2023年1月3日2时48分，被誉为"争气机"的首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组，在广东华电清远华裔园燃气分布式动力站并网发电，填补了我国自主燃气轮机应用范畴空白。

回想13年来的研发进程，东方电气集团东方汽轮机有限公司（以下简称东方汽轮机）副总经理、G50展开中心主任方宇感慨万千——历经4000多个日日夜夜，工程师们从"0"到"1"不断打破，总算啃下了重型燃气轮机自主化这块"硬骨头"。

"在十级暴风中点着一根蜡烛"

作为当今世界功率最高的热功转化设备，重型燃气轮机被誉为配备制作业"皇冠上的明珠"，是一个国家工业水平、综合国力的重要表现。

2009年，坐落四川德阳的东方电气集团通过多方调查调研，正式立项研发重型燃机。这注定是一条布满荆棘的科研攀爬之路。东方汽轮机副总工程师赵世全曾打过一个比方："50兆瓦燃机焚烧实验的难度，犹如在10级暴风中点着一根蜡烛。"

2018年6月27日，该项意图压气机和焚烧器联合实验开端。"在此之前，两个部件的独立实验都现已成功展开，因而我们觉得联合实验会一往无前，都决心满满。"赵世全回想说。

但是，跟着焚烧指令宣布，紧盯屏幕监督参数改变的研发人员脸上高兴的神态逐渐凝结——火没点着。通过各种参数调理测验，都不收效。重复排查之后，科研团队终究确认，问题出在整机优化修正的燃料孔孔径上。

"燃气轮机由2万多个零件组成，其作业压力为18个大气压，相当于海下180米深度的水压，作业温度超越1300摄氏度。"东方汽轮机G50展开中心副主任田晓晶介绍说，"作为极端杂乱的动力配备，体系耦合度与部件集成度超高，任何一项更改牵一发而动全身，都有或许导致整个体系呈现问题。"

燃料孔孔径问题处理后，2019年9月，研发人员以为该设备具备条件，预备焚烧。可跟着焚烧指令宣布、燃料阀门敞开，一盆冷水又浇了下来——8个焚烧器只要1个被点着。

研发人员没有泄气。通过重复调试剖析，9月27日，这台重型燃气轮机的8个焚烧器总算一起焚烧成功。

让"热声振动尖叫"安静下来

科学的大道上从来没有坦道和捷径，只要不避艰险、不怕困难，勇于面临波折和失利，才干摘取"皇冠上的明珠"。"东方汽轮机是一家以汽轮机为主导产品的发电设备制作企业，但在重型燃气轮机规划范畴，许多问题从没遇到过。"赵世全说。

以该设备的核心部件焚烧器的工况为例，在焚烧器内筒，高温火焰与压力动摇"你来我往"，产生了一种叫作"热声振动"的现象。它是限制燃机研发的要害瓶颈，又是一切燃机研发进程中的必经之路。

2018年，焚烧技能团队在展开焚烧器部件实验时，遇到了约3000赫兹的高频振动。尖锐的声响穿透隔音防护传至测控室，数秒后，我们才意识到，这便是"热声振动尖叫"。窥视镜查看显现，设备部件现已受损，裂纹、碎片均有呈现，实验被逼中止。

面临史无前例的难题，工程师们查阅文献资料，从原理下手，通过不断测验匹配不同的燃料与空气份额，操控火焰的方位与形状，从而操控火焰与压力波博弈的效果。通过数天调试，总算找到了最佳星艺装饰燃料与空气匹配份额，"安静"地完成了预期实验方针。尔后，团队成员又更进一步，着手研宣布更精准猜测"尖叫声"的计算办法以及按捺手法，支撑与推进了整机实验。

主机国产化率100%

燃气轮机作业时，运用的高温透平叶片需在一般金属熔点温度以上的条件下，以6000转/分钟高速旋转，其叶顶线速度超越大型客机飞行速度的两倍。而叶片的出产制作，因型线精度要求高、资料强度黏性大，机械切削加工难度巨大，只能选用精细铸造成型技能。

"在叶片精铸团队成立时，我们的经历近乎一张白纸，前期实验压蜡出来的陶瓷型芯碎得‘稀里哗啦’，一起伴跟着严峻偏疼。"田晓晶说，因为行业界对相关技能遍及高度保密，鲜有揭露宣布的文献，对科研团队来说这又是一次从"0"开端的探究之路。

随后，团队成员废寝忘食、难如登天般地查找查阅文献，偶然间在一篇总述里发现了"型芯定位"的概念，还有一张含糊的图片。这让长久以来束手无策的团队"灵光乍现"，他们结合本身产品实践，立异性地提出6点定位规划办法，并与模具供货商协作，成功处理了之前的断芯和严峻偏疼问题。通过多批次出产验证，不光极大地改进了出产质量，提高了功率，其效果"一种带陶瓷型芯蜡模成型办法"还于2017年被授权国家发明专利。

方宇说，F级50兆瓦重型燃气轮机研发项目中，先后联合了高校、科研院所、产业链上中下游近300家企业，一起打造安全可控、自主牢靠的燃机产业链，终究完成主机国产化率100%。

党的二十大陈述提出，以国家战略需求为导向，集聚力气进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢要害核心技能攻坚战。首台国产F级50兆瓦重型燃气轮机的成功研发，正是一个生动实践。

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