行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
大型发电机配无刷励磁机转轴、集电环轴 技术条件
建议项目名称
(英文)
Rotor forgings of brushless exciter and collector for large generator — Technical specification
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.140.85
中国标准分类号
J 32
牵头单位
上海电气电站设备有限公司发电机厂
体系编号
0750601010005018
参与单位
上海电气上重铸锻有限公司、上海新闵重型锻造有限公司
计划起止时间
2018~2020
目的、意义
或必要性

1. 背景:本标准涉及的大型发电机配无刷励磁机转轴、集电环轴,主要应用于大型发电机(核电、火电和燃气发电)配励磁机或集电环装置的转子中,年需求量约500吨。无刷励磁机/集电环转轴锻件在大型发电机中广泛配套使用,是关键受力部件,对材料的要求较高。随着国内外更大容量(1300MW级)发电机组和调峰用燃气轮发电机机组的不断涌现,以及对机组安全运行及高使用寿命的迫切需求,对无刷励磁机/集电环转轴材料提出了更高的要求。目前行业标准中仅有发电机主轴的标准,而对配套的励磁机转轴(交货重量为4-15吨)或集电环轴(1-2吨)无行业标准,采用的基本上是企业标准或主轴(30-200吨)标准,不同型号机组要求也不一致,缺乏对该类转轴的化学成分、力学性能、无损检测等技术指标的规范化要求,不利于转轴的采购、成本的控制和产品国际化。目前该产品技术成熟,具备制定行业标准条件,因此,为使无刷励磁机/集电环转轴锻件产品产业化、国际化,指导同类行业的生产、制造及应用,急需制定本标准。
2. 目的和意义:本标准制定将填补大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件行业标准的空白,反映材料、制造和检验方面的新技术和新要求,指导同类行业的生产、制造及应用,促进国内无刷励磁机/集电环转轴锻件的制造和质量提升,保障我国大型发电机部件材料的自主供应,为国内发电装备升级提供支撑,推动行业技术进步,同时也有利于我国大型发电装备参与国际市场竞争。
3. 本标准是大型铸锻件标准体系中的一般项目。
急迫性:《中国制造2025》对强化工业基础能力提出了到2020年发电等产业急需的核心基础零部件(元器件)和关键基础材料的先进制造工艺得到推广应用的要求。《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020 年)》在重大技术装备关键技术产业化中提出提升重大技术装备关键零部件能力。加快基础零部件的研制和产业化,构建重大技术装备关键零部件供给体系。《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2017 年版)》中提到的大型整体煤气、天然气-蒸汽联合循环机组(IGCC)以及大型双水内冷发电机关键配套锻件。《工业和信息化部关于加快推进工业强基的指导意见》提出要提高重大装备领域专用材料自给保障能力,提升制备技术水平。本标准属于规划提出的大型火力发电机装备用发电机关键零部件材料标准,能应用于百万千瓦级核电和火力发电机,大型燃气轮发电机以及大型双水内冷发电机。本标准的制定将保障我国大型核电、火电和燃机装备用发电机关键零部件材料的技术质量水平,符合工业和信息化部《关于加快推进工业强基的指导意见》的要求。
创新性:本标准涉及的大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件用材料为自主研发,综合转化融合了国外相关材料的技术指标。通过制定本标准有利于推广近年无刷励磁机/集电环转轴锻件材料的科研创新成果,实现专用材料的自主保障,推动无刷励磁机/集电环转轴锻件的质量提升和大型铸锻件行业的技术进步。
国际性:本标准制定后将达到国内先进水平,主要技术指标(如力学性能)优于ASTM A469 / A469M—07(2017)《发电机转子用真空处理钢锻件的标准规范》的相关材料技术指标,有利于提升大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件产品的国际竞争力。

范围和主要
技术内容

本标准规定了大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、质量证明书及标识和包装。本标准适用于大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件的订货、制造和检验。
具体重点技术要求有:锻件的制造工艺;化学成分控制;力学性能保证;无损检测要求等。

国内外情况
简要说明

1.国内外对该技术研究情况简要说明:目前,国内研究、制造、使用大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件的企业主要包括上海电气电站设备有限公司发电机厂、上海交通大学材料科学与工程学院、上海电气上重铸锻有限公司、上海新闵重型锻造有限公司等,研究的主要方向是大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件的化学成分、锻造工艺、热处理工艺等问题,解决了大型锻件性能均匀性、内部质量、力学性能保证等关键问题,能够制造出性价比更高的无刷励磁机/集电环转轴锻件产品,用于大型发电机的制造。国外关于大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件的制造起步较早,西门子、GE等公司均已采用整体自由锻造该类转轴坯件,通过整体数控加工来制造于大型发电机配无刷励磁机/集电环转子,锻件及转子的制造经验与技术成熟。
2.本项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:本标准项目无直接对应的国际标准,相关国际标准和国外先进标准主要有ASTM A469 / A469M — 07(2017)《发电机转子用真空处理钢锻件的标准规范》,适用于发电机转子用经真空处理的碱性电弧炉钢锻件。然而,该标准规定了导磁性能要求,更适用于发电机主机,且材料种类较多,对材料力学性能指标要求较低,难以满足大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴的高质量要求。本标准项目不采用国际或国外先进标准,仅参考国际和国外先进标准中的一些要求,保证本标准的先进性。
3.与国内相关标准间的关系:本标准属于大型铸锻件体系“原动机、电机制造用大型铸锻件”小类、“发电机及发电机组制造用大型铸锻件”系列,体系编号为0750601010005018。本标准与现有标准、制定中标准没有矛盾。
与本标准相关的国内标准有:JB/T 8705—2014《50MW以下汽轮发电机无中心孔转子锻件 技术条件》,JB/T 8706—2014《50MW-200MW汽轮发电机无中心孔转子锻件 技术条件》和JB/T 8708—2014 《300MW-600MW汽轮发电机无中心孔转子锻件 技术条件》,均规定了导磁性能要求,且取样位置和无损检测位置均是针对发电机主机。目前国内没有大型发电机配无刷励磁机/集电环转轴锻件的行业标准。
4. 本标准项目尚未识别出涉及专利,不涉及知识产权问题。

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。