增强创新能力，应对“入世”挑战

增强创新能力，应对“入世”挑战加入“WTO”与电力土建技术发展EnhancementofInnovativeCapability,FacingtheChallengesaftertheWTOEntry-----EnteringintoWTOandthedevelopmentofciviltechnologyinpowerindustry-----张珩生马申翟荣民(国电华北电力设计院工程有限公司，北京100011)摘要：明确提出加入WTO以后，国内电力基建企业迎来的机遇和挑战，电力设计和施工企业在专业技术上面临的新情况。总结电力工程的主厂房结构体系、冷却水塔、动力烟囱、汽轮发电机基础和地基处理等工程技术进展，分析对比与国外跨国公司之间的技术优势和差距。从增强企业核心竞争力出发，讨论各项专有技术可以学习模仿、跟进革新和独立创新的课题，展示电力土建技术可研究创新的广阔空间。关键词：标准创新结构专利技术壁垒Abstract:Thisarticleclearlyindicatesthechancesandchallengesinthepowerindustryfacedbythedomesticcapitalconstructionenterprises,anddescribesthenewsituationsofprofessionaltechnologiesinpowerdesignandforconstructionenterprises.Onthebasisofthesummarizationsofthepowerengineeringtechnologicalprogressesinmainplantstructuresystem,coolingwatertower,stack,steamturbinegeneratorfoundationandfoundationtreatment,thearticleanalyzesandcomparestheadvantagesandgapsbetweendomesticandtransnationalcompanies,discussesthetopicsonimitation,follow-upinnovationandindependentbreakthroughofvariousknow-howtechnologiesfromtheviewpointofenhancementofkeycompetitiveness,andshowsthevastareasforresearchandinnovationonpowerciviltechnologies.Keywords:standard;innovation;structure;patent;technicalbarrier我国加入“WTO”组织，全方位，多层次，多领域对外开放的格局正在形成，电力土建企业的技术发展也不例外。国内有规模的电力设计院和电力建设公司正在发扬团队精神，思考电力土建专业技术发展和加入“WTO”以后面临的新情况，研究我们电力土建行业如何巩固和发展现有的市场。一，加入“WTO”以后，我们电力建设战线迎来了什么机遇和挑战？迎来的机遇主要在于：土建工程技术融入国际市场，将为我们提供近距离学习、模仿，跟进革新的环境，有机会把国外先进企业在体制、机制、技术和管理方面的先进经验学到手，认真学习和充分借鉴会使我们电力建设增强企业活力，提高创新竞争力。我们遇到的挑战可以归纳以下两点；1、我们电力建设企业的饱和度已经很高，一般公司的任务仅仅达到生产能力的50%左右，某些地区达到70%以上已经是很幸运的了。设计咨询能力相对也过剩很多。加入“WTO”以后，预示着向外国资本和跨国公司开放更多的投资领域和市场，不管我们情愿不情愿，都必须让出一些市场份额给他们。2、外资企业的准入，他们会从国际经济一体化的概念出发，用国际通用标准及FIDIC条款来制约和规划我们的市场，以达到他们进入和拓宽中国基建市场的目的。