10月20日,“北非花園”摩洛哥再傳捷報,中國能源建設集團規劃設計有限公司所屬的西北電力設計院有限公司(簡稱“西北院”)勘察設計的努奧三期光熱電站圓滿完成10天可靠性運行,勝利投運近在咫尺!
努奧三期項目位于摩洛哥東南部的瓦爾扎扎特市,裝機容量150兆瓦,具有7個小時儲熱能力,是目前全球單機容量最大的塔式熔鹽光熱電站。該項目投產后將為當地帶來大量穩定的清潔電能,有力改善當地能源匱乏的困境。2015年5月,西北院正式開展努奧三期項目的全廠土建、發電單元及輔助系統的勘察設計工作,通過開展多項技術創新和設計優化,克服了項目設計范圍廣、協同作業多、規范差異大、借鑒經驗少等諸多難題,交出了一份完美的答卷。
協同設計“鑄”精品
根據工作分工,努奧三期項目需要與西班牙SENER公司開展聯合設計,設計單位之間、各個專業之間如何良好協同設計就成為制約工程設計質量、工作效率的關鍵所在。
“在努奧三期項目中,我們通過協同設計平臺,發揮其高效、準確、實時的數據流轉優勢,實現了與西班牙公司的協同設計,有效提升了工程設計工作的質量和效率。”西北院副總工程師閻欣軍多次深入一線調研,并協調相關單位和部門,針對該項目建立了實時、平行、完整的跨地域三維設計模型,首次共同使用了同一套管道等級庫及元件庫,實現了與西班牙公司的全球協同設計。
事實上,與西班牙公司開展協同設計并非一帆風順。設計伊始,雙方的設計接口問題就給熱機專業主設人苑曄帶來了極大困擾:“從設計分工來看,我們與西班牙公司的設計交叉并不多。對于工作溫度較低、管徑較小的工藝管道來說,多數不需要或者很容易通過設定邊界條件進行應力分析,所以兩家單位在設計時可以做到互不干擾。但是,對于工作溫度高、管徑大的四大管道來說,必須將另一方設計范圍內的管道帶入己方的計算模型才能避免出現設計錯誤或者較大誤差。”因此,幾經磨合,雙方互相提供了管道布置和支吊架設計方案。一旦發生較大的設計修改,雙方都會及時更新提資,順利解決設計接口的配合問題。
“除熱機專業以外,電氣、土建、熱控、供水、暖通等各個專業均需在PDMS設計環境中建立三維模型進行協同設計。”努奧三期項目的設計總工程師樊濤博士說,“常見的構件碰撞問題在這種模式下就可以很好地避免。例如,貫穿吸熱塔底部和頂部的電梯。由于電梯要穿越塔內的多層鋼結構平臺、管道、電纜橋架,各專業間的構件干涉和碰撞的情況時有發生。通過多專業的協同設計,使用模型碰撞檢查功能,一一檢測碰撞點,電梯碰撞與構件碰撞的問題迎刃而解。”據了解,西北院還多次邀請項目業主方開展三維模型階段性審查。業主的參與增強了西北院與業主方的溝通,為建設精品工程奠定了基礎。
技術創新“樹”品牌
方興未艾的光熱項目,每向前推進一步,都要解決諸多創新難題。努奧三期光熱項目,不僅鐫刻下西北院人鉆研探索的光輝事跡,也將該院國內光熱領域設計領頭羊的招牌擦的更加閃亮。
“努奧項目的吸熱塔高243米,200米以下為混凝土結構,200米以上為鋼結構,是全球最高的吸熱塔,也是全球首座鋼砼混合結構吸熱塔。”西北院土建專業主任工程師李紅星博士說。
