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持續推進“零缺陷”工程 深入研究核心技術陜西鼓風機（集團）有限公司 陳余平 倪海毅
陜鼓人說“ 產品質量沒有最好，只有更好”， “產品質量是企業文化精神的真實體現”。正是對產品質量孜孜不倦的追求,陜鼓人堅持實施質量持續改進，推進“零缺陷”工程，他們不懈地努力實現質量管理“從考核結果向追溯原因轉變、從事后檢驗向過程控制轉變
、‘產品’的概念由主機向成套、服務轉變。”自2001年至今僅軸流壓縮機實施了三批144項質量和技術改進項目，目前正在實施第四批項目。
2001年以來連續3年，陜鼓產品在由第三方進行的用戶滿意度調查評價中，均達到“滿意”水平，滿意度指數逐年提高。
陜鼓生產的軸流壓縮機已占到國內市場95%以上的份額，能量回收透平裝置已占到國內市場98%以上的份額，擋住了進口。在這兩個曾被公認為是國外產品競爭的市場領域里，實現了民族工業產品在高質量領域能與世界品牌抗衡的突破，提升了民族品牌的聲譽。
2005年的3月是陜鼓人的喜慶日子，自去年“陜鼓牌”軸流壓縮機榮獲“中國名牌產品”稱號后，今年陜鼓AV100———17軸流壓縮機又喜獲“國家科學技術二等獎”，這也是國內目前機械制造行業在此方面獲得的最高榮譽；陜鼓產杭鋼干式TRT榮獲“中國機械工業科學技術一等獎”；陜鼓還榮獲“2004年度機械工業現代化管理企業”、“2004年度機械工業管理進步示范企業”稱號；陜鼓集團鑄鍛公司、鉚焊車間被授予“機械工業優秀車間”稱號；趙尊會、劉俊鋒被授予“機械工業優秀車間主任”稱號；董事長、總經理、黨委書記印建安被評為“全國機械行業優秀企業家”；由他牽頭完成的《變革舊機制的企業人力資源管理》、《財務治理的創新模式》分別獲中國機械行業企業管理現代化創新成果一等獎和二等獎。
榮譽的獲得帶給企業的卻是更多的思考。印建安說，國外競爭對手利用他們所擁有的先進技術及對國際標準的控制權，正在制造一系列的技術壁壘，提高市場競爭門檻，進一步擠壓中國企業的生存空間。在產品競爭如此激烈的市場環境里，我們是如履薄冰。只有時刻關注國際領先企業的發展，改變觀念，不斷創新，使自己的弱項變強，強項更強，使之成為市場開拓的重要突破口，才能使我們的民族工業始終處于技術標準的領先地位，才能使“中國造”擁有更好的市場前景和發展空間。（玫文）TRT裝置簡介
在工業裝置中往往存在一些高壓、高溫廢氣，例如高爐煉鐵爐頂煤氣、硝酸裝置流程尾氣和石油煉化裝置中的煙氣等。這部分廢氣有的作為燃料低效利用（如高爐煤氣），有的直接排向大氣，造成了能源的浪費及環境污染。
高爐煤氣能量回收發電裝置（TRT）就是將高爐爐頂煤氣導入透平機械，使煤氣中的壓力能和熱能轉化為機械能以驅動發電機發電的裝置。該裝置具有減少環境污染和能量浪費、穩定爐頂壓力、改善高爐生產條件從而實現無公害發電的優點，是支持循環經濟的綠色能源產品，現已成為當今世界鋼鐵行業公認的節能環保裝置。我國屬能源緊缺的國家，同時從可持續發展戰略上倡導綠色能源的開發利用，因此TRT裝置對我國的經濟發展和環境保護有著不可替代的作用。陜鼓TRT裝置的發展歷程
能量回收發電透平裝置誕生初期，我國的高爐能量回收裝置全部依靠進口，主要來源是日本。早在1979年，陜鼓就已開始研制開發這一技術，并于1985年成功開發出了國內第一臺濕式高爐煤氣余壓發電透平裝置，此后又相繼開發出了干式和干、濕兩用型高爐煤氣余壓發電透平裝置；為了掌握國際先進技術，陜鼓又于1994年引進了日本川崎重工株式會社的“干式TRT裝置設計、制造、成套技術”，經過多年的自主研發與技術引進，陜鼓已經成為我國高爐煤氣余壓能量回收發電裝置（TRT）的專業生產廠家，其TRT裝置的設計、制造、成套技術現已達到了國際先進水平。陜鼓的高爐煤氣余壓發電透平裝置（TRT）曾先后榮獲“陜西省名牌產品”，國家科技進步二等獎、三等獎各一項，機械部科技進步一等獎、二等獎各一項。
