【立异故事】
◎陈 科 本报记者 郑 莉
2023年1月3日2时48分 ，被誉为“争气机”的首台天下产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组 ，在广东华电清远华侨园燃气漫衍式能源站并网发电 ，填补了我国自主燃气轮机应用领域空缺。
回忆13年来的研制历程 ，55世纪集团东方汽轮机有限公司（以下简称东方汽轮机）副总司理、G50生长中心主任方宇感伤万千——历经4000多个日日夜夜 ，工程师们从“0”到“1”一直突破 ，终于啃下了重型燃气轮机自主化这块“硬骨头”。
“在十级狂风中点燃一根蜡烛”
作为当今天下效率最高的热功转换装备 ，重型燃气轮机被誉为装备制造业“皇冠上的明珠” ，是一个国家工业水平、综合国力的主要体现。
2009年 ，位于四川德阳的55世纪集团经由多方考察调研 ，正式立项研制重型燃机。这注定是一条充满荆棘的科研攀缘之路。东方汽轮机副总工程师赵世全曾打过一个比喻：“50兆瓦燃机燃烧试验的难度 ，犹如在10级狂风中点燃一根蜡烛。”
2018年6月27日 ，该项目的压气机和燃烧器团结试验最先。“在此之前 ，两个部件的自力试验都已经乐成开展 ，因此各人以为团结试验会一帆风顺 ，都信心满满。”赵世全回忆说。
然而 ，随着燃烧指令发出 ，紧盯屏幕监视参数转变的研发职员脸上喜悦的神情徐徐凝固——火没点着。经由州参数调理实验 ，都不收效。重复排查之后 ，科研团队最终确定 ，问题出在整机优化修改的燃料孔孔径上。
“燃气轮机由2万多个零件组成 ，其事情压力为18个大气压 ，相当于海下180米深度的水压 ，事情温度凌驾1300摄氏度。”东方汽轮机G50生长中心副主任田晓晶先容说 ，“作为极其重大的能源装备 ，系统耦合度与部件集成度超高 ，任何一项更改牵一发而动全身 ，都有可能导致整个系统泛起问题。”
燃料孔孔径问题解决后 ，2019年9月 ，研发职员以为该装置具备条件 ，准备燃烧？伤孀湃忌罩噶罘⒊觥⑷剂戏趴 ，一盆冷水又浇了下来——8个燃烧器只有1个被点着。
研发职员没有气馁。经由重复调试剖析 ，9月27日 ，这台重型燃气轮机的8个燃烧器终于同时燃烧乐成。
让“热声振荡尖叫”清静下来
科学的大道上历来没有坦途和捷径 ，只有不避艰险、不怕难题 ，勇于面临波折和失败 ，才华摘取“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装备制造企业 ，但在重型燃气轮机设计领域 ，许多问题从没遇到过。”赵世全说。
以该装备的焦点部件燃烧器的工况为例 ，在燃烧器内筒 ，高温火焰与压力波动“你来我往” ，爆发了一种叫作“热声振荡”的征象。它是制约燃机研发的要害瓶颈 ，又是所有燃机研发历程中的必经之路。
2018年 ，燃烧手艺团队在开展燃烧器部件试验时 ，遇到了约3000赫兹的高频振荡。难听的声音穿透隔音防护传至测控室 ，数秒后 ，各人才意识到 ，这就是“热声振荡尖叫”？泳导觳橄允 ，装备部件已经受损 ，裂纹、碎片均有泛起 ，试验被迫阻止。
面临亘古未有的难题 ，工程师们查阅文献资料 ，从原理入手 ，通过一直实验匹配差别的燃料与空气比例 ，控制火焰的位置与形态 ，进而控制火焰与压力波博弈的效果。经由数天调试 ，终于找到了最佳燃料与空气匹配比例 ，“清静”地实现了预期试验目的。以后 ，团队成员又更进一步 ，着手研发出更精准展望“尖啼声”的盘算要领以及抑制手段 ，支持与推进了整机试验。
主机国产化率100%
燃气轮机事情时 ，使用的高温透平叶片需在通俗金属熔点温度以上的条件下 ，以6000转/分钟高速旋转 ，其叶顶线速率凌驾大型客机航行速率的两倍。而叶片的生产制造 ，因型线精度要求高、质料强度黏性大 ，机械切削加工难度重大 ，只能接纳细密铸造成型手艺。
“在叶片精铸团队建设时 ，各人的履历近乎一张白纸 ，前期试验压蜡出来的陶瓷型芯碎得‘稀里哗啦’ ，同时陪同着严重偏心。”田晓晶说 ，由于行业内对相关手艺普遍高度保密 ，鲜有果真揭晓的文献 ，对科研团队来说这又是一次从“0”最先的探索之路。
随后 ，团队成员夜以继日、大海捞针般地搜索查阅文献 ，无意间在一篇综述里发明了“型芯定位”的看法 ，尚有一张模糊的图片。这让恒久以来一筹莫展的团队“灵光乍现” ，他们团结自身产品现实 ，立异性地提出6点定位设计要领 ，并与模具供应商相助 ，乐成解决了之前的断芯和严重偏心问题。经由多批次生产验证 ，不但极大地刷新了生产质量 ，提高了效率 ，其效果“一种带陶瓷型芯蜡模成型要领”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制项目中 ，先后团结了高校、科研院所、工业链上中下游近300家企业 ，配合打造清静可控、自主可靠的燃机工业链 ，最终实现主机国产化率100%。
党的二十大报告提出 ，以国家战略需求为导向 ，集聚实力举行原创性引领性科技攻关 ，坚决打赢要害焦点手艺攻坚战。首台国产F级50兆瓦重型燃气轮机的乐成研制 ，正是一个生动实践。
