华体会登陆界面:重器始成!国产50MW重型燃气轮机完结满负荷运转

发表时间:2024-05-13 03:34:13
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  我国大型配备制作集团“十年磨一剑”,从“一张白纸”起步的重型燃气轮机自主研制征途,再次迎来要害节点。

  11月27日,在东方电气集团东方汽轮机有限公司(下称东汽)燃气轮机整机实验室里,我国工程院院士、50MW重型燃气轮机满负荷运转见证专家组组长陈学东正式宣告:“东方电气自主研制国内首台F级50MW重型燃气轮机到达满负荷,各项运转目标正常,专家组见证结束。”

  满负荷实验是燃气轮机研制环节最要害的验证节点,也是电站长时间运转前的最终一项功能实验。整机顺利完结满负荷安稳运转后,将进入电站长时间商业运转查核,估计2021年正式投入实验电站。

  东方电气集团党组书记、董事长邹磊表明,2009年,东方电气集团决计完结自主燃气轮机从“无”到“有”的重大打破,踏上50MW重型燃气轮机的自主研制之路。“十年磨一剑”,几经崎岖、重器始成。

  造出自主规划、具有世界水平的重型燃气轮机,是我国燃气轮机职业追逐了六十多年的愿望。超大型燃气轮机被公认为世界上最难造的机械配备,将其誉作“制作业皇冠上的明珠”,毫不夸大。

  以现在全球最大的燃气轮机为例,其分量相当于一架加满油的空客A380,出力相当于1200辆保时捷911轿车的涡轮增压发动机,但中心部件的精度差错却最多仅为几十微米。燃气轮机高温部件长时间运转在金属熔点以上,一起高温部件接受着极高的应力和腐蚀环境,规划难度极大。

  从1939年世界第一台发电用重型燃气轮机诞生以来,通过半个多世纪技能进步和企业重组,GE、西门子和三菱公司各自形成了完好的技能体系和产品系列并垄断了全球商场。作为职业的后来者,我国的燃气轮机自主化之路可谓荆棘遍及:受制于缺少中心技能,燃气轮机工业开展一路起起落落。

  2001年至2007年六年间,我国以三次“打捆投标、商场换技能”方法引入GE、西门子、三菱公司的F/E级重型燃气轮机50余套,由哈汽-GE、东汽-三菱、上汽-西门子、南汽-GE四个联合体完结国产化制作。但是,由于燃气轮机规划研制的高精度高难度及外企技能封闭等原因,十余年的“商场换技能”并未让中方如愿把握中心技能。据汹涌新闻()了解,上述中外协作项目均不触及燃机规划研制协作。也就是说,我国企业只能采用来图加工方法完结制作和出售,却无法参加联合研制,更甭说进入赢利更为丰盛的燃机服务环节。

  据四川日报2014年报导,2005年,东汽第一台F级重型燃机试车成功,5年后,福建莆田电厂3号机组投运,这台由东汽制作的35万千瓦(即350MW)燃机,到达世界领先水平。它是东汽多年来的“集大成之作”,其国产化率到达79%,创下国内燃机国产化率的最高纪录。

  但这一数据,也是我国整个燃机职业的痛——79%,已是燃机职业国产化率的极限。“燃机里的涡轮叶片要接受超越1400℃的超高温,国内没有人能做,与此相似的中心部件占了21%,被老外紧紧抓在手里。”彼时东汽担任规划研制50MW燃气轮机的产品开发处处长方宇说道。

  东汽决议打破国产化率79%的极限。为了打破燃气轮机的规划制作技能,在既没有规划规范、规划程序,也没有规划经历的困难条件下,2009年起,东方电气集团会聚科研资源,在所属企业东方汽轮机组成科研团队,开端踏上自主研制F级50MW兆瓦重型燃气轮机的艰苦征途。

  50MW重型燃气轮机的零部件多达数万个,从规划技能到材料机械,再到实验设备,都是一项十分巨大杂乱的体系工程。据东方电气的揭露材料,其团队先后完结了燃机整体和部件结构规划,建成了国内首个高压比大流量压气机实验台、国内首个F级焚烧器实验台、多个透平部件实验台和国内最大功率的整机测验渠道,并成功霸占高温透平叶片毛坯制作难关。2019年9月27日,自主研制初战告捷,国内首台F级50MW重型燃气轮机整机焚烧实验一次成功。

  这个焚烧实验到底有多难?东方汽轮机有限公司总经理助理赵世全曾对此打了个比方,“就像在十级暴风中去点着一根蜡烛。”

  依据作业时焚烧温度的凹凸和机组功率巨细,现在干流重型燃气轮机分为E级、F级、H级。燃气轮机的进气温度越高,等级越高,热效率也越高。世界先进燃气轮机已开展到额外输出功率400MW以上的H级,东汽自主研制为什么选50MW燃机?

  “挑选这个机型,由于它‘能上能下’。”前述四川日报的报导中,方宇曾对机型挑选予以回应,50MW燃机的涡轮叶片、焚烧室等要害技能根本与更大功率的燃机处于同一等级,研制成功后,“向上走”能够出产大功率燃机,并不存在技能屏障。而“向下走”能够造体量较小的燃机,广泛运用于船只动力、分布式动力等许多范畴,商场前景宽广。

  2009年至2013年,完结整体、压气机、焚烧器和透平的研制规划,转入工程施工规划。

  2014年至2016年,建造完结并投用燃气轮机压气机实验台、焚烧器实验台、涂层实验台以及透平高温叶片实验室,其间高温部件实验室获批为国家重点实验室。该系列实验台均为国内首创,打破了缺少燃气轮机研制部件实验渠道的瓶颈。

  2014年至2017年,完结了三种压气机实验,各项实验数据与规划根本符合,其间2017年压气机成功运转到规划点,50MW燃气轮机压气机部件研制成功。

  2015年至2019年,完结中心高温部件焚烧器制作工艺研制和实验件制作,完结焚烧器常压、实压焚烧实验,成功取得焚烧器由焚烧至满负荷燃料和空气运转曲线MW燃气轮机焚烧器部件研制成功;完结透平叶片铸造、加工、喷涂工艺技能研制,完结透平冷效实验、冷却活动实验、二次空体系实验、透平叶片调频实验,完结50MW燃气轮机全套透平叶片全过程什物制作,50MW燃气轮机高温透平叶片研制成功。

  2017年至2019年,建造完结燃气轮机整机空负荷和满负荷实验台,东方电气形成了完好的燃气轮机研制实验渠道体系。

  2016年至2019年,先后完结50MW燃气轮机原型机制作、总装、整机实验体系衔接和调试,正式进入整机实验阶段。

  2020年,东方电气集团加速推动燃气轮机研制进程。5月12日正式开端规划转速下的带负荷实验。

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