封面新闻记者赖芳杰人物名片:艾松,男,东方电气集团东方汽轮机有限公司总设计师。从事高效清洁动力装备研发27年,始终致力于燃机技术自主创新,是被誉为“大国重器”的我国首台自主知识产权F级50MW重型燃气轮机(G50)本体及系统研发的主要负责人之一。艾松重型燃气轮机被誉为工业装备制造业“皇冠上的明珠”,广泛应用于航空、船舰和机车动力、管道增压、发电等领域。然而,数十年来,燃气轮机高温部件设计制造和试验验证技术在我国均处于空白,极大地阻碍了我国自主燃气轮机产业体系的建立发展。今年3月9日,我国首台自主研制F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组G50,在广东清远完成72+24小时试运行,并正式投入商业运行,这也填补了我国自主燃气轮机应用领域的空白。这台中国“争气机”的背后,是中国科研人从“0”到“1”的突破。4月30日,G50研发主要负责人之一、今年全国五一劳动奖章获得者艾松分享了拼搏的故事。代号“G50”联合循环1小时发电可满足个家庭一天的需求重型燃气轮机是发电和驱动领域的核心设备,被涉及气动力学、固体力学、燃烧学等学科,研发难度极大,是一个国家科技水平和综合国力的象征。“G50”从年开始自主研发,经过十多年持续攻关,年实现全部高温部件的%自主制造。该成果与国产大飞机C、我国第三艘航空母舰福建舰等共同被评为“年度央企十大国之重器”。封面新闻记者了解到,这次投入商业运行的“G50”是F级50兆瓦重型燃机,由2万多个零件组成,与同功率火力发电机组相比,一年可减少碳排放超过50万吨,联合循环一小时发电量超过7万千瓦时,可以满足个家庭一天的用电需求。位于东方汽轮机的G50发展中心整机试验台。东方汽轮机有限公司供图在“G50”发展中心整机试验台旁,一条红色标语非常醒目:“大国重器必须掌握在自己手里!”这句话也是艾松和团队心中的拼搏动力。“缺少专家那就得把自己培养成专家,缺少经验那就试出经验。”艾松介绍,他和团队一切研发从零开始,看文献、找资源、翻译书籍、扣脑袋,把能用的招数都用上了,最终实现我国在该领域从“0”到“1”的突破。“G50”的成功商用,标志着我国已全面掌握F级重型燃气轮机设计、试验、施工、调试、运维等方面的标准体系和工艺规范,能够为清洁能源领域提供自主可控全链条式的“中国方案”。在“悬崖”边上做设计稍有闪失就可能损坏机组年,东方电气集团和中国华电等央企强强联合,率先在国内开展具有完全自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机研制,累计投入资金近20亿元,国家能源局也将F级50兆瓦重型燃气轮机列为能源领域首台(套)重大技术装备示范项目。“我们联合高校、科研院所、终端用户,包括产业链上中下游近家单位开展了联合攻关,成功具备了设计、制造重型燃机全部部件的能力。”艾松介绍,“G50”整机极其复杂,由多个零件组成,工作压力18个大气压,相当于海底米深度的水压,工作温度超过1℃。在这样的高温高压条件下,还要以转/分钟的转速高速旋转,对材料、涂层和加工精度要求极高。“等于在‘悬崖’边上做设计,稍有闪失就可能损坏机组。”艾松说。研制复杂“换”来的是能源综合利用率的提升。封面记者了解到,燃气轮机是将空气吸入后逐级压缩,压缩后的空气和天然气燃料在燃烧室混合后剧烈燃烧,产生高温高压气流,推动涡轮旋转做功,从而输出强大动力。与汽轮机相比,燃气轮机拥有更高的热功转换效率。G50正式投入商业运行仪式现场。东方汽轮机有限公司供图“按照燃烧室温度,燃气轮机可以分为E级、F级和H级,温度越高,技术等级越高,它的热效率就越高。”东方汽轮机总设计师艾松介绍,F级燃机单循环热效率通常在38%左右,燃机蒸汽轮机联合循环效率在57%左右。相比较于E级,消耗同样的能源能获得更多的电力。“G50的商用只是开始,未来我们将聚焦降低氮氧化物排放、提高能源综合利用率,持续对G50燃气轮机进行优化升级和系列化研发,以此带动我国燃气轮机制造业向更高端发展。”艾松说。
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