近20年來，陜鼓已先后為武鋼、酒鋼、鞍鋼、唐鋼和包鋼等大型鋼鐵企業設計制造了105臺套高爐煤氣余壓能量回收發電透平裝置（TRT），國內市場占有率保持在90%以上。若按一臺中型TRT裝置平均發電功率8200千瓦、年發電7000萬千瓦·時計算，這105臺套TRT裝置年發電量可達73.5億千瓦·時；如以0.50元/千瓦·時計價，每年可以創造經濟效益36.75億元。由此可見，高爐煤氣余壓能量回收發電透平裝置（TRT）在這些鋼鐵企業中發揮了非常重要的作用。一般情況下TRT裝置項目投資回收周期約1～2年，由于其顯著的經濟效益和社會效益已使該項目深受冶金行業歡迎。持續推進“零缺陷”工程深入研究核心技術精心打造國際一流的TRT產品
由于TRT裝置在工業生產中具有重要作用，為了將陜鼓TRT裝置打造成為國際先進的一流產品，從2001年開始，由我公司總經理印建安倡議在全公司開展了主導產品“零缺陷”工程，通過走訪用戶，廣泛收集信息、尋找征集問題，匯總歸納、篩選立項組織進行持續質量改進，對其中難點核心技術與高校等科研機構合作共同完成技術攻關等工作，全面提升了陜鼓TRT裝置的技術質量水平。現對其中重點攻關項目簡介如下：
1.完成了“TRT裝置中頂壓穩定性分析計算與控制研究”。該項目于2001年列入國家攻關計劃，并由國家撥款建立了模擬試驗裝置，陜鼓與浙江大學聯合進行了頂壓穩定性試驗研究。該試驗裝置及多項試驗屬國內首創，具有自主知識產權并獲國家專利。該專利技術在投入使用后能夠確保高爐主流程的高效、安全生產。該項目在大量試驗的基礎上，應用流體力學原理，研發出“高爐頂壓穩定性控制計算程序軟件(STPC軟件)”，解決了這種非定常流動的計算與控制技術難題，使以往模擬控制轉化為數字化控制，實現了TRT裝置中爐頂壓的在線監控。經過在柳鋼現場實際應用，頂壓值穩定在±1.5kPa之間（國際先進水平為±5kPa），提高了TRT裝置運行的安全可靠性，提高了煉鐵的冶煉強度及生鐵產量，其控制技術處于國際領先水平。
2.完成了“提高TRT裝置葉片可靠性研究”。TRT裝置在服役過程中，由于受高爐工況變化較大和氣流波動的影響，這種氣流波動往往會對葉片產生一定的沖動和激振作用，在某些特定條件下將會引起葉片產生較強的振動，從而使葉片承受了較大的交變應力，當達到一定程度后其結果就會導致葉片產生疲勞裂紋而發生斷裂破壞。為此，在綜合分析和試驗研究的基礎上，我們已全方位采取了一系列通過實踐證明行之有效的改進措施。例如：通過葉型變化來改變TRT葉片的固有頻率以更遠的避開葉片的共振范圍；通過合理選用葉片的材料及熱處理機制有效地提高材料的抗疲勞強度極限；通過TRT裝置中頂壓穩定控制系統來降低爐頂壓力波動、減少氣流沖動的激振因素等等措施。到目前為止，我們已完全攻克了這個在TRT設計制造業中都曾出現過的十分困擾的一大難題。
3.研究完成了“一級靜葉可調和全靜葉可調技術”。高爐煤氣余壓發電透平裝置采用靜葉可調，不僅能夠擴大工況范圍、減少噪音，提高效率和回收功率，而且可以更好地控制爐頂壓力，減少壓力波動。國外一般采用第一級靜葉可調的調節方式。陜鼓不僅擁有一級靜葉可調技術，而且能夠實現一級靜葉全關閉，同時研究開發出全靜葉可調的技術并獲國家專利，進一步拓寬了高爐煤氣余壓發電透平裝置的工作范圍。
4.研究完成了“干法和干濕兩用型技術”。高爐煤氣的含塵量高，必須經過凈化、除塵處理轉變為凈煤氣才能使用。傳統的煤氣除塵采用濕法除塵工藝，除塵后的煤氣不但含塵量隨爐頂壓力波動，而且噴水凈化過程損失了大量有用的熱能，同時大大增加了煤氣中的含水量。隨著高爐向高壓爐頂方向的發展及干式除塵裝置的推廣應用，高爐煤氣余壓發電透平裝置由濕式向干式、干濕兩用型發展是一種趨勢。
