我國重型燃氣輪機現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探索

王光明　劉曉薇

【摘要】本文就重型燃氣輪機發(fā)展的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀進行闡述，并探索重型燃氣輪機的未來發(fā)展趨勢，希望可以為重型燃氣輪機的發(fā)展提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】重型燃氣輪機；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

前言：燃氣輪機發(fā)起于上個世紀三十年代，經(jīng)過一個世紀的發(fā)展，其已經(jīng)成為非常重要的發(fā)電方式，并日漸向著更高技術(shù)邁進。就我國的重型燃氣輪機發(fā)展現(xiàn)狀來說，其依然與國際先進技術(shù)具有一定差距，研究其發(fā)展現(xiàn)狀，探索相應(yīng)的發(fā)展趨勢就顯得極為重要，其是我國重型燃氣輪機發(fā)展的重要依托。

一、重型燃氣輪機發(fā)展現(xiàn)狀

1.國內(nèi)燃氣輪機產(chǎn)業(yè)發(fā)展與研發(fā)現(xiàn)狀

國家對于燃氣輪機電站的建設(shè)需求越來越大，這就讓燃氣輪機在本地建設(shè)過程中所占據(jù)的比例不斷增加，加上對于成本支出的合理控制，對于E級和F級重型燃氣輪機制造技術(shù)予以深入引進，都讓我國的燃氣輪機產(chǎn)業(yè)得以更大程度的發(fā)展。但是，在機種引進方面，依然與先進技術(shù)具有一定差距。在我國的制造企業(yè)中，對于燃氣輪機的核心技術(shù)還沒有完全掌握，也不具備相關(guān)的產(chǎn)品自主研發(fā)和設(shè)計能力，從總體上來說，不能與國外企業(yè)相抗衡?，F(xiàn)階段，對于燃氣輪機的總體方案設(shè)計工作已經(jīng)完成，主要開展的是部件的實驗和制造工作。

2.國內(nèi)基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀

在基礎(chǔ)研究工作方面，國家主要對兩個大型研究項目進行了計劃部署實施，第一個項目是“燃氣輪機的高性能熱功轉(zhuǎn)換關(guān)鍵科學技術(shù)問題研究”，在該項目實施過程中，對先進的機理性實驗研究平臺進行了創(chuàng)建，通過基礎(chǔ)實驗研究數(shù)據(jù)的取得，對于一些關(guān)鍵問題予以解決，從而讓我國燃氣輪機組的技術(shù)水平發(fā)展與國際先進水平予以齊平。第二個項目為“大型動力裝備制造基礎(chǔ)研究”，依托于超強冷卻機理，對F級透平高溫動葉片予以研制，同時還對盤式拉桿組合透平轉(zhuǎn)子系統(tǒng)給予了充分而深刻的探索，構(gòu)建相應(yīng)的系統(tǒng)研究體系。就目前的情況來看，此兩種重要研究項目所取得的進展，都推動了重型燃氣機輪行業(yè)的進步與發(fā)展。當然，就其核心技術(shù)來說，依然需要予以更大程度的滲透。

3.國內(nèi)燃氣輪機試驗設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀

我國在進行燃氣輪機組實驗開展過程中，自主研發(fā)的力量依然呈現(xiàn)不足，諸如在進行設(shè)計參數(shù)應(yīng)用方面，既需要通過重要的實驗驗證工作開展，從而對參數(shù)的應(yīng)用性給予確定，保證其在壓氣機、透平部件、燃燒室等部分得以可靠應(yīng)用。但是，與此同時，我們也必須認識到，對于實驗設(shè)備的投入可以說是燃氣輪機實驗開展的重大投入部分，其不僅在具有較強的設(shè)計難度，更在其運行維護方面需要一定的投入，即使在設(shè)備的建設(shè)和運營等方面所花費的費用也價值不菲。但是，我國在自主研發(fā)方面已經(jīng)加大相應(yīng)的投入，并逐漸取得顯著成果。

二、我國重型燃氣輪機發(fā)展趨勢

1.基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究是核心技術(shù)自主創(chuàng)新體系的內(nèi)核

