川觀新聞
2023年03月30日
川觀新聞記者 吳憂 寇敏芳 侯沖 攝影 李強
3月8日，廣東清遠，我國首臺全國產(chǎn)化F級50兆瓦重型燃氣輪機（G50）商業(yè)示范機組通過72+24小時試運行,，正式投入商業(yè)運行,。消息傳回四川德陽，東方電氣集團東方汽輪機有限公司（簡稱“東方汽輪機”）科技管理部副部長文圓圓在朋友圈感嘆：“咱們的孩子,，太爭氣了！”
“爭氣機”，立起了四川高端裝備制造業(yè)的新高度,。
在中國的工業(yè)版圖中，德陽的角色一直很“硬核”——高加工度的裝備制造業(yè),，意味著產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集化和高附加值化,。“重裝之都”,，在以清潔能源,、人工智能等為主的新一輪技術(shù)革命中，將如何進階,？四川日報全媒體工業(yè)“燈塔”十城行采訪組來到德陽,，在東方汽輪機總部園區(qū)，尋找答案,。
打牢基礎(chǔ)
突破“卡脖子”的關(guān)鍵核心技術(shù)
走進東方汽輪機總部園區(qū),，文圓圓帶領(lǐng)記者來到海鷗廣場，一座泛著金屬光澤的大型裝置映入眼簾,。
這是一臺300兆瓦蒸汽輪機的“心臟”——轉(zhuǎn)子,，誕生于1983年，上世紀90年代退役后被東汽人買了回來，成為一個地標,，“它是我國大功率發(fā)電設(shè)備制造國產(chǎn)化的奠基之作,，也是最早的‘爭氣機’?！?/p>
東方汽輪機總部園區(qū)正門,。
40年后，東汽人有了新的“爭氣機”：F級50兆瓦重型燃氣輪機（G50）,。
提起重型燃氣輪機,，人們常常這樣形容：它是“除了基因工程以外最復(fù)雜的工程”，是裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”,?！澳軌蜃灾餮兄浦匦腿細廨啓C的國家，屈指可數(shù),?！蔽膱A圓表示，它的研發(fā)制造是一個國家工業(yè)水平的體現(xiàn),，此前只有美國,、日本和德國等少數(shù)國家實現(xiàn)。
本世紀初,，我國開始與國外企業(yè)合作,，在國內(nèi)制造重型燃氣輪機。但當時,，核心技術(shù)仍掌握在國外企業(yè)手中,。文圓圓說，特別是高溫部件等核心技術(shù),，談到技術(shù)轉(zhuǎn)讓,，國外企業(yè)一口拒絕，“要不來,、買不來,、討不來?！?/p>
2009年,，東方汽輪機組建科研團隊，啟動F級50兆瓦重型燃氣輪機自主研制工作,。10年后的2019年,，高溫部件實現(xiàn)100%自主制造，整機點火試驗一次成功,。2023年,，正式轉(zhuǎn)入商業(yè)運行,，標志著G50的研制、安裝,、調(diào)試工作圓滿完成,。
東方汽輪機自主研制“華龍一號”核電汽輪機主機設(shè)備。東方汽輪機供圖
10多年來,，東方汽輪機在G50項目上投入超過20億元,。“賺不回來,。”文圓圓說,，同第一代“爭氣機”一樣,，G50是公司為國家鍛造的大國重器，研制過程中掌握的關(guān)鍵核心技術(shù),、積累的經(jīng)驗和鍛煉出的人才,，才是最寶貴的財富，“這是公司未來發(fā)展的堅實基礎(chǔ),?！?/p>
據(jù)統(tǒng)計，在G50研制過程中,，東方汽輪機獲得授權(quán)發(fā)明專利136項,，參與制訂國家/行業(yè)標準6項，形成燃機設(shè)計/制造標準超1000項,，完整掌握了重型燃氣輪機自主設(shè)計,、制造、試驗全過程能力,。
推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型
打造葉片加工無人車間及黑燈產(chǎn)線
隨著G50首發(fā),，更多燃氣輪機的訂單正在涌來?！吧a(chǎn)計劃已經(jīng)排到兩年后,。”東方汽輪機工藝部副部長徐健告訴記者,，保質(zhì)保量加快生產(chǎn)是當務(wù)之急,。
機器人放置葉片。東方汽輪機供圖
在徐健的帶領(lǐng)下,，記者走進生產(chǎn)一線,，在東方汽輪機葉片數(shù)字化車間直擊燃氣輪機、汽輪機最核心的制造環(huán)節(jié),?！叭~片就像芯片,。”徐健說,，一臺重型燃氣輪機有上萬個零部件組成,，其中葉片占比四分之一，其制造技術(shù)最為復(fù)雜,、制造周期最長,。
車間入口，下線的葉片擺成一行,，最小的長度不到5厘米,，最大的長度超過兩米。徐健介紹,，一臺燃氣輪機,、汽輪機要用到大小不一的20多級葉片，不同機型的葉片規(guī)格不一,。在燃氣輪機,、汽輪機當中，這些大小不一的葉片將組成環(huán)形陣列,，每個葉片的位置固定,，相互之間的角度固定，對精度要求極高,。
