工人正在組裝重型燃氣輪機零部件。 東方汽輪機有限公司供圖
□四川日報全媒體記者 曹凘源
3月8日，被譽為中國“爭氣機”的我國首臺全國產化F級50兆瓦重型燃氣輪機商業示范機組，在華電清遠華僑工業園天然氣分布式能源站順利通過72+24小時試運行，研制、安裝、調試工作圓滿完成，各項性能指標達標，正式投入商業運行。這標志著我國已全面掌握F級重型燃氣輪機設計、試驗、施工、調試、運維等方面的標準體系和工藝規范，能夠為清潔能源領域提供自主可控全鏈條式的“中國方案”。
“產品從設計、材料、制造到試驗，幾乎都是從零開始”
重型燃氣輪機被譽為工業裝備制造業“皇冠上的明珠”，廣泛應用于航空、船艦和機車動力、管道增壓、發電等領域。東方電氣集團和中國華電等央企強強聯合，于2009年開始率先在國內開展具有完全自主知識產權的F級50兆瓦重型燃氣輪機研制，累計投入資金近20億元。國家能源局也將F級50兆瓦重型燃氣輪機列為能源領域首臺（套）重大技術裝備示范項目。
“產品從設計、材料、制造到試驗，幾乎都是從零開始。”東方電氣集團東方汽輪機有限公司G50發展中心副主任田曉晶介紹，G50是東方電氣集團對F級50MW重型燃氣輪機的一個內部代號，研發過程中，科研團隊聯合高校、科研院所、終端用戶，包括產業鏈上、中、下游近300家單位開展聯合攻關，突破重型燃機的設計關、材料關、工藝關、測試關，實現主機國產化率100%。
“等于在懸崖邊上做設計，稍有閃失就可能損壞機組”
G50整機極其復雜，由20000多個零件組成，工作壓力18個大氣壓，相當于海底180米深度的水壓，工作溫度超過1300℃……在這樣的高溫高壓條件下，還要以6000轉/分鐘的轉速高速旋轉，對材料、涂層和加工精度要求極高。“等于在懸崖邊上做設計，稍有閃失就可能損壞機組。”G50發展中心副主任趙仕志說。
“按照燃燒室溫度，燃氣輪機可以分為E級、F級和H級，溫度越高，技術等級越高，它的熱效率就越高。”東方汽輪機總設計師艾松介紹，F級燃機單循環熱效率通常在38%左右，燃機蒸汽輪機聯合循環效率在57%左右。相較于E級，消耗同樣的能源能獲得更多的電力。
趙仕志表示，相較于同功率的火力發電機組，G50 一年可減少碳排放超過50萬噸，聯合循環一小時發電量超過7萬千瓦時，可滿足7000個家庭1天的用電需求。
“G50的商用只是開始，未來我們將聚焦降低氮氧化物排放、提高能源綜合利用率，持續對G50燃氣輪機進行優化升級和系列化研發，以此帶動我國燃氣輪機制造業向更高端發展。”艾松說。
