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重型燃气轮机有多难制造,谁也没料到日本用

发布时间:2023/12/14 14:45:28   

重型燃气涡轮机被称作“工业制造皇冠上的明珠”,是体现一个国家综合实力的一个重要指标,目前只有少数国家可以独立研制出燃气涡轮机,而我国历经10年的努力才啃下这块“硬骨头”,在国内专家的见证下,我国自主研发的F级50MW重型燃气轮机整机点火试验成功,这说明我们终于可以自主生产了,再也不用依赖进口,要知道重型燃气轮机市场一直被通用电气、德国西门子、日本三菱日立所垄断,他们的市场占有率分别是50%、27%、13%,在这当中通用研制的H级和三菱日立的J级是世界上最先进性的重型燃气轮机,除此之外,市场主流的E级、F级也是极少数公司能生产的,如此难造之器却大有用处,重型燃气涡轮机广泛用于发电、运输、能源、环境保护等领域,同时也应用在航母上,也正因为如此,西方国家才对我们实行技术封锁。

要知道重型燃气轮机不仅体积大,而且在极端严酷的工作条件下,对设计、制造工艺、原材料等都有着严格的要求,同时还需多个部门一同合作协调才可以完成任务,因此难度极大,比如:日本三菱公司从年技术引进到年才完全掌握,整整花了23年,就拿一级静叶来说,首先得跟大家介绍一下重型燃气轮机的三大件,一般分为:压气机、燃烧室和涡轮等核心部件,其中涡轮是重型燃机最常见的热端零部件,而一级静叶又是燃气涡轮的重要组成部分,它是第一个接触高温高压燃气流的,同时还要保证燃气流的温度维持在一个较低的平衡点,这样涡轮中的叶片才可以持续旋转产生动力输出,因此,一级静叶的设计一定要具备足够的强度和刚度,还要保证耐高温、耐热腐蚀和热冲击力。

这还只是涡轮机的叶片就要求这么高,像50兆瓦重型燃气轮机的零部件高达上万个,每个零件的生产制造,甚至每一步的实验测试,都需要完全掌握,工程特别复杂。就连美国那样的科技强国,目前也只能研发出了能够用在兆瓦的燃气轮机的第一级叶片,而我国在材料科学起步较晚,一些先进性的技术与制造工艺落后于欧美日本,所以,我们不仅要解技术上的问题,还要经历从基础理论到产品应用的整个过程,其研发过程相当漫长,然而中国重燃、中国科学院金属研究所、永瀚特种合金技术有限公司的科学团队并没选择放弃,而是埋头工作,最后攻克难关,成功研发出兆瓦级涡轮燃气第一级叶片,这才促使我国燃气轮机有了新的突破。

就在年9月27日上午。东气集团自主研发的首台F级50兆瓦重型燃气轮机正式点火试验成功,11月27日,F级50MW重型燃气轮机再次顺利通过满负荷稳定运行,这充分证明了我们完全掌握了相关技术,截至目前为止,该产品已完成优化和完善验证,并投入试验电站运行,进入商用,同时也宣告国产替代进口时代的到来,如此来,大大降低了重型燃气轮机的成本以及维修周期,然而,其攻关历程是艰苦的,甚至有些国外媒体和专家还嘲讽地说:中国要想独立解决重型燃气轮机,那基本上是不可能的,要知道像日本那样的工业强国在引进技术的情况下,都花了23年才把它完全掌握。但是东方电气集团并不惧怕挑战和困难,而是勇往直前,从开始的组建百人科研团队,再到投入近20亿元资金。整整经历了十年的努力,虽然我们是研发出F级50兆瓦重型燃气轮机,但离突破世界上先进性级(G/H级)燃气轮机还有段距离,我们在燃气轮机的自主研发上还有很长的路要走。



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