20年來,跨越百兆瓦門檻:“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)攻關(guān)實(shí)錄
下面的文章來源于科技日?qǐng)?bào) ,科技日?qǐng)?bào)作者
科技日?qǐng)?bào).
《科技日?qǐng)?bào)》是一部具有鮮明科技特色的綜合性日?qǐng)?bào),是國內(nèi)外公開發(fā)行的中央主流新聞媒體。它是黨和國家在科技領(lǐng)域的重要輿論前沿。它是讀者依靠科技創(chuàng)造價(jià)值、提高文明、刷新生活的服務(wù)平臺(tái)。它是中國科技界面向全國、連接世界的明亮窗口。
高功率,高效率,低排放…
與汽油、柴油等其它內(nèi)燃機(jī)相比,
重型燃?xì)廨啓C(jī)具有明顯的優(yōu)勢(shì)
尖端裝備作為能源領(lǐng)域的尖端裝備
重型燃?xì)廨啓C(jī)的研制難度極大
功率達(dá)到百兆瓦級(jí)的重型燃?xì)廨啓C(jī)
以前世界上只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家
掌握其關(guān)鍵核心技術(shù)
2023年6月
110兆瓦的設(shè)計(jì)功率
國產(chǎn)重型燃?xì)廨啓C(jī)
“太行110”在中國航發(fā)
通過產(chǎn)品驗(yàn)證鑒定
一舉超過百兆瓦門檻
突破百兆瓦級(jí)別
這背后是20年持之以恒的奮斗。
2002年
納入“十五”863計(jì)劃立項(xiàng)啟動(dòng)研發(fā)
2008年
完成工廠全速空載試車。
2012年
中海油深圳電廠試驗(yàn)平臺(tái)正式建立
2016年
中國航空發(fā)展有限公司成立,加速飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的自主研發(fā)和生產(chǎn)
2018年9月
重型燃?xì)廨啓C(jī)改進(jìn)研發(fā)工作正式啟動(dòng)。
2019年4月
“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)成立于中國航空發(fā)燃機(jī),作為重點(diǎn)商品加速研發(fā)
2019年9月
“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)被列入國家能源局首批燃?xì)廨啓C(jī)改革創(chuàng)新示范工程。
2020年12月
重型燃?xì)廨啓C(jī)“太行110”總裝下線
2021年10月
中國航空發(fā)展與中國海油簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同推進(jìn)“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)
2021年11月
“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)完成廠內(nèi)空載試車并發(fā)往深圳中海油電廠
2022年3月
中海油深圳電廠現(xiàn)場(chǎng)安裝了“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī),進(jìn)入調(diào)試階段。
2022年4月
重型燃?xì)廨啓C(jī)“太行110”首次成功點(diǎn)火
2022年5月
重型燃?xì)廨啓C(jī)“太行110”首次成功并網(wǎng)
2022年10月
通過72小時(shí)滿負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行的“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)
2023年6月
通過產(chǎn)品驗(yàn)證鑒定,“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)
扭動(dòng)設(shè)計(jì)“牛鼻子”
開發(fā)重型燃?xì)廨啓C(jī)
涉及材料,結(jié)構(gòu),氣動(dòng),
燃燒,工藝,實(shí)驗(yàn)測(cè)試等等
專業(yè)領(lǐng)域超過20個(gè)
裝備制造業(yè)被稱為“皇冠上的明珠”
在開發(fā)“太行110”時(shí)啟動(dòng)
我們國家對(duì)重型燃?xì)廨啓C(jī)的了解
就像“一張白紙”
為集智攻關(guān)
R&D部門聯(lián)合全國100多所高校,
研究機(jī)構(gòu)和大型制造企業(yè)
“摘珠聯(lián)盟”的建立
“牛鼻子”是設(shè)計(jì)開發(fā)出來的
涉及大量的計(jì)算、驗(yàn)證、檢驗(yàn)
以及復(fù)雜的圖紙繪制,
管道規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)制定等
扭轉(zhuǎn),R&D方向可以走對(duì),
沒有現(xiàn)成的計(jì)算程序
R&D人員參考飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)
自行開發(fā)通用計(jì)算程序
電腦性能跟不上
每個(gè)人都想盡一切辦法
模型優(yōu)化,算法改進(jìn)
日夜測(cè)試參數(shù),繪制曲線
"餓了就啃饅頭,
疲倦地趴在圖紙上打個(gè)盹,
醒來繼續(xù)工作?!?/p>
正是這樣
五個(gè)技術(shù)人員只需要半年時(shí)間。
燃?xì)廨啓C(jī)的重要部件已完成。——
透平葉片的設(shè)計(jì)與改進(jìn)工作
即使在今天
那也是難以想象的事情
憑借廢寢忘食的刻苦鉆研
R&D人員相繼突破
整體設(shè)計(jì),壓氣機(jī)設(shè)計(jì),
燃燒倉庫設(shè)計(jì),透平設(shè)計(jì),
強(qiáng)度設(shè)計(jì)等一系列困難?
重型燃?xì)廨啓C(jī)“太行110”數(shù)字樣機(jī)圖
最后
R&D部門完成了包含1600多個(gè)零件號(hào)碼,
總共有超過2000張圖紙
總體設(shè)計(jì)方案“太行110”
并順利完成科技部驗(yàn)收
越過制造“絆馬索”
有了設(shè)計(jì)方案
真正的考驗(yàn)才剛剛開始——
如何制造關(guān)鍵部件?
