信物百年 | 新中国电力建设,始于这本设计手册

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作者:jianzhu_123 2024-7-28 16:07:21
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在中国共产党成立一百周年之际,国务院国资委联合中央广播电视总台共同推出百集微纪录片《信物百年》,以“红色信物”为切入点,由以中央企业为代表的100家国有企业党委(党组)负责人介绍企业的传家宝,以小见大,以物证史,揭开企业澎湃发展历程背后鲜为人知的动人故事,见人、见物、见精神,发扬红色传统、传承红色基因。

5月25日22时,《信物百年》第11集《不曾发行的设计手册》,在中央广播电视总台CCTV-2重磅播出并全网推送,中国能源建设集团党委书记、董事长宋海良讲述了新中国第一本电力《设计手册》背后的故事。

这部《设计手册》形成于1953年,被当时的设计人员誉为电力“宝典”,对我国电力行业技术标准的制定具有奠基性与指导性意义,在它的背后,又有怎样的一段故事?

新中国电力“宝典”

1953年,正午的阳光没有任何阻碍的挥洒下来,沈阳东陵的一座丘陵上,有一条声势浩大的人形长龙,喊着号子在山坡上不断行进着。仔细一看,队伍中都是二十来岁的小伙子,相隔两三米一个人,肩上扛着一根长长的导线。他们管这种施工放线叫做“耍大龙”,汗水浸透了每一个人的衣衫,他们的脸上却都是充满干劲儿的神采!

1952年,朝鲜战争爆发已经一年多,美军对志愿军实施“绞杀战”,不惜一切代价要切断志愿军的运输线,一架架重型轰炸机不断侵入东北领空。在紧张的气氛中,长春进入了7月,前方战事如火如荼,后方作为主要工业基地的东北工业区急需电力供应。

这时,一个中央的项目批示让电业管理局东北设计分局(中国能建东北院前身)瞬间沸腾起来,项目要求东北局在1954年3月31日前,搭建完成松东李220千伏输电线工程,代号506。该线路从当时亚洲最大的水电站丰满水电站,经过东陵到达李石寨(简称“松东李线”),以确保辽南地区社会恢复和工业用电。

▲中国自主设计和建设的第一条220千伏输电线路——松东李送电工程

当时,世界上仅瑞典有一条380千伏高压试验线路,220千伏代表了最高的电压等级,这样一项大工程,对于刚成立不久的新中国第一家设计机构东北院来说,难度很大。

新中国第一批电力专家,时任东北院副院长的罗道坦领导了“506”工程的设计工作。当时人员不足、工种不全,最大的困难是没有自己的设计标准,如输电线间距、输电塔形状,等等,都没有依据。为此,设计人员先后前往沈阳、抚顺等地,向苏联专家请教,组织翻译电气设备安装规程,并根据实际应用,自主编制设计准则。

▲松东李送电工程参建人员学习技术要点

长达369公里的线路,地形地势复杂,勘测历经坎坷。1952年8月,设计人员第一次踏勘,确定了大致的路径,11月中旬,又派出4支队伍进行定位勘测,由于设计准则不完善,勘测资料出现高度、距离不符,图纸拼接不上,甚至计算错误。

1953年4月,设计人员再次进行全线复测,既参照苏联的勘测规程,又结合我国的实际情况,由测量人员领队,加上勘测工程师,测量队长及土木技术员沿线检查指导,终于在保证质量的前提下,完成了全线勘测定位。

铁塔设计方案同样来之不易,时任国家燃料工业部副部长刘澜波形容,就像“黄垅地拉滚子,一步一个坎”。

线路横穿辽宁、吉林两省,需要架设919基输电铁塔,设计人员收集原有的猫头塔资料,又参照酒杯塔照片,一点一点摸索画图计算,才有了铁塔设计的准则,最终设计出了“506”工程的酒杯塔。

▲松东李线工程,冰天雪地中进行架线施工作业

1953年7月15日,“506”工程正式开工。设计人员边学边干,完成了我国第一条220千伏输电线路的设计任务。

自1950年成立,到1953年,东北院的设计人员还协助设计完成了抚顺发电厂,自主设计完成了齐齐哈尔电厂改建工程,通过工程实践经验的总结,编制完成新中国第一本电力《设计手册》,并于1953年11月印制完成。

▲1955年,国家邮电部发行编号特12邮票一枚,纪念松东李线建成

这部《设计手册》因为是内部资料,没有对外发行,但被当时的设计人员誉为“电力宝典”,它对我国电力行业技术标准的制定,具有奠基性与指导性意义,书中一些总的设计原则和规程制度一直延续到今天

“赞成兴建此坝”

百年宏图、设计为先。在水电建设中,设计同样发挥着重要作用。

在长江上建设一座水电站是中华民族的百年梦想。毛主席曾提出“截断巫山云雨,高峡出平湖”的宏伟设想。

1969年10月,毛主席到武汉视察,曾思玉和张体学等提议兴建三峡水利枢纽工程。毛主席说:“当前在长江上兴建第一坝水电站,各方面的条件还不够成熟,目前在备战时期,不宜作此想。”

