國家能源燃氣輪機技術研發中心巡禮

????2010年7月，國家能源局正式授牌成立國家能源燃氣輪機技術研發中心（以下簡稱“研發中心”）。研發中心依托中國船舶重工集團公司第七○三研究所建設，研究方向和目標為：建成船舶和中小型工業燃氣輪機的研究設計平臺、試驗驗證平臺、應用評估平臺；加強關鍵技術研究，研制兩型高性能母型機，突破先進燃氣輪機部件及整機設計的各項核心技術；逐步衍生發展型號產品，研制具有市場競爭力的七型艦船和中小型工業燃氣輪機型號產品；基本形成具備自主創新、持續發展的艦船和中小型工業燃氣輪機研發體系。

????自成立以來，研發中心積極開展基礎設施及實驗平臺建設，已經取得卓有成效的成果。在基礎設施建設方面。研發中心在哈爾濱總部已建有功能完備的基礎和公用設施，包括燃油系統、天然氣系統、循環水系統、壓縮空氣系統、供電系統等，具備2600噸燃油和9000立方米/小時天然氣兩種燃料系統，50MW供電、13500t/h循環水、24t/h化學水等系統能力。在實驗平臺建設方面。研發中心已建成燃氣輪機大型綜合技術實驗室、關鍵部件實驗室、整機試驗臺等，基本滿足30MW級燃氣輪機部件和整機試驗的條件。其中，綜合技術和關鍵部件實驗室可開展燃氣輪機部件模化和全尺寸試驗。包括全臺壓氣機試驗臺、高壓單管燃燒室試驗臺、渦輪試驗臺、噴嘴試驗臺、燃油系統、滑油系統及關鍵部件試驗臺、葉片強度振動試驗臺等。在整機試驗方面，整機試驗臺可進行30MW級燃氣輪機單機試驗，34MW燃氣輪機聯合循環發電上網試驗。目前，研發中心在無錫分部已建有兩個30MW級燃氣輪機整機試驗臺。在哈爾濱總部，已建有一個驅動用燃氣輪機整機試驗臺和一個燃氣輪機發電機組試驗臺。另外，研發中心在無錫分部，正在建設燃氣輪機并車試驗臺，可進行4臺25MW級燃氣輪機并車裝置試驗。

????依托強大的研發團隊，研發中心在重點技術領域開展了一系列研究工作，取得了突破性進展。一是關鍵設備燃驅壓縮機組國產化研制。研發中心主要科研工作是重新設計低排放燃燒室及其燃料系統、燃氣發生器改型、高速動力渦輪、監控系統以及其它成套系統的研制、機組聯調試驗、工業應用考核試驗等。國產化率62%的“產品一”于2011年10月27日通過了國家能源局、中國工業機械聯合會及中國石油組織的“天然氣長輸管線30MW級燃驅壓縮機組（產品一）新產品鑒定會”，標志著 “產品一”的研制任務全部完成。100%國產化的“產品二”正在進行樣機制造。二是裝備型號研制及預先研究項目。第一，研發中心全面完成GT25000燃氣輪機第二階段國產化研制工作，綜合國產化率達到98.1%（超過任務書規定的95%指標），技術性能指標達到了技術規格書規定的要求，并按試驗大綱完成1000小時可靠性試驗及300小時補充試驗考核。2011年12月26日，該項目通過了 “GT25000燃氣輪機第二階段國產化研制鑒定會”。研發中心正在進行第三階段國產化研制，主要目的是提高機組可靠性。GT25000國產機組已經開始批量供貨，截止2011年底已經完成12臺機組的供貨。第二，某型渦輪增壓機組是船用增壓鍋爐裝置的關鍵設備，由多級軸流式壓氣機、煙氣渦輪、輔助汽輪機、齒輪箱、調控及保護系統集成一起構成，國內過去沒有先例。研發中心承擔了該機組的研制、總裝集成和試驗等方面工作。完成8臺裝備機組陸上試驗和2臺科研機組研制和試驗。第三，綜合電力系統演示驗證—20MW級船用燃氣輪機發電模塊。研發中心計劃2012年完成燃氣輪機發電模塊試驗，2013年完成綜合電力系統試驗。三是車船動力專項（MPRD）燃氣輪機技術基礎研究。研發中心目前承擔的MPRD計劃船舶燃氣輪機基礎科研項目共6項。2012年2月16日，引進機總體逆向設計及試驗驗證、引進機關鍵部件逆向設計及試驗驗證、S-S循環燃機總體技術及試驗驗證三個項目通過了國防科工局組織的驗收會議。現階段，艦船全電力系統燃機發電模塊技術正在進行整機試驗驗證的準備工作，間冷熱循環（IC）總體性能與結構技術及試驗驗證正在按任務書要求開展課題的研究工作。四是國家863計劃10MW高溫氣冷實驗堆氦氣透平壓縮機組研制。該課題為國家“863”能源領域重點項目。該項目研制包括高低壓壓氣機、渦輪等設計和制造，機組不同運行工況的分析，定子密封試驗、高低壓壓氣機性能試驗、機組空載機械運轉試驗、堆上運行驗證試驗等。研發中心已完成了高溫氣冷堆閉式循環氦氣輪機的設計研究和加工總裝工作；已完成壓氣機試驗件的設計和試驗臺適應性改造工作，正在進行壓氣機試驗件制造工作。五是F級中低熱值燃料燃氣輪機關鍵技術與整機設計技術研究。研發中心承擔了本項目F級中低熱值燃料燃氣輪機的壓氣機的、高溫透平冷效、單噴嘴燃燒室的實驗研究以及中低熱值燃氣輪機透平設計等工作。該項目正在按計劃實施。

