燃机|大国重器自己造( 二 )


埋头干十年磨一剑
重型燃气轮机可分为E级、F级和H级,温度越高,技术等级越高 。简单来说,它能承受多大的高温,决定了它有多大的能力 。F级重型燃机工作温度可达1400摄氏度左右,要保障高温部件在金属熔点以上安全稳定工作数万个小时可不容易 。
透平叶片正是核心高温部件之一 。对赵代银来说,2011年具有特殊意义 。这一年,他大学毕业来到东方汽轮机工作,同时也迎来了一次人生的重要选择 。“工作不到两个月,厂里新成立的高温部件实验室招人,做高温透平叶片研发 。”赵代银说,若继续做常规研究,会更轻松安稳;如果去研制叶片,道路肯定十分曲折 。“但一想到我们还没有能力造,而自己能够参与进去,这是人生幸事!”
就这样,赵代银下定了决心,这一干就是9年 。9年里,他基本看完了所有与精密铸造相关的文献与书籍;3000多个日夜,他一门心思扑在了透平叶片的研发上 。
功夫不负有心人 。以赵代银为代表的研发团队相继解决了叶片变形、疏松、热裂、断芯等难题,还设计出国内第一套基于六点定位陶瓷型芯的蜡模模具,荣获国家发明专利,填补了该项技术空白 。
研发重型燃机之所以难,除了研制关键高温部件,还需要长期试验结果的积累 。“仅设计出来还远远不够,要对其有效性、合理性及可靠性进行反复试验验证 。所以我们一边设计,一边搭建试验平台 。”赵世全说 。
试验平台的搭建同样在摸索中进行 。“失败、改进、调试,再失败、再改进、再调试……这是试验台建设的常态 。”田晓晶说 。作为东方汽轮机燃烧器技术研发团队的主研,她与其他成员一起向一个个难关发起挑战 。
有一天,燃烧器高压试验突然出现问题 。那时,整个试验厂房弥漫着烟气,面对18个大气压下、1400摄氏度的高温燃气火苗随时会喷出的险情,田晓晶没有后退,而是紧张有序地组织意外发生后的处置工作 。好在只是高温燃气局部泄漏引燃了部分外部管道,经过两个多小时的现场排查,试验恢复了 。
“这么多年来,有没有后悔过自己的选择?”
“当个人价值和国家需要紧紧联在一起时,从未后悔!”
这是无数个赵代银、田晓晶的心声 。正是有了他们的拼搏与奉献,东方汽轮机陆续完成重型燃机的压气机、燃烧器、透平叶片等核心部件及总体结构设计与制造,建成压气机试验台、燃烧器试验台、透平高温叶片试验室及整机测试平台,形成了完整的设计、制造、试验体系 。
接下来到了整机试验阶段 。在点火试验和空载荷运行试验后,25%、50%、75%……负荷逐渐增加 。2020年11月27日,在6位院士与专家组的见证下,F级50兆瓦重型燃气轮机顺利实现满负荷稳定运行 。
满负荷试验是重型燃机研发最关键的验证节点,也是电站长期运行前的最后一项性能试验 。“十年磨一剑,我们啃下了发电装备领域的一块‘硬骨头’!”赵世全说,与同等功率进口燃机相比,整机制造成本、运行与维护价格可大幅降低,检修周期可缩短50%以上 。
促进实现跨越发展
从历史上看,科学技术的每一次突破,重大工程的每一步跨越,都是团结协作的结果 。重型燃机的自主研发同样如此 。东方汽轮机在加强自身实践的同时,还与西安交通大学、上海交通大学、西北工业大学等高校的科研团队开展全方位合作,协同攻关 。
由西安交通大学副校长王铁军率领的科研团队便是其中一员 。“卡在哪里,就突破哪里!”抱着坚定的信念,王铁军团队在2006年联合东方汽轮机等,承担了重型燃机领域首个国家973计划项目,该项目在2012年又获国家滚动支持 。

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