“J型重型燃氣輪機的葉片工藝誤差不能超過0.03毫米,，不到普通A4紙的1/3?！毙旖≌f,，俗話說慢工才能出細活，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上再提升效率就更難了,。
AGV智能配送葉片
走進車間,，一輛自動導(dǎo)向小車（AGV）從身旁駛來，記者尾隨上去,。只見小車載著金屬坯料,，駛向一臺機床，在機床附近的線邊庫自動卸料,；上方的軌道開始轉(zhuǎn)動,，機器人來到線邊庫，伸出手臂將坯料抓起,，將其移到機床外,；待機床打開隔離門，機器人便把坯料放入其中,；機床將坯料固定,，刀頭開始轉(zhuǎn)動車削,，一支葉片漸漸成型。
徐健一邊走一邊向記者解釋,，這里是國內(nèi)首個葉片加工無人車間及首條黑燈產(chǎn)線,。通過5G，AGV,、機器人,、數(shù)控加工中心等智能設(shè)備接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，依靠背后的大數(shù)據(jù),、人工智能驅(qū)動運行,，葉片加工全過程都能像眼前這樣自動運轉(zhuǎn)，不需要人工介入,。
國內(nèi)首條葉片加工黑燈產(chǎn)線
“24小時不停轉(zhuǎn),，設(shè)備利用率達到90%，更重要的是加工精度達0.03毫米,。”徐健告訴記者,，這樣世界頂級精度的葉片就是在這條產(chǎn)線上源源不斷地生產(chǎn)出來,。
延伸產(chǎn)業(yè)鏈
探索二氧化碳+飛輪儲能等新領(lǐng)域
“充電2小時，存電2萬度,?！痹跂|方汽輪機總部園區(qū)東南一隅，東方汽輪機儲能技術(shù)事業(yè)部副總經(jīng)理王鑫讓我們見識了一個“超級充電寶”,。
這里有一座藍白相間的小山包,，小山通過管道與附近的廠房相連，廠房又伸出一排管道接入旁邊的罐區(qū),，整個“超級充電寶”至少有兩個足球場大,。
王鑫介紹，這是全球首個二氧化碳+飛輪儲能示范項目,，這座小山包可以儲存15萬立方米的氣態(tài)二氧化碳,，罐區(qū)則可以儲存同樣質(zhì)量的液態(tài)二氧化碳，體積為氣態(tài)的1/400,，“利用透平機將氣態(tài)二氧化碳液化,，就是充電的過程；液態(tài)二氧化碳氣化推動透平機,，就是放電的過程,。”
這里講到的10兆瓦透平機,，就是公司研發(fā)的核心設(shè)備,。什么是“透平”,？王鑫解釋說，透平是英文turbine的音譯,，俗稱渦輪,，壓縮機、汽輪機,、燃氣輪機都是透平機,。這座儲能設(shè)施所用到的透平機，輸入電能就可以成為壓縮機,，反過來也能推動電機發(fā)電,，“模式的轉(zhuǎn)換只需要幾分鐘?！?/p>
由于原理相通,，東方汽輪機在汽輪機、燃氣輪機領(lǐng)域積累的先進技術(shù),，也有了更多用武之地,。王鑫介紹，與汽輪機,、燃氣輪機以蒸汽,、燃氣為工作介質(zhì)不同，此處使用的透平機以二氧化碳為工作介質(zhì),，在部件材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面作了定向優(yōu)化,，能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效的功率輸出，“在長達30年的使用壽命中,，循環(huán)效率能一直保持在60%以上,。”
以氣電,、清潔高效煤電,、核電設(shè)備為基石，發(fā)揮先進透平設(shè)備研發(fā)制造的長板優(yōu)勢,，積極發(fā)展儲能業(yè)務(wù),，已經(jīng)成為東方汽輪機延伸產(chǎn)業(yè)鏈的重要方向之一?！皬膬δ艿娇諝鈨δ?，再到二氧化碳儲能，方向越來越精準,?！蓖貊伪硎荆趸季哂袩o毒,、不易燃,、易于獲取的優(yōu)勢,，常溫下即可液化，可以方便實現(xiàn)液態(tài)存儲,，存儲成本低且安全可靠,，未來發(fā)展前景可期。
文圓圓告訴記者,，除了儲能業(yè)務(wù),，東方汽輪機還在工業(yè)透平、電站服務(wù),、新能源工程等多個領(lǐng)域探索,。“重點圍繞清潔能源裝備產(chǎn)業(yè),?！蔽膱A圓說，公司正加快先進技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用,，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng),、實現(xiàn)“雙碳”目標作出貢獻。