干法高爐煤氣余壓發電透平裝置是為了適應高爐干式除塵系統而研制的新一代產品，由于采用干式除塵，煤氣阻力損失和溫降小，有效提高了進入膨脹機的煤氣壓力和溫度。與濕法相比，透平功率提高25％～45%，并可節約大量的除塵用水，使該裝置的節能效果更為顯著。針對濕式除塵裝置改造為干式除塵裝置的要求，陜鼓還研制出干濕兩用型高爐煤氣余壓發電透平裝置，可以實現干法、濕法運行的轉換。
5.研究完成了“高爐能量回收機組（BPRT）技術”。陜鼓結合多年成套設計制造“三機組”、“四機組”透平機械的成功經驗，研制開發了高爐煤氣余壓發電透平裝置與高爐鼓風機同軸系的高爐能量回收機組（BPRT），可以有效地簡化配置、降低投資，適合中小高爐設備緊湊、管理集中的特點。該機組將高爐煤氣余壓發電透平裝置和鼓風機作為同一系統來設計，實現了整個系統的簡化合并，取消了發電機和發配電系統，合并了自控系統、潤滑油系統和動力油系統，并將回收的能量直接作為機械能補充在軸系上，避免了能量轉換的損失，使驅動鼓風機的電機（汽輪機）降低能耗。該技術達到世界先進水平。
6.研究完成了“兩座高爐共用一套高爐煤氣余壓發電透平裝置技術”。對于建有一座高爐的鋼鐵企業，一般采用一座高爐配置一臺透平的“單爐單機”模式。但對于建有兩座以上高爐的鋼鐵企業，仍采用單爐單機的模式，不僅回收功率小，系統配置復雜，輔助設備多，同時受場地、投資等條件的限制。如何開發出適應兩座高爐的發電透平裝置是市場和技術發展的要求。為此，陜鼓開發了兩座高爐共用一套透平的能量回收裝置，減少了投資和占地面積，實現了配套和控制系統共享。該技術可用于同規格爐型，也可用于不同規格爐型。
7.研究完成了“自動準同期并網技術”隨著電力系統自動化水平的不斷提高，透平發電裝置與電力系統并網由過去的手動并網向自動并網發展。手動準同期并網是由操作人員根據經驗判斷，并通過手動操作將透平發電裝置的電力并入電網，這種方法容易對電網系統造成強烈沖擊。陜鼓研究開發了自動準同期并網技術，通過控制發電機升壓、降壓，實現發電機自動跟蹤電網電壓，自動調節發電機轉速，從而實現了自動準同期并網。該技術達到世界先進水平并獲國家專利。
總之，陜鼓通過大力推行“零缺陷”工程，對TRT裝置技術進行大量的試驗研究以及技術攻關和質量改進活動，已經發展完善了TRT裝置的核心技術，現已擁有TRT裝置的自主知識產權和多項專有技術。目前陜鼓TRT裝置的設計、制造、成套技術已達到當今國際先進水平，陜鼓TRT裝置的企業標準已納入行業標準。其中“控制爐頂壓力的靜葉可調裝置”、“高爐煤氣余壓發電裝置的高爐頂壓穩定性自動控制方法”和“高爐煤氣余壓發電裝置自動準同期并網方法”等4項專有技術已獲國家專利，“共用型煤氣余壓透平發電裝置”等4項專有技術已申請國家專利。陜鼓的高爐煤氣余壓發電透平裝置（TRT）曾先后榮獲“陜西省名牌產品”，國家科技進步二等獎、三等獎各一項，機械工業部科技進步一等獎、二等獎各一項。干式高爐煤氣余壓發電透平裝置榮獲中國機械工業科學技術一等獎，并被中國機械工業聯合會推薦為國家科學技術獎勵項目。
展望未來，我國目前尚未裝備TRT裝置的煉鐵高爐共有250多座，隨著國家對小高爐建設的政策限制，將有大量的小型高爐改造成大中型高爐，如果這些高爐均裝備TRT裝置，每年可為國民經濟貢獻90億元以上。因此，陜鼓將決心繼續推行“零缺陷”工程通過持續質量改進，不斷發展完善核心技術，為市場提供國際一流的TRT裝置產品，為發展我國綠色環保能源和推行循環經濟作出貢獻。
作者：陳余平 倪海毅
（來源：本站原創）
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