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廣東華電清遠(yuǎn)能源公司：勇開科技創(chuàng)新“頂風(fēng)船”

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2025-01-03 16:53

全海英 杜選敏

　　從立梁架柱謀創(chuàng)新，到蹄疾步穩(wěn)推創(chuàng)新……在逐夢科技創(chuàng)新、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的航程中，廣東華電清遠(yuǎn)能源公司“穩(wěn)舵”“揚(yáng)帆”“棹槳”，勇開科技創(chuàng)新“頂風(fēng)船”，朝著國產(chǎn)燃機(jī)創(chuàng)新方向一路行進(jìn)。

　　穩(wěn)舵，定好創(chuàng)新“方向”

　　重型燃?xì)廨啓C(jī)被譽(yù)為工業(yè)裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”，是一個(gè)國家科技水平和綜合國力的象征，也是發(fā)達(dá)國家實(shí)施嚴(yán)格技術(shù)封鎖的關(guān)鍵設(shè)備。為服務(wù)國家重大戰(zhàn)略，在國務(wù)院國資委的統(tǒng)籌部署下，在集團(tuán)公司、廣東公司的大力指導(dǎo)和支持下，清遠(yuǎn)公司建設(shè)、應(yīng)用首臺(tái)由東方電氣耗時(shí)十余年研制的全國產(chǎn)化F級(jí)50兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。項(xiàng)目于2022年3月正式開工，12月31日實(shí)現(xiàn)一次點(diǎn)火成功，創(chuàng)造了25天完成燃機(jī)安裝、從開工到并網(wǎng)僅用時(shí)9個(gè)月的“中國速度”。2023年3月8日正式轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著我國已全面掌握F級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)研制、試驗(yàn)、施工、調(diào)試等方面的標(biāo)準(zhǔn)體系和工藝規(guī)范，為清潔能源領(lǐng)域提供自主可控全鏈條式的“中國方案”。面對(duì)這臺(tái)“爭氣機(jī)”，清遠(yuǎn)公司全力以赴。

　　2023年3月，監(jiān)盤的工作人員發(fā)現(xiàn)1號(hào)燃燒器頭部溫度較其余燃燒器高出約10華攝氏度，對(duì)應(yīng)葉片通道溫度偏差相應(yīng)升高?，F(xiàn)場專家和技術(shù)人員調(diào)閱運(yùn)行參數(shù)曲線進(jìn)行反復(fù)對(duì)比、討論研究、試驗(yàn)調(diào)整，但問題始終沒有得到解決。

　　清遠(yuǎn)公司黨委當(dāng)機(jī)立斷，決定對(duì)燃機(jī)進(jìn)行解體檢查。3月18日第一次正式解體，專家、技術(shù)人員把這個(gè)“大家伙”團(tuán)團(tuán)圍住。“我是帶頭人，有問題我先上”，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李林浩說道，第一個(gè)進(jìn)入燃燒器和透平缸體內(nèi)，仔細(xì)查看著每個(gè)部件，發(fā)現(xiàn)G50燃機(jī)的燃燒器噴管斷裂，尾筒π型支撐斷裂、涂層脫落，透平葉片涂層脫落，部分葉片受到異物打擊出現(xiàn)減肉，排氣側(cè)膨脹節(jié)裂紋等問題。

　　這次進(jìn)缸檢查，發(fā)現(xiàn)的問題多而雜。李林浩敏銳地發(fā)現(xiàn)最核心的問題其實(shí)是尾筒π型支撐斷裂進(jìn)入透平部分導(dǎo)致葉片減肉問題。針對(duì)這個(gè)問題，2023年5月11日—12日，清遠(yuǎn)公司組織系統(tǒng)內(nèi)專家至項(xiàng)目現(xiàn)場對(duì)G50燃機(jī)檢修情況進(jìn)行評(píng)估，明確問題處理方案；5月13日—7月15日，協(xié)調(diào)東方汽輪機(jī)廠將π形支撐用原材料優(yōu)化為強(qiáng)度更高疲勞強(qiáng)度的材料，內(nèi)側(cè)增加墊片，降低π形支撐螺栓安裝力矩，同時(shí)更換燃燒器噴嘴加工方式，增加外徑尺寸和壁厚，提高疲勞強(qiáng)度。11月18日，開機(jī)檢驗(yàn)，燃燒器及對(duì)應(yīng)葉片通道溫度偏高問題得到有效解決，G50燃機(jī)的安全性進(jìn)一步提升。

　　揚(yáng)帆，撐起創(chuàng)新“桅桿”

　　作為“新機(jī)”“樣機(jī)”，有問題是常態(tài)。

　　2024年3月20日，G50燃機(jī)出現(xiàn)一級(jí)動(dòng)葉受異物打擊導(dǎo)致減肉問題。4月19日，清遠(yuǎn)公司進(jìn)行第二次解體檢查，發(fā)現(xiàn)燃料噴管減肉、燃料密封板環(huán)焊縫裂紋、燃燒器π型支撐脫落、一級(jí)動(dòng)葉受異物打擊、彈簧夾片脫落、氣封體減肉磨損等諸多問題。

　　尾筒π型支撐斷裂導(dǎo)致一級(jí)動(dòng)葉受異物打擊問題再次出現(xiàn)。清遠(yuǎn)公司立即組織內(nèi)外部生產(chǎn)專家和項(xiàng)目建設(shè)人員召開圓桌會(huì)議，查找原因，最終認(rèn)定原因?yàn)槲餐踩肟趯?dǎo)向環(huán)長期運(yùn)行中殘余應(yīng)力釋放以及高溫下的短時(shí)蠕變，產(chǎn)生永久性非均勻塑性變形擠壓π型支撐斷裂。

