1952年,政务院财政经济委员会同意了华东工业部关于利用上海已有工业基础,并争取捷克斯洛伐克的技术援助,迅速建设上海火电设备生产基地的建议。
为了以较快速度研制6 000千瓦火电机组,新成立的一机部第四设计分局设立了上海综合设计处,任命杨锦山为处长,统抓技术引进工作。
1952年8月,杨锦山率代表团赴捷克斯洛伐克谈判技术合作事宜。代表团考察了锅炉厂、汽轮机厂、发电机厂、辅机厂和电厂等共计20多个工厂,结合调查了解的上海有关工厂的技术装备和技术人员条件,以及自己积累的电工设备生产技术经验,提出了由上海发电设备制造基地负责引进中压6 000~12 000千瓦火电设备设计制造技术,首先试制技术较成熟、性能指标颇先进的6 000千瓦火电机组的方案。
冯勤为、姚诵尧两位前辈在中华人民共和国成立后就担任上海电机厂的技术领导工作,20世纪50年代初在上海电机厂闵行新厂址领导建设了电机生产车间和变压器生产车间。为了生产6 000千瓦汽轮发电机,上海电机厂需要进行扩建,由丁舜年担任总工程师的第二设计分局承担了设计任务。1954年春,一机部派褚应璜、沈从龙等加入专家组,对上海电机厂扩建方案进行审查;5月,一机部批准了上海电机厂工厂扩建总体设计;6月1日,汽轮发电机车间奠基。冯勤为、姚诵尧在捷克斯洛伐克专家的帮助和指导下,参加并主持了一期扩建工程,除了主要厂房,还修建了相应的配套工程和生活设施,以及各种专用设备、超速试验室等。
6 000千瓦火电机组的全套设备均在1954年完成试制和配套工作。褚应璜主持鉴定了上海电机厂试制的中国第一台6 000千瓦汽轮发电机。1956年2月,机组在安徽淮南田家庵电厂投入运行,从此结束了我国不能制造火电设备的历史。
1980年2月,国务院批准一机部、电力工业部两部报告,决定引进大型火电机组制造技术和合作生产30万千瓦/60万千瓦火电机组。对于30万千瓦/60万千瓦机组的引进、消化、吸收、优化,安排了“六五”“七五”“八五”三个五年计划的重大技术装备科技攻关,这一过程是分三个阶段来完成的:第一阶段以“消化吸收”为中心开展攻关,保证顺利生产出30万千瓦/60万千瓦考核机组;第二阶段以“国产化”为中心开展攻关,使30万千瓦/60万千瓦锅炉、汽轮机、发电机三大主机和主要辅机基本实现国产化;第三阶段以“优化”为中心开展攻关,使引进技术有所发展创新。这中间的历程包含了几代人的汗水。
1980年技术引进谈判阶段,恽震被聘为顾问(见恽震的《电力电工传略》),沈从龙作为哈尔滨电机厂代表参加,张均作为一机部第八设计院代表参加。沈从龙、张均先期(1978年)参加了一机部为主的17人火力发电设备专案调查团,考察了美国GE公司、瑞士BBC公司、法国AA公司、美国燃烧工程公司、瑞士苏尔寿公司。引进谈判阶段汽机岛设备评标讨论时按收到的四个投标商资料分成四个小组汇报:美国的GE公司由沈从龙、李星煜汇报,瑞士的BBC公司由伍能、傅文铎汇报,法国的AA公司由朱家驹、周明晖汇报,美国的西屋公司由汪耕、任友询汇报。综合评比结果是,西屋公司居第一。1980年8月下旬,一机部与美国西屋公司正式签订30万千瓦/60万千瓦火力发电设备技术引进合同,同时与该公司签订中方当时还不能自制的机组配件和材料的购货合同,确定30万千瓦考核机组由上海完成,60万千瓦考核机组由哈尔滨完成。
从1982年起,上海电机厂、哈尔滨电机厂、东方电机厂和北京重型电机厂的数百名技术和管理人员分别在美国西屋公司接受技术培训,包括科研开发、产品设计、制造工艺、质量保证、生产技术管理、安装调试和运行维护等项目,带回大量工程报告、技术标准、工艺文件、质量控制手册、计算公式及计算程序等资料。古稀之年的姚诵尧、杨锦山、沈从龙等参与了各自单位的技术引进工作。1986年,上海地区先后完成了合同签订后首台锅炉、汽轮机、发电机,并及时安排了配套的辅机,使首台30万千瓦机组于1987年6月30日在山东石横发电厂并网发电。在“七五”期间,姚诵尧组织参加了上海地区发电设备制造厂的工厂改造工程,新建了近8万平方米的大型生产车间,增添了关键设备,能提高30万千瓦发电设备的机组制造质量,并为研制60万千瓦机组创造了必要条件。哈尔滨电机厂于1987年制成60万千瓦汽轮发电机考核机,1988年12月机组在安徽平圩电厂投运。
引进消化西屋公司30万千瓦/60万千瓦制造技术和考核机组的投运,提高了中国火电机组的技术水平、工厂的质量控制和生产管理水平,促进了中国火电机组研制水平的迅速提升,使我国生产大型火电机组的能力上了一个新的台阶。
引进的考核型30万千瓦/60万千瓦汽轮发电机沿袭西屋公司的技术,总体布置、冷却系统和技术经济指标还有提升空间,所以上海电机厂和哈尔滨电机厂根据中国特点在西屋公司的配合下进行了汽轮发电机的优化设计。
优化机组不但更适合中国国情,而且发电机的技术经济性能指标有了新的提高。优化机组的主要性能指标如效率、温升、振动、负序能力等达到了当时世界先进水平,并成为上海电机厂和哈尔滨电机厂生产的主导机型。
上海电机厂制造的首台优化型30万千瓦汽轮发电机于1989年9月制造成功,安装在湖北汉川电厂,1990年7月正式发电。哈尔滨电机厂首台优化型60万千瓦汽轮发电机组于1992年12月制造成功,1996年1月27日在哈尔滨第三热电厂投入运行。
上海发电设备成套设计研究院等单位联合申报的“超临界60万千瓦火电机组成套设备研制与工程应用”项目,荣获2008年度国家科学技术进步奖一等奖。
“六五”(1981—1985)、“七五”(1986—1990)期间,哈尔滨电机厂、上海电机厂、东方电机厂通过技术改造,使汽轮发电机生产能力分别达到300万千瓦/年、250万千瓦/年和180万千瓦/年;“九五”(1996—2000)期间,哈尔滨电机厂、上海电机厂、东方电机厂继续通过技术改造,使汽轮发电机生产能力分别达到500万千瓦/年、360万千瓦/年和360万千瓦/年。2004年,哈尔滨电机厂、上海电机厂和东方电机厂年产发电设备1 506.7万千瓦、1 508万千瓦和1 536.6万千瓦,成为世界发电设备产量最高的前三名企业。