硬核科技成就国产“争气机”
3月16日，在四川德阳国家经济技术开发区分布式能源站的控制室内，随着屏幕上“72+24小时”的倒计时归零，由东方电气集团东方汽轮机有限公司(以下简称东方汽轮机)自主研制的F级50兆瓦重型燃气轮机G50(以下简称G50)结束满负荷试运，正式投入商运。
东方汽轮机依托自主研制的G50，在解决关键技术的同时，成功搭建F级燃机自主设计体系，掌握了燃气轮机整机与核心部件设计方法，启动了包括15兆瓦、80兆瓦、掺氢燃机等燃机的系列化自主研制工作，并带动产业链上下游企业共同参与，培育了一条完整的燃气轮机国产化产业链。
“G50是一种用天然气发电、功率为50兆瓦的大型发电设备。相较于传统燃煤发电机，燃气轮机有更高的能源转换效率和更低的排放。”东方汽轮机全国重点实验室重型燃机装备研究所副主任李鑫说。
李鑫介绍，在电网中，燃气轮机具有多种作用。它可以与其他发电设备组合成联合循环系统，迅速响应电网负荷波动，保持电网的稳定运行，并与风能、太阳能等不稳定的可再生能源相配合，根据可再生能源的供电变化快速调整发电量，提高可再生能源利用效率。同时，它还可以作为备用电源，在主电源故障或特殊情况下提供紧急电力支持。
“燃气轮机的广泛应用意味着更稳定可靠的电力供应和更清洁幸福的生活环境。”李鑫表示，对国家而言，燃气轮机的推广应用还有助于减少我国对于传统能源的过度依赖，推动能源向清洁、低碳、可持续发展的方向转变。
李鑫介绍，G50又被称为“争气机”，其自主创新的鲜明属性打破了过去我国关键技术被“卡脖子”的局面，提升了国家能源安全水平。
同时，G50还能根据国内能源市场的需求和特点进行灵活定制和优化，更好地适应国内环境和行业发展需要。且G50在设计、制造、运营和维护方面也能更好地符合国内工业标准、法规和环境要求，具有更高的本土化生产能力。“这种强大的适应性意味着G50可以更好地满足国内电力行业的需求，并为我国能源领域的发展提供更多可能性。”李鑫补充说。
谈到G50在研制过程中采用的新技术，东方汽轮机全国重点实验室重型燃机装备研究所副主任张琼元打开了话匣子。“透平叶片作为燃气轮机核心热端部件之一，其精密铸造技术一直被国外封锁和垄断。”他说。
张琼元介绍，为实现透平叶片精铸工艺快速研发，东方汽轮机综合采用了计算机数值模拟仿真、陶瓷型芯和树脂模增材制造等先进技术，结合精铸工艺试验，有效减少了试验次数和修模次数，降低了工艺研发成本，缩短了研发周期，实现了透平叶片精铸工艺快速研发。
此外，相关研发团队还通过工艺优化的方式，先后解决了缩松、热裂、尺寸变形、夹杂等问题，掌握了大尺寸透平叶片陶瓷型芯制备和脱除技术、陶瓷型壳制备技术、尺寸精度控制技术、冶金缺陷和组织缺陷控制技术等，建立了具有自主知识产权的技术标准和规范。
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