄等国垄断。三代AP1000被主泵和氢气压缩
机等新装备是我国进入21世纪以来投入关键力量发展的大型、新型能源装备,世界上都没
有产品投入使用,总体技术上我国与国外基本处于同等水平,但关键核心部件,如主泵的
“关节”轴承完全依赖美国西屋公司的技术,尽管该轴承在美国试验过程中出过一些问题,但
国外最终都解决了,我国在此方面仍属于空白。氮气压缩机轴承采用RENK公司的产品,
该轴承国外没有做过,谈判也历经坎坷,最终提供也只有产品而没有详细图纸和技术。枝主
泵轴承的技术一旦成熟,在我国的国防建设(如舰艇驱动)和经济建设(如发电)中将起到战
略性作用。因此此类新而且技术含量极高的轴承,对于我国是极大的挑战,也有着巨大的
机遇,必须重点研究。在核电方面,虽然国内采用最新EPR三代核电技术研制出世界上最
大、单机容量达1750MW级的核电半速发电机,并在中国台山建成第一台机组,但其发电
机转子支承轴承采用 ALSTOM技术,没有自主知识产权,只能按图加工,对于我国百万千
瓦发电机组,汽轮机或发电机轴承和轴系常出现瓦温过高或轴系振动过大等情况,必须停机
检修,每天的直接经济损失为300多万元,所以必须关注高可靠性轴承的研究。在水电机组
方面,我国规划建设大型水电基地,新增电站容量约9200万kW这无疑对水电设备配套的
滑动轴承带来极大的市场,同时也提出了更高的要求。如用于三峡电站水轮发电机下机架
中心体油槽内的推力轴承所承受的轴向总负荷高达5520,这对推力头及镜板的光洁度、垂
直度要求非常高,允许误差只有2mm。此外,在风电机组方面,未来5年我国新增风机机组
预计将达到1亿kW。虽然目前的风力发电机组仍大多采用滚动轴承,但在偏航系统中,随
着风电机组的大型化,机舱的重量和传递到塔架的力矩增大,对滚动偏航轴承滚子的设计和
制造要求越来越高,导致轴承的制造成本上升。国外已经率先在多个机型的偏航系统中都
采用了嵌入式摩擦滑动轴承,而我国才开始起步