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摘取「皇冠明珠」,中國自主研制的300兆瓦級F級重型燃機點火成功

2024-10-09推薦

備受關註的國產重燃研制有了新進展。據「工信微報」訊息,10月7日,中國自主研制的300兆瓦級F級重型燃氣輪機在上海臨港首次點火成功。工業和資訊化部黨組書記、部長金壯龍,上海市副市長陳傑出席點火試驗活動並講話,中國科學院副院長丁赤飈,工業和資訊化部總經濟師高東升,國家電投集團董事長劉明勝,專家咨詢委主任張彥仲、副主任孫昌基出席活動。

300兆瓦級F級重型燃氣輪機是中國首次自主研制的最大功率、最高技術等級重型燃氣輪機,技術指標與國際主流F級重型燃氣輪機基本相當。燃氣輪機點火試驗是整機試驗驗證階段的首個重大試驗,主要任務是驗證整機設計、制造的有效性和試驗測試系統的功能完整性,為全面開展整機驗證奠定基礎。采用的新技術、新材料、新工藝對中國燃氣輪機基礎學科進步、產業技術發展有顯著的帶動輻射作用,對保障中國能源安全和綠色發展具有重要意義。

300兆瓦級F級重型燃氣輪機實物圖

超大型燃氣輪機被公認為世界上最難造的機械裝備,將其譽作「制造業皇冠上的明珠」,毫不誇張。

以目前全球最大的燃氣輪機為例,其重量相當於一架加滿油的空客A380,出力相當於1300輛保時捷911汽車的渦輪增壓發動機功率之和,但核心部件的精度誤差卻最多僅為幾十微米。作為內燃機的一種,燃氣輪機的本質上是一種透過燃料(主要為天然氣)與空氣燃燒產生出氣體推動葉片做功的機械。按照燃氣工作溫度,重型燃氣輪機可以分為E級、F級、G/H級、J級。其中,E級燃氣工作溫度約1200℃,F級燃氣工作溫度約1400℃,G/H級燃氣工作溫度約1500℃,J級燃氣工作溫度約1600℃。F級是目前國內外在役的主流機型。

在全球重型燃氣輪機市場,美國通用電氣(GE)、德國西門子、日本三菱三分天下。

造出自主設計、具備國際水平的重型燃氣輪機,是中國燃氣輪機行業追逐了六十多年的夢想。作為行業的後來者,中國的燃氣輪機研發起步較晚,由於燃氣輪機設計研發的高精度高難度及外企技術封鎖等原因,重燃自主化之路可謂荊棘遍布,產業發展起起落落。

2012年,國務院啟動「航空發動機及燃氣輪機」國家科技重大專項論證。為了整合合力攻克重型燃機自主化難關,2014年,原中國電力投資集團公司與哈爾濱電氣集團、東方電氣集團、上海電氣集團等合作組建的聯合體企業——中電聯合重型燃氣輪機技術有限公司在上海成立,主要從事燃氣輪機設計、研發、試驗驗證考核,燃氣輪機相關技術開發、技術轉讓、技術咨詢和技術服務等,目標就是「攻克關鍵瓶頸技術,形成自主知識產權的燃氣輪機核心技術」。中電投與國家核電技術公司重組後,該公司成為國家電投集團控股企業。

2016年12月,「兩機」專項領導小組第二次會議召開,明確國家電投作為「兩機」專項重型燃氣輪機工程的實施責任主體。到了2017年,國家電投與清華控股有限公司簽署合並重組華清燃機公司的合作協定。兩者達成研發團隊、知識產權等方面的資源整合。

自此,中國面向自主研發和制造重型燃機的目標再次聚力,透過自主設計研發與技術合作「兩條腿走路」,中國重型燃氣輪機自主創新行程明顯提速。

2017年4月,上海市政府與國家電投在滬簽署戰略合作框架協定。根據協定,國家電投將在滬全面實施重型燃氣輪機國家科技重大專項。同年8月,經國務院同意,中電聯合重型燃氣輪機技術有限公司更名為中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司(下稱中國重燃),由其負責國家重大專項重型燃氣輪機工程的具體實施,承擔重型燃氣輪機工程基礎研究、型號和工程驗證機研制、關鍵技術研究與驗證等專案任務。

公開資料顯示,中國重燃從零起步構建起中國重型燃機產業鏈供應鏈,實作集智攻關,帶動央企、民營企業、科研院所等近200家單位、聚集全產業鏈5000多名核心技術人員參與研制攻關。