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中国重型燃气轮机的惊天逆袭:抓住欧美2次机遇,打破80多年封锁

作者:漫聊知识

大陆工业装备制造业再添重磅利器!首台全国产化F级50兆瓦G50重型燃气轮机即将正式投入商业运行,标志着大陆在这一核心领域,终于实现了长足突破。

长期以来,重型燃气轮机技术一直被欧美国家牢牢掌握,对大陆的发展构成了严重的"卡脖子"困境。

如今,凭借自主创新的不懈努力,大陆工程师们打破了外国企业80多年的技术垄断,成功研制出这台国产化重型燃气轮机,为国内装备制造业插上坚实的翅膀!

中国重型燃气轮机的惊天逆袭:抓住欧美2次机遇,打破80多年封锁

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燃气轮机技术发展历程

燃气轮机技术的发展,可谓举步维艰。当时的科技并不发达,直到上世纪60年代,随着航空航天事业的腾飞,燃气轮机才得到长足发展,逐步在工业领域开始大规模应用。

这项关键技术一路走来,始终被欧美国家牢牢掌控。燃气轮机的核心部件,热端部件和叶片,是衡量制造工艺水平的"试金石",也正是中国长期无法自主掌握的关键环节。

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燃气轮机在极高温、极高转速和强腐蚀环境下运行,对材料和精密制造能力要求极为苛刻,一度成为制约中国装备制造业发展的"卡脖子"技术。

为了打破这一困局,中国自主研发团队付出了艰辛努力。20世纪80年代,国内首台小型燃气轮机诞生,标志着大陆在这一领域的探索拉开序幕。

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进入新世纪后,随着国力的不断增强,大陆加大了重型燃气轮机的自主研发力度。但受制于人才、资金和基础研究储备不足,进展一度陷入停滞。

重型燃气轮机,长期被欧美国家牢牢掌握,给中国制造业发展设置了巨大障碍。但是,在漫长的探索中,大陆仍然抓住了两次宝贵的机遇,为最终突破"卡脖子"技术打下决定性的基础。

中国重型燃气轮机的惊天逆袭:抓住欧美2次机遇,打破80多年封锁

抓住两次机遇

第一次机遇出现在"十五"规划期间。面对严峻的现实,中国政府明智地采取了"市场换技术"的战略。

通过开放国内大型燃机市场,大陆成功引进了西门子、通用电气等国际巨头的先进技术和管理理念,为国产化积累了宝贵经验。

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与此同时,国内燃机制造商也在引进的过程中,孕育自主创新力量。上海电气等龙头企业通过合资合作方式,迅速掌握核心技术,人才梯队得到壮大,标准化生产线和研发平台日趋完善。

第二次重大机遇则来自于上海电气公司,2011年成功收购瑞士燃机制造商安萨尔多的所有核心资产,上海电气一举获得了制造商用重型燃气轮机的全部知识产权和人才团队。

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有了前期的技术储备和人才基础,再加上收购带来的质的飞跃,中国在重型燃气轮机领域迅速跻身世界先进行列,成为仅次于美国通用电气和西门子的第三大整机制造商。

当然,最终突破"卡脖子"的道路并不平坦,国内工程师们还需要长期攻关,解决一系列"卡脖子"的技术难题。

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但可以预见,有了上述两次宝贵的历史机遇,中国重型燃气轮机产业化进程正在提速,未来必将结束被动被垄断的局面。

对于中国制造业来说,自主研发50兆瓦F级重型燃气轮机,堪称一场硬仗。这项看似简单的任务,却需要突破重重技术难关,付出十余年的艰辛探索。

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中国首台F级50兆瓦重型燃机研发历程

燃气轨机工作在极高温度、极高转速的环境下,对材料的耐热性、抗氧化性和抗蚀性等要求极为苛刻。

机匣、压气机、燃烧室和涡轮叶片等部件,需要承受1600℃的高温、1.2万转/分钟的高转速和恶劣的氧化环境,对材料制造工艺提出了巨大挑战。

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一旦出现任何一处微小缺陷,都可能导致严重事故发生。可以说,重型燃机几乎囊括了现代制造业的所有尖端技术,被业内称为"活化石",能否自主掌握是检验一个国家综合实力的试金石。

针对高温合金、单晶叶片制造等难题,工程师们先后攻克了157项关键核心技术,取得了192项专利技术。其间既有源于基础研究的原始创新,也有集成创新和引进消化吸收再创新。

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比如单晶涡轮叶片,即使在同一炉批、同一位置生产,其取向的差异也会影响使用寿命,工程师们通过精雕细琢,最终采用了定向单晶熔模精密铸造技术,将晶体生长取向控制在±10°以内。

再比如高温合金热端部件的制造,中国团队开发出了真空渗硅/渗钼/渗铝等特种工艺,赋予合金和陶瓷材料卓越的高温抗氧化、耐蚀和抗热腐蚀性能。

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十余年的潜心钻研,中国工程师们终于攻克了制约重型燃机国产化的多个关键技术,推动了整机的先期研制和试验。

2022年12月,这台具有完全自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机在上海电气燃机公司正式完成168小时可靠性联合试运行,标志着进入商业运营的最后阶段。

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这一刻,寓意着中国在燃气轧机这一技术高地上扬帆起航,从此将彻底改写过去被动被动被动的局面,不再为国外"卡脖子"所困。

更重要的是,围绕这一最艰难的制造领域,中国攻克的一系列核心技术,必将惠及高端装备制造全行业,为中国制造腾飞插上翅膀。

未来可期,令人振奋。有理由相信,随着更多重大技术瓶颈被逐一突破,"中国智造"这面耀眼的旗帜,必将在世界舞台上高高飘扬!

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总结与展望

经过艰苦卓绝的努力,中国工程师们终于实现了重型燃气轮机的自主研发,这标志着大陆正式突破了这一被外国垄断80余年的制造业命门。这项伟大的突破,其意义实在是非同小可。

重型燃气轮机作为现代能源装备的心脏,广泛应用于航空、航天、电力、石油、化工等众多领域。长期以来,中国对其核心技术的依赖导致了行业发展的严重受制于人。

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一旦实现自主可控,不仅能够保证国家能源安全,还将极大提高相关行业的自主发展能力,真正做到技术自主、安全自主、供应自主。

同时,这一重大突破也必将产生深远的行业示范效应,为其他领域的科技自立自强注入强大动力。可以预见,重型燃气轮机国产化进程将由此进入快车道。

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未来,中国品牌的燃机装备将遍布国内外市场,发挥更大的价值潜能。在推动传统产业升级的同时,也必将加速培育新的战略性新兴产业集群。

中华民族伟大复兴的巨轮正在驶向深蓝之际,这一惊天地泣鬼神的技术突破,谱写了振奋人心的新篇章。

我们完全有理由相信,在党和国家坚强领导下,中国人民一定能够书写更多"从未有过"的辉煌!

参考资料:

北京日报客户端:此前仅有少数国家掌握这一核心技术,大陆一举突破https://baijiahao.baidu.com/s?id=1799087412923384303&wfr=spider&for=pc

环球网:大陆首台F级50兆瓦重型燃气轮机成功商用https://tech.huanqiu.com/article/4C1DDI4OhoY

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