发布时间：2019
西安交大参与研制的国内首台F级50兆瓦重型燃气轮机点火成功
西安墙体广告重型燃气轮机乃大国重器,关乎国家能源安全和国防安全。近日,中国东方电气集团第六届科技创新大会在德阳举行。多位院士、专家一起,见证了国内首台具有自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机成功点火运行。这是西安交通大学副校长王铁军教授作为首席科学家,组织并承担的我国个重型燃气轮机国家973计划项目,是我国燃气轮机发展历程中的一个重要里程碑。
重型燃气轮机被誉为制造业皇冠上的明珠,这不仅仅是由于其高新技术密集,而且在于其每一项技术的突破都必须经历“基础理论→单元技术→零部件实验→系统集成→综合验证→产品应用”全过程。其过程十分复杂而漫长。长期以来,只有美国、日本、德国等极少数发达国家能够自主研发重型燃气轮机。我国一无核心技术,二无验证手段,三无系统的基础研究。
东方电气集团东方汽轮机有限公司(东汽公司)是我国三大动力装备制造基地之一。2003年开始,东汽公司引进了三菱D/E级、F级燃机制造技术,解决了重型燃气轮机从无到有的问题。但是,技术引进仅限于冷端部件技术,核心的热端高温部件(如透平叶片等)制造技术,外方拒绝转让,东汽公司仍处于组装型制造阶段。
2006年,西安交通大学王铁军教授作为首席科学家,组织并承担了我国个重型燃气轮机国家973计划项目,以F级重型燃气轮机制造为背景,重点研究高温透平叶片的气膜冷却机理、热障涂层技术、定向晶叶成形技术、叶片冷却孔及榫头的精密加工技术、大型盘式拉杆组合转子系统动力学与实验系统等问题,2011年项目结题优秀。2012年获滚动支持,研究面向更严酷服役环境的大型高温叶片设计制造基础和实验系统、大型拉杆组合转子的设计与性能退化规律,2017年再次结题优秀。东汽公司全面参与了这两个国家973项目,并主持其中4个研究课题。项目组经过十多年艰苦努力、校企协同创新,将基础理论研究融入企业实践,攻克了先进重型燃气轮机高温叶片的冷却设计、定向晶成形、热障涂层制备、精密加工等核心技术,建成了高温叶片综合冷效实验系统,初步形成了我国重燃高温叶片制备与实验验证能力;系统建立了我国先进重型燃气轮机组合转子的设计理论,建成了重型燃气轮机三级透平级间耦合试验台、全尺寸轴承试验台等一批重大试验系统,初步形成了我国重燃拉杆组合转子的制造与实验验证能力。实现了我国先进重型燃气轮机制造核心技术从0到1的转变,并出版了我国套关于燃气轮机制造的专著系列。
2019年5月,F级50兆瓦重型燃气轮机的气缸、转子、燃烧器、透平叶片等关键部件在东汽公司全部加工完成;6月18日,原型机完成盖缸;7月29日,原型机测点安装完成;8月22日,原型机整机试验系统调试完成。
2019年9月27日上午,随着点火命令的下达,整机点火试验在东汽公司燃机试车台正式开始。在国内知名院士、专家等共同见证下,重型燃气轮机8个燃烧筒同时点火燃烧并稳定运行。这是我国燃气轮机发展历程中的一个重要里程碑,在西安交大主动解决国家重大需求的征程上书写了浓墨重彩、载入史册的一笔。
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