美国曾凭借在二战中积累的财富一度成为超级大国,而成为超级大国后美国开始利用各种手段来垄断各种关键技术,这其中就包括空冷塔,这是发电厂冷却系统中的关键设备。
曾经,欧美的发达国家就凭借此技术对我国进行高价售卖和垄断技术。
可时过境迁,那些发达国家对我国的步步紧逼却成为了我国自主研发的动力,最终经过我国科学人员的努力让我国在空冷塔领域完成了超车,如今我国甚至在改领域实现了主导市场的逆袭。
今天就让我们来一同回顾一下我国在空冷塔领域的逆袭之路。
欧美的高价与垄断
在新中国成立初期,经历了多年的战乱导致我国在工业水平与欧美国家之间具有不小的差距。
在当时许多关键的工业技术都掌握在欧美国家手中,之后更是依靠着技术的领先在与中国的贸易中占据绝对主导位置,特别是工厂的空冷塔技术便是其中的代表。
传统的电厂冷却系统都是水塔,利用水的蒸发带走工业加工产生的热量,进而实现对发电机的降温。
不过这种方式存在一个弊端,那就是耗水量大。一座传统的300MW电厂,每年冷却的耗水量大约为800万吨,这已经是中小型规模城市一年的居民生活用水量。
特别是在淡水资源日益短缺的近现代,工厂这种高耗水的冷却系统显然无法满足绿色环保的时代背景,特别在我国西北等本就干旱缺水地方,要在这些地方强行建设电厂,必将会影响当地人民的供水问题。
针对用水巨量的这一难题美国、德国等欧美国家研发出了空冷塔技术,空冷塔技术便是利用形成大功率风机。
利用风力冷却技术直接带走发电机产生的热量,与以往的水塔技术相比其可以节约9层以上的水。
得知欧美国家拥有这项技术后,我国的火力发电厂迫切寻找合作方来引入这项技术,不过在这之中却遇到了欧美国家的“狮子大开口”,他们利用自己在这项技术垄断地位,对空冷塔技术开出了“天价”。
在我国内蒙古首座电厂在引进空冷系统时,光技术费用就花费了上亿元。
费用这么贵的原因就是欧美的企业将空冷塔的引进费用进行分类,包括设计费用、设备费用等多项费用。光一套空冷塔整机的费用就高达9000万元。
我国花费如此高昂的价格购买空冷塔,却依然没有让中国的企业有任何的合作与研究可能。
欧美的企业在空冷塔完工后拒绝向我国提供任何技术细节,之后的维护保养以及设备出现技术问题时都需要欧美企业进行全权负责,因为我国工程师对空冷塔技术细节以及涉及一无所知,一旦在设备运行途中出现问题,我国也没有办法提前发现,自主研发空冷塔迫在眉睫。
中国自主研发出空冷塔赶超欧美
由于美欧美的技术封锁与高价垄断,我国决定自主研发空冷塔技术。
2008年,国家能源局果正式将空冷塔技术列为国家重点攻关项目。
之后我国的众多工业大学以及相关行业的龙头企业纷纷投入其中。
不过即便是拥有众多的人才,在研发初期还是遇到了不少的问题。
由于欧美国家仅仅提供了技术,并没有提供技术资料可以参考,导致我国的科研人员对空冷塔的具体参数都难以知晓,最终只能选择利用卫星图像来获取西方冷却塔的轮廓比例来获得参数信息。
空冷塔的关键技术就是如何提高传热效率,在不借用大量水的情况下来把发电机的热量转移到大功率风机上进行冷却,于是我国的科研人员对热交换器进行了多次设计,最终经过长时间测试,终找到了可以提高传热效率的设计。
空冷塔的难题不仅只有一个,其外部的结构设计也是重中之重。
因为空冷塔设计一般高达几十米甚至上百米,要想让如此庞然大物能够稳定运行几十年,对其结构设计必须要采取极高的标准,同时还要考虑到地震以及大风等自然因素是否会威胁到空冷塔。
针对设计问题,我国科研人员联合了工程师一同进行计算机模拟设计,对空冷塔模型进行了详细地设计重组,经过多方的合作这才最终敲定了设计方案。
历经两年的设计和研究,我国的科研团已经掌握了空冷塔的多项核心技术。
加上修建的两年,在2012年,我国首台自主研发的空冷系统终于在内蒙古成功运行。