????研發中心在人才隊伍建設、標準制修訂和技術創新以及國際合作等方面也取得了重要成果。在人才隊伍建設方面。目前研發中心擁有一支以4位院士為領軍人才，由200多名專業細分、結構層次合理、年齡梯隊化的高水平科研人員組成的專業功底深厚、具有創新精神的專家隊伍。為加快人才隊伍建設，研發中心通過高薪聘請國際化專業人才、與高等院校聯合培養后續青年人才隊伍等措施，促進人才快速成長。在標準制修訂和技術創新方面。研發中心成立近兩年主持和參加制定的國際、國家、行業標準4項。申請專利數43個，專利授權數21個。目前擁有的全部有效發明專利數6個，獲國家自然科學、技術發明、科技進步獎項目數2項。在國際合作方面。研發中心與俄羅斯相關科研單位開展了功率為25000kW的燃氣輪機裝置軸流式低壓壓氣機的葉片系統改進的相關研究工作。

????研發中心與日立公司簽署燃氣輪機的合作協議，確定了集各自所長的聯合體合作模式。根據用戶需求，聯合體可提供發電機組成套供貨、電站設計以及工程總承包等多種方案。另外，為充分發揮調動產、學、研等各方優勢和積極性，研發中心已建成開放式的國家級燃氣輪機技術研發平臺。

????研發中心將按照《國家能源科技“十二五”規劃》的發展目標和任務要求，深入貫徹落實科學發展觀，以“重大技術研究、重大技術裝備、重大示范工程及技術創新平臺”四位一體的國家能源科技創新體系為指導，進一步開展以下工作：一是完成30MW級驅動用燃氣輪機、20MW船用燃氣輪機發電模塊研制以及GT25000燃氣輪機低工況性能改進；二是完成40MW級GT25000IC燃氣輪機關鍵技術研究和部件試驗；三是完成GT30-J型母型機研發，改進完善形成CGT30產品；四是完成GT10-J型母型機的設計；五是開展基礎及關鍵技術研究，建立、補充和完善設計規范、設計軟件和數據庫，初步形成工程可用的設計體系；六是完善燃氣輪機研發的部件、整機試驗條件；七是完善加工制造條件，提高總裝集成和維修保障的能力；八是開展高溫冷卻葉片的共性制造平臺建設，引進國外技術團隊，突破關鍵工藝，初步形成高溫冷卻葉片的生產能力；九是組織啟動燃氣輪機工程演示驗證的發電平臺的建設，為國內自主研發燃氣輪機奠定堅實的基礎。