在听完兴建葛洲坝水利枢纽的第二方案后,毛主席表示赞同,他指出:“在设计施工中,不要把长江变成短江,要做到三救:即救船(通航)、救水(防洪)、救鱼(解决中华鲟由下游到上游繁殖问题)。”

1970年8月20日,武汉军区和湖北省革命委员会向党中央、国务院、毛主席呈送了关于兴建长江葛洲坝水利枢纽工程的请示报告。周总理、几位副总理和有关部门,一致同意,并指示抓紧准备工作。

▲毛泽东主席批示:赞成兴建此坝

1970年12月26日凌晨,毛主席作出批示:“赞成兴建此坝现在文件设想是一回事,兴建过程中将要遇到一些现在想不到的困难问题,那又是一回事。那时,要准备修改设计。”

12月30日,在长江西陵峡口,万炮齐鸣,代号为“三三〇工程”的万里长江第一坝——葛洲坝水利枢纽工程正式开工,十万军民人挑肩扛大会战。从此,我国水电建设事业翻开了新的篇章。

▲葛洲坝工程开工誓师大会

由于枢纽建筑物设计未明确,1972年,葛洲坝工程停工,通过更改设计,明确了坝体和枢纽按照“一体两翼”布置,葛洲坝于1974年底重新开工,1981年初,葛洲坝集团完成了人类历史上首次截流长江的壮举。1988年,葛洲坝全部工程建设完工

1994年,我国自主设计建设的世界最大水利枢纽工程——三峡工程开工,葛洲坝集团成为最早进入施工现场的建设队伍,并承担了包括大江截流、大坝基础开挖、大坝浇筑、厂房施工、机电安装、五级船闸、升船机等绝大部分主体建设任务,完成了65%以上的工程量。

▲三峡水利枢纽

如今,中国水电装机容量和发电量均居世界第一。中国水电装备制造、关键技术、建设能力全面领先世界,自主研发和制造了世界最大单机容量的水轮发电机组;筑坝技术居于世界前列,世界最高的拱坝、面板堆石坝、碾压混凝土坝等均在中国;泄洪消能、抗震防裂、高边坡治理、导截流施工、地下工程超大型机组安装等关键技术处于国际领先水平……葛洲坝集团不断创造着水电建设的全国之最和世界之最,被誉为“世界水电建设第一品牌”。

▲乌东德水电站

▲白鹤滩水电站

掌握高参数、大容量机组设计技术

在另一个领域,以设计为引领的优势,同样澎湃着发展的动能。

我国的资源禀赋是富煤、缺油、少气。1969年后,我国陆续试投产自己研发的火力发电机组,但直到1977年,辅机、锅炉、控制系统等关键设备仍无法实现自主化制造。

1980年8月,原国家计委决定跟美国西屋公司和燃烧工程公司合作,生产30万千瓦、60万千瓦火电主辅机组,并引进机组技术。次年,原电力部同时从美国依柏斯库工程公司引进了火电站设计技术。

▲1982年2月,赴美国联合开展30万千瓦和60万千瓦亚临界机组初设的部分技术人员合影。

作为设计技术转让负责人,全国工程勘察设计大师、电力规划设计总院原院长汤蕴琳率领团队,于1981年4月至1982年2月,到美国依柏斯库工程公司参与共同设计。

那期间,我国电力设计人员既研习典型设计、标准设计、流程规范等技术,又领会先进的管理制度和体系。通过这次学习,设计人员逐步掌握了高参数、大容量机组的设计技术。

回国后,汤蕴琳详细整理学习资料,主持各设计院开设学习班,虽然从头学起并不容易,但大家都非常积极,铆足了劲头。

通过与国外厂商共同设计,我国首个30万千瓦、60万千瓦电站设备制造与设计技术“双引进”工程——山东石横电厂一期工程、安徽平圩电厂陆续开工建设,我国火电设计技术和装备制造技术逐渐迈向国产化进程,完成了从学到赶、从赶到超的“华丽转身”。

▲浙江玉环电厂,中国首台百万千瓦超超临界机组。

在核电领域,中国能建参与的常规岛设计和技术咨询工作,伴随中国核电一路同行。

20世纪80年代,中国能建全程参与了我国大陆首座核电站——秦山核电站的选址,并承担了常规岛设计与建设。

▲秦山核电一期

2021年,中国能建承担常规岛设计建设的“华龙一号”全球首堆——福清核电5号机组投产发电。

40多年来,中国能建参与我国40多个核电工程常规岛与核岛的勘测、设计、施工,涉及CPR1000、EPR、VVER、AP1000、华龙一号、CAP1400、第四代快堆等技术路线,完成的核电站总体设计、常规岛设计和技术咨询工作占我国核电市场份额的90%。

五夺国家科技进步奖特等奖

“松东李线”的建成,使我国站在了电网设计的高起点上,艰苦创业、勇于创新,中国电力建设者的精神特质一直延续。

中国能建所属企业先后设计完成了我国第一条330千伏超高压输电线路、我国第一条500千伏输变电工程、我国第一条750千伏输电线路等一系列我国首个输变电工程。

▲刘天关(刘家峡—天水—关中)输电工程,我国第一条330千伏输电线路

进入21世纪,我国经济快速发展,对电力输送距离和输送容量提出了更高要求。

特高压技术,当时世界上只有俄罗斯、日本等少数国家在研究和试验,完全没有可遵循的设计原则和标准。中国能建设计人员紧盯前沿,走出了一条特高压设计的创新突破之路,解决了过电压与绝缘配合、电磁环境控制等多项世界难题。

