大国重器,在杭成功点火!
汽轮机被誉为装备制造业“皇冠”,燃气轮机更是“皇冠上的明珠”。5月9日,杭州汽轮动力集团股份有限公司自主研发的F级50兆瓦重型燃气轮机HGT51F在临平经济技术开发区杭汽轮燃机试验中心点火成功,打破了美、德、日等国的长期技术垄断,闯出了一条“大国重器”自主铸就的“破壁”之路。
燃气轮机是迄今为止效率最高的热-功转换设备,能够将燃料化学能转换为动力,是驱动和发电领域的核心设备,也是清洁能源、油气管输、工业气动、舰船动力等领域的战略装备。燃气轮机研发技术是否自主可控,深刻关系着国家发展。
杭汽轮研制燃气轮机的想法源起20多年前,落地于2014年。业内专家形容其研发难度堪比“十级狂风中点燃一根蜡烛”,可以从现有一组数据“倒推”:最新面世的这台HGT51F燃气轮机由2万多个零部件组成;运行时温度超1300摄氏度,比火山熔岩温度还高;压力达到16.5个大气压,相当于海底160米处的水压;每分钟转速超6000转,能在机组里掀起10级飓风。
高温、高压、高转速背后,是研发的“高精度”。“15吨的转子每秒旋转100次,转子两端轴承振动幅度不超过一根头发丝。”2014年,杭汽轮成立燃机研究所,杭汽轮副总工程师、先进动力研究院院长隋永枫担任研发负责人,最初只有20人的团队,由此踏上自主创新的漫漫长路。历经10年,投资10多亿元,团队规模拓展至近100人,“从立项到点火,团队经历了4000多个日夜,遇到了各种各样的困难。”500多个小时的高压试验、120多次成功逼喘,在国内率先完成掺氢40%全温全压燃烧室试验,突破压气机、燃烧室和涡轮三大核心部件研发的“卡脖子”技术。
今年6月,杭汽轮将完成HGT51F燃气轮机样机的整机满负荷试验。明年9月,HGT51F燃气轮机即将并网发电,在连云港示范电站项目中投用,以示范性建设开启更大规模商业化应用进程。据悉,HGT51F简单循环效率≥35%,热电联供后效率将提升至50%以上,一年发电量约4亿度,可满足一个中等规模县城一年的用电需求,同时每年可减少碳排放超50万吨,相当于每年新增植树2700多万棵,为我国双碳目标的达成及能源安全保障提供坚实有力的支撑。
“大国重器”自主铸就,燃气轮机内跃动而生的不仅是火焰,更是中国高端装备走向世界的火炬。杭汽轮“十年磨一剑”,是中国制造不懈向高攀升、向外发展的生动缩影。在全球能源变革与科技竞争的大潮中,中国制造的“动力心脏”正澎湃跳动,为大国工业发展输送源源不断的创新动能。