結(jié)合我國的歷史發(fā)展，對于燃氣輪機的基礎(chǔ)研究依然處于初級階段，以及相應(yīng)的核心技術(shù)，包括所需要的人才建設(shè)等方面，都存在著諸多欠缺，難以促使整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，嚴重阻礙該行業(yè)的發(fā)展。所以，我國重型燃氣輪機的發(fā)展，應(yīng)當將基礎(chǔ)研究工作作為前提條件，使我國重型燃氣輪機自主創(chuàng)新器械建設(shè)工作不斷加快的同時，對具有競爭力的燃氣輪機產(chǎn)業(yè)體系進行初步建設(shè)。只有對基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作，不斷進行突破，才能對核心技術(shù)予以掌握，才能對燃氣輪機進行自主發(fā)展。依據(jù)國際通用的技術(shù)成熟度概念，就基礎(chǔ)研究工作予以深度開展，做好其內(nèi)容、深度、研究標準予以明確。從而促使相應(yīng)的研究科學價值得以充分保障，只有從核心技術(shù)展開，做好人才儲備的研究，才能夠真正促進產(chǎn)品研究工作的高效展開。

2.燃氣輪機基礎(chǔ)研究學科和重點方向

在燃氣輪機技術(shù)中，其所包括的范圍比較廣，內(nèi)容比較繁瑣復(fù)雜，從基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究角度出發(fā)，可以將其分為：聲學、機械制造學、傳熱學、固體力學、控制科學等多種學科，依照相應(yīng)的研究需要進行重點學科的研究與探索分析，比如，就燃氣輪機基礎(chǔ)學科的研究需要，需要對熱端部件維修核心技術(shù)予以深入研究，需要就其設(shè)計方法予以分析探索，建立相應(yīng)的設(shè)計準則，并通過實驗方式對其相關(guān)數(shù)據(jù)予以測量確定，做好高溫與耐熱涂層材料及加工工藝的拓展，從而讓熱端部件的疲勞程度得以降低，促使其使用壽命得以延長。

3.加快建設(shè)國家燃氣輪機基礎(chǔ)研究重大設(shè)施

依托于我國當前的研究情況，對國家燃氣輪機的研究主要包括三個方面，第一，就燃氣輪機的部件基礎(chǔ)予以研究，結(jié)合相應(yīng)的實驗促進其深度開展。尤其對于部件的機理進行滲透，對其關(guān)鍵技術(shù)予以探索。結(jié)合基礎(chǔ)研究，就個別學科進行重點建設(shè)。諸如燃燒學、葉輪機械內(nèi)流氣動熱力學、傳熱學等學科予以建設(shè)。第二，對于與燃氣輪機等學科相交叉的學科予以基礎(chǔ)研究及實驗開展，通過相關(guān)學科建設(shè)促進燃氣輪機基礎(chǔ)研究，促進學科建設(shè)的全面發(fā)展。第三，對燃氣輪機燃燒室、壓氣機、透平的部件及性能實驗設(shè)施，展開持續(xù)建設(shè)工作，將部件性能實驗驗證平臺，提供給重型燃氣輪機產(chǎn)品的自主研發(fā)與設(shè)計工作。

4.構(gòu)建具有競爭力的重型燃氣輪機產(chǎn)業(yè)體系

在我國國民經(jīng)濟和能源電力工業(yè)的發(fā)展過程中，重型燃氣輪機具有重要的戰(zhàn)略意義，對于我國重型燃氣輪機自主研發(fā)能力比較薄弱的狀況，及核心技術(shù)比較落后的局面，都應(yīng)當進行迅速改觀；在對國外成功經(jīng)驗進行吸收借鑒的同時，將我國社會主義市場經(jīng)濟下的制度優(yōu)勢予以充分發(fā)揮，促進以企業(yè)為主體，產(chǎn)學研用結(jié)合的自主創(chuàng)新技術(shù)體系的形成，在形成自主創(chuàng)新技術(shù)體系的基礎(chǔ)上，完成對重型燃氣輪機產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè)工作，尤其需要注重重型燃氣輪機的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，諸如系統(tǒng)的全套能力提升，后續(xù)加工制造的優(yōu)化，售后服務(wù)質(zhì)量的提升等等都是所要努力的方向。尤其伴隨我國國民經(jīng)濟不斷增強的過程中，燃氣輪機與電力行業(yè)的結(jié)合也日漸精密，電力行業(yè)的發(fā)展為燃氣輪機的進步提供了強力支撐。

結(jié)語：

就當前的發(fā)展情況來看，我國的重型燃氣輪機發(fā)展與國際發(fā)展水平依然具有一定差距，這需要我國相關(guān)人員及部門的不斷努力，不斷探索更好地應(yīng)用技術(shù)，促使重型燃氣輪機走上自主研究、消化、吸收相結(jié)合的發(fā)展之路，促使我國重型燃氣輪機的發(fā)展越來越好。

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