歷史呼嘯而來。當世界科技發展同樣進入“百年未有”之新階段的時候，關鍵技術領域的角力越來越激烈，接二連三的“卡脖子”問題，讓人們越來越認清一個現實——“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的”。
這一點，華能西安熱工院的科技人員們感受最為真切。
近兩年，面對越來越復雜的外部發展環境，西安熱工院緊緊圍繞“科技自立自強”，面向國家重大戰略需求，集中力量進行電力領域“卡脖子”問題技術攻關，下大力氣進行關鍵共性技術、前沿引領技術研發，取得了一係列突破性進展。
工控係統國産化：甩掉“卡脖子”的手
2020年11月26日，早上6:14分，清晨的第一縷陽光伴隨著央視《朝聞天下》主持人親切的聲音一起飄來，“昨天，我國自主研發的國內首套全國産化百萬千瓦級分散控制係統在華能玉環電廠成功投運……”薛建中打開手機，這一消息被各大媒體報道，已經在朋友圈刷屏，圈友們自豪的留言倣佛溢出了螢幕。
西安熱工院薛建中和他的DCS研發團隊正是這起“轟動事件”的幕後制造者。
2019年3月，華能集團提出，要舉全公司之力，投入全國産DCS的研發。“軍令如山。熱工院倍感責任重大、使命光榮，我們聞令而動，把它列為頭號工程來推進。”薛建中説。
很快，一支40余人的DCS研發團隊迅速組建，與中國電子、南瑞繼保等央企聯合創新的機制也確定下來，項目發展進入快車道。
全國産DCS研發中最基礎的一步就是組態，通過類似“搭積木”的方式，搭建出具備各種功能的模型。組態一方面是邏輯組態，按照設備運作的邏輯關係完成後臺模型搭建，另一方面是畫面組態，依據後臺邏輯組態模型繪制前臺操作運作界面。組態工程師桑永福説：“邏輯組態是最考驗功力的活。就像名篇續寫一樣，需要對設備了如指掌，熟悉掌握原係統的底層運作邏輯，先滿足運作功能，然後在新控制係統下持續提升。”
在全國産DCS係統開發中，熱工院發揮30多年的控制係統組態經驗，集多家DCS係統的優點為一體，完美實現了畫面組態的“定制功能”，不僅綜合操作者的使用偏好和操作習慣進行係統界面優化，就連滑鼠懸停的顯示資訊、報警自定義顏色和狀態這樣的細節設計都考慮在內，組態工程師崔戰兵説，他們都像雕琢一件工藝品，精益求精。
項目組成員宋美艷仍然記得，疫情期間長達6個月的全封閉研發過程中，他們進行了成百上千次研發測試，完成了3輪大規模晶片應用測試，對導熱外殼進行了300多個小時的高溫箱測試,現場施工中對11500多根DCS連線進行通道測試，繁冗、復雜，但卻精雕、細琢。
經過198個晝夜奮戰，2020年11月6日，國內首套100％全國産化DCS在華能福州電廠35萬千瓦機組成功投用，從作業系統、數據庫等基礎軟件到應用軟件全部使用自主技術，實現了火電廠100％全國産DCS工控係統從無到有的突破，填補了多項國內空白。
但DCS研發團隊沒有來得及享受成功的喜悅，馬不停蹄又奔向下一個目標——玉環百萬千瓦級示范項目。
玉環項目投産前夕，所有人都進入了瘋狂的狀態。工作任務從每天細化到每小時，每分每秒都在跟時間賽跑，加速增派人員進場，連夜吹響集結號，創新方法縮短施工周期。一張板凳，靠著打盹；兩把椅子，蜷縮著睡；宿舍的床鋪不夠，大家就輪流和衣而臥……“玉環投運前，我們基本都是在現場，連續熬了好幾個通宵，白天調試設備，晚上集中消缺，困了就在工程師站的椅子上湊合一下。”負責DCS係統架構設計的工程師胡波説。
就這樣爭分奪秒，華能玉環電廠示范項目10天完成DCS係統組態；15天完成機櫃制作；3天完成73個機櫃的係統內部接線，接線準確率近100%；15天完成現場調試，從確定立項到成功投運，僅用了65天，創造了多項業內紀錄。