由于是自主研发,这一套系统的单台造价仅仅为500万元左右。我国的空冷塔不仅价格不足欧美企业的十分之一,其性能却远超不少欧美企业的同类产品。
我国研发出国产空冷塔技术让我国在这一领域开始逆袭。
在我国的科研人员研发出自主的空冷塔后并没有就此开始满足,反而是继续加大对空冷塔的研发投入,对其技术进行各种升级完善。
在2022年,内蒙古一座空冷塔达甚至创下了全球最高的记录,高度甚至来到了225米,不仅高这座空冷塔技术也是十分先进,采取了“五塔合一”的创新设计,将发电厂的烟囱、冷却塔、除尘、脱硫等多种功能集合在一塔之内。
五塔合一的创新设计直接为我国节省了大量的成本和占地面积,甚至还实现了零补水的有利循环,在提高功率的同时还降低了污染。
我国这一全新的空冷塔研究成果彻底颠覆了欧美企业垄断市场的局面。
随后我国空冷塔在性能、成本、环保等方面全面超越了欧美企业。不仅效率远超欧美企业,成本仅仅是西方国家的五分之一。
我国空冷塔依靠极具性价比的优势,很快就开始进入到了海外的能源市场,并且开始占领了国内外市场。
中国的进步让欧美都懊悔
国产空冷塔已经渐渐覆盖了原先的欧美企业,覆盖率甚至高达9层,将来还会有越来越多的国内电厂选择使用国产空冷塔,那些发电厂也不用再看欧美企业的脸色,取而代之的更是便宜更可靠国产空冷塔。
在2020年,新疆的煤电项目中就安装了国产空冷系统,因为采取了最新的技术,改煤电项目一年节水量超过1200万吨,同时该设备目前已经运行了四年多,内部的零件大多数都是国产的,替换以及后续的维修费用也更低。
中国空冷塔已经开始走出国门,截止到目前我国研发的空冷塔设备已经出口到40多个国家和地区。
其中在巴基斯坦塔尔煤电项目中就采取了我国提供的空冷系统,并且造价远比欧美设备低40%,质量和效率也让更多国家见识到了我国空冷技术上的成就。
目前我国已经开始主导全球的空冷塔市场,市场份额甚至高达45%。
曾经还对我国狮子大开口的那些欧美方企业已经在与我国在市场竞争中渐渐败退。
目前我国已经开始布局全新的干式冷却等先进,以此来让我国空冷塔技术依然维持目前的市场份额。
如今的欧美企业面对中国高性价比的空冷塔垄断,已经有不少欧美企业十分懊悔,如今他们是否应该后悔当初不应该逼迫中国自研空冷塔。
如果不是他们的步步紧逼以及高额的费用,是否我国就没有这种技术突破?
不过无论欧美国家各种打压以及垄断,都无法阻止我国科学技术的进步,任何想依靠技术封锁和垄断只会激发我国自主创新的决心,而我国正是在这种逆境中完成对欧美的超越。
我国在空冷塔领域的超越,其实更像是我国的科技的一个缩影。
在过去的数十年里,欧美在各种关键技术领域对我国实施打压,从最初的核武器到如今我国自主研发的芯片,都无一例外证明了我国对于科学研究的执念。
过去我国经历了太多落后就要挨打的例子,这让我们无比清楚落后就要挨打这一真理。
如今,随着时代的进步,国家对科技给予了的高度重视和投入,这些恰恰证明了我国要赶超欧美的决心与动力,过去的时代已经变了,我国已不再是欧美国家可以欺负的对象,未来我国将会以更加先进科学的面貌走向世界。
科学的进步离不开那些背后科研人员的付出,对于我国而言,空冷塔技术的领先,更像是我国在国际市场上的一次华丽的转身,同时也证明了我国已经拥有独立自主研发的决心,欧美国家要想以此来再次从我国这里赚一笔将会更难艰难,甚至还可能成为我国的动力。
未来我国将继续坚持自主创新,化曾经的悲愤为力量,不断争取更多的国际市场和地位,属于我国的时代正在一步步到来。
参考文献:
《228米!呼和浩特这座世界最高间接空冷塔顺利结顶》光明网
《国内首个双曲线单层网壳空冷塔首层钢架成功合拢》中国能源新闻网
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