據李紅星介紹,按照合同要求,吸熱塔須采用美國標準設計,但又要符合當地標準。而吸熱塔是頂部荷載達3000噸的異型結構,目前國際上并無對應的設計規范,只有美國的煙囪規范較為接近工程實際。事實上,吸熱塔因上部的吸熱設備等原因而導致結構的質量分布發生突變,并且頂部質量大對于結構的抗震是很不利的,這與質量分布較均勻的煙囪又有著明顯的差異。為使設計方案更加符合工程實際,西北院進行了大量的有限元仿真分析,還專門委托中國工程院院士陳政清帶隊進行了吸熱塔風洞實驗,邀請了國際風工程協會、同濟大學、浙江大學、北京大學等多位知名專家對試驗方案和結果進行審查,確保了方案和結果的客觀與合理。最終,根據有限元分析和試驗結果而修改完善的設計方案,順利通過了業主方組織的各項評審。
由于國際上光熱項目投運數量少,加之國外公司技術保密,光熱電站的成熟控制方案在國內處于空白狀態。為此,西北院積極同西班牙公司合作,從最初的方案策劃、實施過程以及邏輯圖設計到后期的工廠驗收試驗、現場調試、機組整套試運行進行技術攻關。電控專業主任工程師袁紅蕾、劉世友等人曾多次遠赴西班牙就控制方案設計的原則問題、難點問題進行探討,最終確定了理想的控制設計方案,實現了國內該技術領域零的突破。
“有一次在工廠驗收試驗現場,因為液位測量的補償問題,我同西班牙工程師發生了爭執。于是,我們從最初的伯努利方程開始推導公式,一人寫了一頁紙,結果證明兩人說的都有道理。最終,西班牙工程師認為我的方法更好一些,采納了我的觀點。”熱控專業工程師劉新龍笑著回憶,“因為這事,我們變成了好朋友,至今都保留著對方推導公式的那張紙。在后來的合作中,雙方的交流溝通也越來越順暢……”
用心服務“贏”口碑
藍圖變現實,離不開完美的設計,離不開精準的施工,也離不開將兩者緊密聯系在一起的紐帶———設計工代。他們通過技術交底,將設計意圖落實到施工中;通過信息反饋,為現場的問題尋求解決方案。他們讓設計、施工雙方的交流變得務實而高效。“我來西北院三年了,還是個‘資淺’設計師。我希望通過現場工代,用自己真誠的服務,推動努奧項目盡快建成,讓自己變得會設計、懂施工,全面提升自己的工作能力。”工代組長王海霞是一個樂觀開朗的女孩子。夏季的摩洛哥,太陽如巨大的火球烘烤著大地,15時的溫度更是超過了40攝氏度。在這樣的惡劣條件下,她無懼日曬和高溫,始終堅持在施工第一線,為更快加速解決現場施工問題而盡心竭力。
“工代要扮演好兩個角色:解碼器和傳聲筒。解碼器就是要將設計意圖全部解析給施工單位,傳聲筒就是要將雙方意見及時準確地送達對方。當好努奧三期項目的工代可不容易呢!”電氣專業工代劉家辰總結工作時說,“由于該項目設計理念和方案都是全新的,我們只好加班加點先自行研究學習,以防解析圖紙時鬧笑話。另外,工程所在地與國內時差達七個小時,作息時間幾乎完全顛倒,而且當地網絡信號差,我們只好見縫插針、爭分奪秒地反饋雙方信息,每一次的聯系因此都顯得那么的珍貴……”
王海霞、劉家辰兩人的故事只是西北院優秀工代服務的一個縮影。這群年輕的工代,他們用敬業的態度履行了西北院“始終以客戶為中心,迅速響應客戶的需求,為客戶提供個性化的、持續的優質服務”的服務理念,用辛勤的汗水讓自己的青春之花在異域他鄉綻放的愈加艷麗,也得到了業主方、監理方和施工方的高度認可,業主方還特地為此發來了感謝信。
建設有國際競爭力的綜合型工程公司,是西北院人不懈的追求。在追求理想的道路上,因為有了這樣一支團結協作、勇于創新的設計團隊,西北院才創造了無數的“行業領先”;因為有了這樣一群甘于奉獻、勇于拼搏的工代,西北院國際化的腳步才邁得“行穩致遠”!