来自国外公司的竞争，对每个电力设计院和电建公司在企业管理和人才资源占有方面将发起不同程度的冲击。他们的竞争对我们的压力确实很残酷，近几年一些合资企业在人才方面挖我们国企的墙角已经使不少企业尝到了苦头。作为中国电机工程学会电力土建专委会在这里更有优势的是引导我们的企业着重讨论和研究技术创新方面的应对措施，增强企业技术创新能力，增加企业市场竞争优势。应对“入世”挑战，成为我们电力建设系统职工刻不容缓的研究课题。二、电力土建技术创新的空间贸易技术壁垒的核心是国家、行业及企业的技术标准，一个国家没有自己完备的技术标准体系就等于一座不设防或没有海关的城市，一个企业不能与相应的国际标准接轨就等于没有进入世界市场的通行证。形成技术标准的基础是有效的各种专利技术和创新成果，企业根据自身的技术水平和资源条件建立适当的创新开发战略，在新技术利用，技术革新和技术创造各方面成果垒垒，才有基础精化出专利技术注册。电力土建技术创新空间有多大？我们电力建设系统是技术密集型行业，牵扯的技术领域很广，在学习模仿，跟进革新和先导创造几个方面都可施展才干取得成果，每个细小的工艺都可以反映出高新技术，每项生产需求都蕴藏着科技进步的活力，技术创新可以说无穷无尽。这里仍就火力发电厂建设中土建工程的一些专项技术来看一看。1、火力发电厂主厂房结构形式和体系主厂房是火力发电厂核心工程，目前主要采用钢筋混凝土，钢—混凝土组合结构和钢结构三种结构形式。过去对于小型机组我们通常选用钢筋混凝土结构形式比较多。随着发电厂单机容量的增加，各种重要的设备、管道、电缆和仪表控制系统布置的十分密集和复杂，主厂房不仅受力工况复杂、荷重大，而且空间结构跨度大、结构自重大，主厂房结构的施工安装工作很多情况下直接影响发电工程建设的总进度，选用钢结构厂房越来越多。二台660MW发电机组的主厂房钢结构用钢量约10000t左右，一台1900t/h锅炉刚架用钢量1700t左右，工程量大、基建投资也比较大。什么情况下采用钢结构厂房适宜？每个工程在初步设计时都会讨论研究很长时间，但仍然拿不准。1996年华北电力设计院在天津蓟县盘山电厂Ⅱ期(2×600MW)扩建工程中主厂房采用钢筋混凝土厂房。但盘山电厂Ⅰ期(2×500MW)是俄罗斯进口设备，主厂房全部采用钢结构厂房。目前国内600MW发电机组，如果是国外进口设备主厂房基本都采用钢结构厂房。我们在国外考察也发现，在欧美一般发达国家，200MW以上发电机组的厂房几乎也都是钢结构厂房，看来不是没有道理的。过去我们在主厂房结构形式讨论时，通常概念是对两种结构形式的直接材料费、加工费和安装费的比较，有人曾提出每台600MW机组的钢结构厂房比钢筋混凝土厂房贵2000万元人民币，虽然一直没有详细经济技术对比材料，但在工程审查中以此优先推荐钢筋混凝土结构。实际上，我国目前建筑钢材的产量和品种方面已有很大增长，钢材价格也相对平稳和下降，对于300MW～600MW发电机组的主厂房钢结构可能是适宜的。最近，在唐山电厂扩建和定曲电厂新建工程中，由于主厂房钢结构采用招标方式，标价明显下降，钢结构厂房比钢筋混凝土厂房造价还低。特别是加入“WTO”以后，发电工程总承包的工期按国际惯例从破土开工到移交投产已经有多方投标公认的确定工期，若采用钢筋混凝土结构可能在主厂房建造的很多环节上将变成工程进度管理的关键控制点，搞不好的话，会直接延误工程移交运营的总工期。在进入WTO时代，我们电力建设企业一定要认真研究好主厂房结构形式在总进度安排中的作用和确实的技术经济指标。制定大型焊接H型钢的焊接标准和质量检测标准，采购的合格评定程序。否则，在竞争的环境是得不—技术壁垒—保护/扩展市场—技术标准(企业标准/行业标准)—注册专利技术—工艺/技术创新成果到好处的。对于主厂房钢结构设计我们曾引进过美国、日本、德国和俄罗斯等国的工程设计，我们必须充分利用和消化他们的经验，通过我们再次创新在设计和加工水准赶上他们。