它就像一個(gè)“絆馬索”
面對(duì)R&D部門
當(dāng)時(shí)
國產(chǎn)重型燃?xì)廨啓C(jī)材料
不成熟的制造技術(shù)
很難鑄造出合格的部件。
特別是透平葉,
關(guān)鍵部件,如大尺寸轉(zhuǎn)盤等
找不到任何參考
以透平葉為例
這需要很長時(shí)間
在高溫、高速、高氣動(dòng)負(fù)載環(huán)境下運(yùn)行
尤其工作溫度高達(dá)1200℃至1500℃。
對(duì)于其生產(chǎn)材料和工藝要求非常高。
第一件事就是找一個(gè)
耐高溫模具材料
考慮再三
研發(fā)部決定從陶瓷芯開始
方向確認(rèn)后
通過不斷嘗試,R&D部門不斷嘗試
創(chuàng)造性地制備了一種重要的添加劑材料
再次嘗試了10多種配比方案
最后確定了模具材料的配方
模具有了
生產(chǎn)透平葉片
但是還是要盡量找出降溫的方法。
R&D部門煞費(fèi)苦心
在葉片結(jié)構(gòu)上下功夫
首先,在葉片上設(shè)計(jì)異形氣膜孔結(jié)構(gòu)。
提高冷卻效率
在此基礎(chǔ)上
又摸索出了葉子內(nèi)部的設(shè)計(jì)。
“迷宮式”密布
使冷卻氣體進(jìn)入葉片內(nèi)壁,迂回前進(jìn)
進(jìn)一步加強(qiáng)冷卻效果
關(guān)鍵部件的開發(fā)過程
R&D部門創(chuàng)新研究開發(fā)
陶瓷型芯、耐熱合金、熱擴(kuò)散鍍層等
各種新材料及其制造工藝
打破多項(xiàng)海外技術(shù)壟斷
獲得市場(chǎng)“通行證”
中國航發(fā)于2016年成立。
由它的全力推動(dòng)
全面加快太行110的研發(fā)進(jìn)程
一個(gè)個(gè)凝聚著R&D人員心血的零部件
“太行110”組裝
此時(shí),整機(jī)長期穩(wěn)定運(yùn)行成為一個(gè)重大考驗(yàn)。
這個(gè)測(cè)試是“太行110”
性能是否達(dá)標(biāo)的重要環(huán)節(jié)
同時(shí)也是決定其能否進(jìn)入市場(chǎng)的“通行證”
2021年
身穿紅色絲帶的太行110
來到中國海油深圳大鵬電廠。
整機(jī)長期實(shí)驗(yàn)運(yùn)行
試驗(yàn)過程并非一帆風(fēng)順。
僅僅燃燒倉庫就經(jīng)歷了多輪循環(huán)驗(yàn)證。
在燃燒室內(nèi)
空氣和天然氣被壓縮。
混合,點(diǎn)燃
產(chǎn)生高溫高壓氣流形成壓力起伏
就像“哪吒鬧?!币粯樱瑱M沖直沖
很容易造成整機(jī)震蕩
在震蕩超過一定幅度時(shí),
可以損壞透平的葉片,甚至整個(gè)燃燒倉
造成整機(jī)故障
如何解決這個(gè)問題,沒有經(jīng)驗(yàn)可循。
每個(gè)人都只能選擇“笨方法”
循序漸進(jìn)地探索改進(jìn)方案
經(jīng)過多輪嘗試
R&D部門找到了最適合的
太行110的燃料比例和噴射方法
重型燃?xì)廨啓C(jī)成功突破
核心技術(shù)如干試排放燃燒倉設(shè)計(jì)等
最后解決了震蕩問題
經(jīng)測(cè)算
設(shè)計(jì)開發(fā)的燃燒倉庫
不但符合震蕩要求
而且燃燒效率高于99%
既符合基本負(fù)載運(yùn)行要求
同時(shí)符合我國低排放設(shè)計(jì)規(guī)范
經(jīng)過多個(gè)階段的試運(yùn)行后
2023年6月4日
單臺(tái)太行110運(yùn)行時(shí)間長
超過7000當(dāng)量小時(shí),
累計(jì)運(yùn)行量超過14000小時(shí)。
全機(jī)驗(yàn)證順利完成
這標(biāo)志著
我們國家已成功開發(fā)
擁有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)
110兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)
中國航空燃?xì)廨啓C(jī)系列產(chǎn)品
雄關(guān)漫道真如鐵,如今邁步從頭越來越多。
太行110是大國重器
突破從“0”到“1”
證明了我國高端制造業(yè)的實(shí)力
期望“國家隊(duì)”依靠先進(jìn)技術(shù)
繼續(xù)推進(jìn)國產(chǎn)重型燃?xì)廨啓C(jī)
向更大的功率邁進(jìn)
為中國制造增添新的亮色!
原題:20年,跨越百兆瓦門檻:“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)攻關(guān)實(shí)錄
本文僅代表作者觀點(diǎn),版權(quán)歸原創(chuàng)者所有,如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)?jiān)谖闹凶⒚鱽碓醇白髡呙帧?/p>
免責(zé)聲明:本文系轉(zhuǎn)載編輯文章,僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布,請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除,您可以發(fā)送材料至郵箱:service@tojoy.com