2020年11月25日，國內首套百萬千瓦級100％全國産化DCS在華能玉環電廠成功投運，標誌著我國高參數、大容量發電領域核心控制設備實現完全自主可控。
一只“卡脖子”的手，從此消失了。
這次，DCS團隊的成員們可以盡情享受成功的喜悅了。
高溫合金材料研發：十年磨一劍
高溫合金材料又被稱為“超合金”。當前，我國在燃氣輪機、核電等領域的高溫合金主要依賴進口。2012年，西安熱工院向鍛造“自主、自造、物美、價廉”的新型自主高溫合金發起了挑戰。
如果説DCS研發是一場快準狠的突圍戰，出奇制勝，那麼自主高溫合金研發就是一場攻堅克難的持久戰，百煉成金。
高溫合金從原料到産品，需經過核心技術研發、中試和産業化制備優化、認證和工程化驗證三個主要大階段，每種自主設計新合金都要完成三個階段的“大迴圈”以及每個階段內各個“小迴圈”才算完成研發流程。
“研發一種新的合金，需要先基于需求設計出成分，在實驗室一爐一爐煉出設計合金。然後通過測試高溫強度、耐腐蝕性、抗氧化性、組織結構、物理特性等十幾項性能，對組織和性能進行表徵分析優化，並在此基礎上進行迭代優化。”高溫合金研發團隊負責人谷月峰介紹，經過幾十甚至上百次的優化迭代，新的合金材料才能進入下一階段的研發驗證。因此，“十年磨一劍”用來形容高溫材料的研發一點不為過。
“我們團隊的人都保持兩種心態，一種是平常心，一種是好奇心。”谷月峰笑稱。以平常心面對一次次的實驗結果，周而復始，不知疲倦；以好奇心進行一次次優化、探索和鑽研，不言放棄。
谷月峰帶領的團隊是一支高學歷的精英團隊。他們目前正在研發未來650℃和700℃機組發展需要的七大類自主高溫合金。其中，進展最快的型號為HT700T合金，制備的2批次鍋爐高溫管2017年通過評審，獲準在國家能源局驗證試驗平臺上挂爐試驗，驗證最長已超2.5萬小時，情況良好。2020年7月，HT700T壓力管道通過國家級技術評審，獲準在瑞金電廠二期百萬機組項目上進行試驗性應用，邁出了自主700℃等級合金材料在商業電廠應用的堅實步伐。自主高溫材料涂層技術也于2020年8月通過技術評審，獲準首次在商業電站規模化應用。
時間可以檢驗一切，也可以成就一切。谷月峰説，再經過1～2年，他們研發的第一款自主高溫材料就將完成整個研發流程。千錘百煉始成金，到那時，我國火電設備的自主化發展將增添一抹華能“金”色。
更多關鍵領域：科技報國的使命擔當
關鍵核心技術必須牢牢掌握在自己手中。西安熱工院堅持以科技創新保障産業鏈供應鏈安全，當前承擔的幾項關鍵核心技術攻關項目全部有條不紊快速推進。
2020年12月22日淩晨，漫天飄雪的陜北高原，經過緊張的安裝、調試，由西安熱工院與中國電子聯合研發的國産化自主可控風電PLC在華能陜西定邊沈口子風電場成功投運，實現PLC係統關鍵軟、硬體設備的100%國産化，標誌著華能繼火電廠DCS國産化、輔控PLC國産化後，在能源控制領域核心裝備上再次實現重要突破。
截至2020年底，燃機自主運維項目已經完成相關部件的無損檢測，技術水準和檢測精度不低于國外燃機制造商，燃燒穩定性診斷判據也已經完成驗證和完善。650℃機組研發項目，課題組已經進行了詳細的係統方案研究，進駐相關設備廠，確定了設計邊界條件並協同完成了係統熱平衡圖。
積跬步以致千裏，匯涓滴而成江海。西安熱工院黨委書記蘇立新説，“十四五”期間，西安熱工院將落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，聚焦核心技術自主可控，著力解決電力基礎設施網絡安全、高溫材料、燃機運維等“卡脖子”問題，打造創新新高地，引領技術新突破，為構建安全高效、清潔低碳能源體係貢獻科技力量。（張艷燕 張娟娟）