在钢结构材料消耗指标方面近几年不少设计院引进了美国STAAD-Ⅲ空间设计分析软件，力求利用结构空间作用在材料指标上赶国际先进水平。华北电力设计院将STAAD-Ⅲ软件按国内规范和标准实现本土化，在国际投标工程项目中将钢结构设计方法提升到国际统一要求的平台上，同时又能完全符合中国规范和管理运行的特殊环境。这在今后与国外跨国公司在中国发电项目设计、安装竞标中会显示出一定的优势。同时，我们将进一步研究钢结构主厂房纵向和横向结构受力体系，寻求合理的支撑布置及节点形式，建立自己特点的结构体系。使主厂房钢结构的用钢指标更先进，将我们钢结构设计水平整体跨入国际先进电力工程公司的前列。2、双曲线冷却塔工程今年已在德州电厂建造成功9200m2双曲线钢筋混凝土冷却塔，为我国目前最大的冷却塔。自从80年代，华北电力设计院与Hamon公司合作开发双曲线冷却塔空间设计计算程序以后，我们现在各种尺寸的塔型设计与国外公司设计水平相差不大。在80年代初又引进了国外冷却塔施工技术，研制成功电动爬模和吊装塔式机械设备，泵送混凝土等新工艺。在施工机具、方法和工期控制方面国内施工公司也有了一些优势，近几年各地区完成的冷却塔工程质量也都比较优秀。目前冷却塔设计施工技术在哪些方面寻求创新点？据华北地区生产实践中反映的问题如下：①大型冷却塔塔群结构动力影响研究②大型冷却塔环形基础梁裂缝出现和开展的研究，华北电力设计院结合托克托电厂Ⅰ期工程6500m2冷却塔环形地基梁设计施工，与天津/北京电力建设公司以及监理公司联合成立攻关小组，充分考虑大体积混凝土施工中混凝土水化热形成温度场对结构裂缝开展的影响，共同研究制定了详细的施工措施。在设计方面改进了循环水池壁的位置，并调整一些构造配筋。实践结果很好，在这个工程中确实解决了环梁大体积混凝土出现有害裂缝的问题。当然，在工程实践的基础上进一步总结规律，把一些盲目性措施逐步上升到科学的、完整的设计施工技术。其中很多措施都有条件申报和注册专利技术，变成我们行业加入WTO以后与跨国公司竞标的技术优势。③国外有些电厂(2×800MW)燃煤电厂采用冷却塔排烟工艺，我们正在模仿和跟进革新这项技术，为将来工程方案选择和实践打好理论基础。对于湿法脱硫的烟气，由于温度降低到50℃以下，湿度也加大，对高烟囱腐蚀更为严重，烟气排放的抬升高度也大大降低。为此，通常的办法是把烟气再加热到80℃以上，送入原设计的烟囱排放。这样，在实现加热烟气时的投资费用很大，而且烟囱在设计高度和防腐蚀问题上还要花不少钱。所以把脱硫后的低温烟气通过烟道，在冷却塔集水器标高上面进入冷却塔塔筒排放。研究表明，这时的烟气基本上位于塔的中心区上升，抬升高度还可能提高很多。我国电力系统不少考察团和专家组都去过这些厂亲临观摩过。但是，烟道直径尺寸约6.0m，穿过冷却塔的混凝土壳体，筒壁在强度和稳定方面有问题没有？华北电力设计院与北京大学数学力学系合作研究，给予论证，揭示其中的规律，基本掌握了结构设计要点。一旦在我们需要采用这项技术，就会心中有底参与世界市场竞争。④对水资源缺乏地区大力发展汽机排气空冷技术，对空冷平台的基础沉降，结构变形及振动等复杂问题，研究消纳世界先进技术，并有所创新，建立自己的优势。3、高烟囱工程半个世纪以来，我们电力行业在设计、施工、科研单位共同努力下，大型机组的烟囱设计和施工水平有了很大的发展，我们已经设计建造过120m高到270m高的各种类型的动力烟囱，绝大多数都在正常状态下运行，有很多设计和施工技术达到了国际先进水平。已有设计和施工实践的烟囱形式如下：在技术发展过程中第一个建造或有代表性的工程实例这里列举一部分，可以看出我们跟进世界先进水平的足迹。砖烟囱(≤80m)钢筋混凝土单筒翻转模板(80m～270m)滑模筒壁单滑筒壁和内衬双滑整体浇注内衬套筒烟囱砖内筒单内筒(钢筋混凝土外筒四筒210m～270m)钢内筒自立式钢内筒悬挂式钢内筒*80m砖烟囱—包头第一热电厂(1958年)*180m钢筋混凝土烟囱—唐山陡河电厂(1973年)，1976年唐