　　“同樣的問題再次發(fā)生，必須找到徹底根治的辦法。”年僅28歲的“全重分室”技術(shù)人員楊鷹毫不膽怯。2024年5月，楊鷹會(huì)同東方汽輪機(jī)廠專家，對(duì)尾筒入口導(dǎo)向環(huán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，降低π型支撐應(yīng)力集中的風(fēng)險(xiǎn)，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

　　至此，經(jīng)過兩次解體檢修，G50燃機(jī)順利完成了部分部件材料、工藝技術(shù)更新，成功解決了17項(xiàng)70條問題缺陷，機(jī)組可靠性更強(qiáng)。

　　棹槳，奮楫創(chuàng)新“浪潮”

　　至2024年9月5日，G50燃機(jī)完成滿負(fù)荷運(yùn)行2000小時(shí)，累計(jì)等效運(yùn)行超過3000小時(shí)。充分驗(yàn)證了壓氣機(jī)、透平葉片、燃燒筒內(nèi)壁涂層、燃機(jī)控制系統(tǒng)等關(guān)鍵核心部件與系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，證明了G50燃機(jī)具備安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力和條件。但要充分發(fā)揮“國之重器”作用、實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣還需要一場性能試驗(yàn)“大考”來檢驗(yàn)。

　　9月5日—6日，清遠(yuǎn)公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)以“準(zhǔn)確掌握機(jī)組投產(chǎn)后的性能，驗(yàn)證燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組在性能保證條件下的性能”為目標(biāo)，開展聯(lián)合循環(huán)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、余熱鍋爐、環(huán)保五大性能試驗(yàn)，認(rèn)真觀察40%、50%、60%、75%、80%、100%負(fù)荷下G50燃機(jī)各部件的溫度、壓力，同時(shí)在滿負(fù)荷時(shí)提升溫度參數(shù)，不斷試驗(yàn)G50燃機(jī)各部件的設(shè)備性能，得出G50燃機(jī)是否具備安全穩(wěn)定運(yùn)行的結(jié)論和廣泛推廣應(yīng)用的條件。

　　2024年9月19日，國家有關(guān)部委、院士、集團(tuán)公司、制造廠家和相關(guān)院校等業(yè)內(nèi)大咖云集清遠(yuǎn)公司，共同鑒證G50燃機(jī)的設(shè)備性能。經(jīng)過對(duì)參數(shù)的詳細(xì)對(duì)照分析，運(yùn)行平穩(wěn)、設(shè)備可靠、各種參數(shù)符合驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，燃機(jī)順利通過國家產(chǎn)品鑒定。

　　G50燃機(jī)從多次檢查檢修、改造優(yōu)化、試驗(yàn)驗(yàn)證直至最終成熟定型，體現(xiàn)了國產(chǎn)燃機(jī)核心關(guān)鍵部件技術(shù)日趨成熟，具備向國防、交通、能源、環(huán)保領(lǐng)域推廣的條件，為實(shí)現(xiàn)從首臺(tái)、數(shù)臺(tái)制造到批量化、高質(zhì)量穩(wěn)定制造提供了“中國方案”。

　　海不拒細(xì)流，方能成其大。山不拒細(xì)壤，方能就其高。清遠(yuǎn)公司依托“全重分室”開展科技探索和試驗(yàn)，以《新型電力系統(tǒng)下燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》為課題進(jìn)行新一輪自主創(chuàng)新研究。針對(duì)目前存在的科技難點(diǎn)，明確自動(dòng)燃燒調(diào)整技術(shù)、進(jìn)氣系統(tǒng)性能監(jiān)測及診斷技術(shù)、透平部件壽命預(yù)測及健康管理、熱端部件涂層失效的壽命預(yù)測、聲紋數(shù)據(jù)庫建設(shè)以及基于無代碼可視化G50燃機(jī)仿真數(shù)字孿生模型的能效診斷及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略、基于多源融合的G50燃機(jī)故障預(yù)警診斷及維護(hù)決策技術(shù)等7項(xiàng)課題。一俟突破，將有效帶動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)智慧運(yùn)維和檢測評(píng)估等能力的提升，打破國外燃機(jī)技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)燃機(jī)服務(wù)自主化、平臺(tái)化、市場化和產(chǎn)業(yè)化，為我國燃機(jī)發(fā)電自主可控和供應(yīng)鏈安全做出貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，通過對(duì)燃機(jī)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的采集、匯集和分析，將形成包含故障預(yù)警診斷、性能分析、運(yùn)行優(yōu)化、經(jīng)營決策等業(yè)務(wù)功能的燃機(jī)運(yùn)維技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析、尋優(yōu)和決策，可大幅提高燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和可靠性水平，降低發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)管理成本，每年可為發(fā)電企業(yè)帶來300萬元以上的經(jīng)濟(jì)收益。

　　新使命呼喚新?lián)?dāng)，新征程要有新作為。廣東華電清遠(yuǎn)能源公司把實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略與高質(zhì)量發(fā)展深度融合、高效聯(lián)動(dòng)，勇開科技創(chuàng)新“頂風(fēng)船”。

　　責(zé)任編輯：于學(xué)華