2009年,由中国能建设计的我国首条1000千伏特高压交流工程、世界首个特高压直流输电工程先后投运,推动我国输变电技术达到世界先进水平。

▲中国首个1000千伏特高压交流工程——晋东南-南阳-荆门交流特高压试验示范工程投运

10多年来,中国能建参与了我国全部在建在运的特高压工程的设计工作。由中国能建参与的“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”“特高压±800KV直流输电工程”先后获得国家科技进步奖特等奖。

截至2021年,中国能建已获得包括“葛洲坝二、三江工程及水电机组安装”“秦山三十万千瓦核电厂设计与制造”“长江三峡枢纽工程”在内的五项国家科技进步奖特等奖。

今天,技术引领创新的故事,还在继续。

▲张北国家风光储输示范工程

中国能建设计建设了张北国家风光储输示范工程、国内首个商业运行的太阳能塔式光热电站、世界上首个多端柔性直流输电工程,苏州同里综合能源服务中心项目,主编的世界首部《塔式太阳能光热发电站设计标准》,国家标准《海上风力发电场设计标准》,助力我国构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

▲珠海金湾海上风电场,粤港澳大湾区首个大容量海上风电项目

百年信物,薪火相传

2017年6月9日,中国能建在京发布《电力工程设计手册》,这是《设计手册》第五次更新出版。

系列手册分为火电工程、输变电工程、通用工程三大类,共计31册3000多万字,详细阐述了现代电力工程的新工艺、新技术、新材料、新方法;完整介绍了电力勘察设计的基础理论、专业知识、公式图表、计算方法等,涵盖了电力工程设计领域的所有专业,对传播我国电力工程设计领域取得的成就,推进我国电力技术“走出去”具有重要意义。

▲2017年出版的《电力工程设计手册》

1953年 中国自主设计的第一座发电厂——齐齐哈尔发电厂投运。

1954年 中国自主设计和建设的第一条220千伏输电线路——松东李220千伏输电线路投运。

1972年 中国第一个330千伏输变电工程——刘家峡—天水—关中输变电工程投运。

1981年中国首个500千伏输变电工程——平顶山至武昌超高压输变电工程投运。

1981年葛洲坝水利枢纽工程实现大江截流,这是人类首次截断长江。

1987年 亚洲第一条直流输电工程——葛洲坝—上海±500千伏直流输电工程投运。

1991年中国第一座自主设计、建设的核电站——秦山核电厂一期投运。

1998年中国20世纪建成的最大电站——二滩水电站首台机组发电。

2005年中国第一个750千伏超高压输变电工程—— 官亭—兰州东输变电示范工程投运。

2006年中国第一座国产百万千瓦级超超临界燃煤机组电厂—— 华能浙江玉环电厂投运。

2009年世界第一个1000千伏特高压交流输变电工程——晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程投运。

2010年世界第一个±800千伏特高压直流输电工程——云南—广东±800千伏直流输电工程投运。

2011年 世界海拔最高、施工冻土最长、高寒地区建设规模最大、施工难题最多的输变电工程——青藏交直流输电工程投运。

2012年世界最大的水利枢纽工程——三峡水利枢纽工程最后一台机组投产发电。

2014年世界第一个集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电四位于一体的新能源工程——张北国家风光储输示范工程投运。

2015年世界第一个1000兆瓦超超临界二次再热机组——江苏泰州电厂二期二次再热工程投运。

2017年中国自主设计、制造、建设、运营的首批百万千瓦的核电项目——福建福清核电厂一期工程投运。

2018年 世界单机容量最大的塔式光热电站——摩洛哥努奥三期光热电站投运。

2019年世界第一个1000千伏特高压GIL综合管廊工程——苏通GIL综合管廊工程投运。

2019年世界电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的特高压输电工程——昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程投运。

2019年中国出口海外并投入商运的首台百万千瓦燃煤机组——印尼芝拉扎电站三期工程投运。

2020年 世界首个柔性直流电网工程——张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程投运。

……

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍从松东李线到葛洲坝工程、秦山核电,再到特高压、“华龙一号”,一张张精细的规划蓝图,一座座巍峨的工程丰碑,从当年这本设计手册走出。一同延续到今天的,还有一代代中国能建人艰苦创业、勇于创新、追求卓越、敬业报国的珍贵品质。

从“中国第一”到“世界之最”,中国正从电力能源大国向世界能源强国大步跨越,中国能建已经成为全球能源企业中一张格外闪亮的名片。

当前,中国能建正在聚焦实现碳达峰碳中和目标要求,围绕构建以新能源为主体的新型电力系统大力实施公司“146”战略,持续发挥全产业链优势,力争在推动能源革命上走在前列,为我国能源电力绿色低碳发展作出新的贡献。

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