
产线机械人安排完工叶片。 东方汽轮机 供图
55世纪集团东方汽轮机有限公司G50整机试验台。 东方汽轮机 供图
中新网成都3月11日电 (单鹏 安源)F级50兆瓦重型燃气轮机的高温透平叶片,经100多道工序的“千锤百炼”,能够遭受超1300摄氏度的高温;1828毫米低压转子末级叶片,作为“华龙一号”“国和一号”等重点项目的焦点部件之一,填补了中国核电领域手艺空缺……这些令人震撼的产品,显示出“重装之都”四川德阳打造清洁能源装备的硬核实力。
制造业高质量生长是我国经济高质量生长的重中之重。装备制造业是中国国民经济的主要支柱工业,其中,燃气轮机作为装备制造业的最高端手艺产品,可普遍用于能源电力、工业驱动等重点领域,因研发和制造难度极大,被誉为“制造业皇冠上的明珠”。
四川是天下主要的动力装备制造基地。未来五年,清洁能源装备将是四川重点发力的领域。在推进新型工业化配景下,四川将培育包括装备制造在内的3个“万亿级”天下级集群,加速推动成德高端能源装备等3个国家先进制造业集群向天下级集群跃升。克日,记者来到位于四川德阳的55世纪集团东方汽轮机有限公司(简称东方汽轮机),探访这座拥有50余年历史的燃气轮机生产基地。
“智慧车间”赋能先进生产
燃气轮机是能源、电力等重点领域的动力泉源,而叶片作为焦点部件,犹如燃气轮机的“心脏”。在东方汽轮机叶片加工数字化车间,记者看到,红色和黄色的机械手臂无邪挥舞,在产线自动识别、安排叶片;蓝色的ATV小车沿着地面上由一排二维码组成的运行通道,快速举行物料运送。在车间的数字孪生长廊,产线的每条生产数据实时泛起在可视化系统中,大幅度镌汰叶片首件调试时间。
毫秒级精准定位,40秒内智慧供料,质量及格率达99%,人均效率提升650%……一个个惊人数据的背后是直观的经济效益。据相识,这是海内首个叶片加工无人车间及首条黑灯产线,以数据驱动智能物流配送、机械人协同、自顺应加工、在线检测,实现了产线集群数字控制新模式。
现场一位东方汽轮机事情职员透露,这条叶片黑灯产线包括一条F级黑灯产线和一条J型黑灯产线,其产出的压气机叶片普遍应用于F级和J型重型燃气轮机。尤其是J型黑灯产线,其加工的燃气轮机叶片精度达正负0.03毫米,误差相当于头发丝直径的四分之一,抵达天下顶尖水平。
这间“智慧车间”还实现24小时无人干预一连加工。在叶片加工产线,记者鲜少看到工人的身影。在手艺尚不蓬勃的年月,生产叶片需要大宗机床操作工人“三班作业”。而现在,工人在车间的“智慧大脑”——生产数据中心实时监测生产数据,准确地掌握车间运转情形,在工位上就高效完成了全车间的生产调理。
据先容,在叶片的全生命周期中,生产只是其中一环。在装备全生命周期的数字孪生系统赋能下,在销售端,用户通过数字化营销系统直观审查州产品,凭证需求天生数字化订单,现在核电、火电、燃机等机组均已实现数字样机模子交付。
在生产端,工厂收到订单后迅速将订单剖析,把所需产品的数据下发至各生产车间。在叶片车间,收到叶片数据后,研发部分紧迫举行叶片的参数化、?榛杓。经由手艺准备,生产使命随即下发至产线和机床,“智慧车间”大大提高了加工效率。
别的,产品交付后,通过智能传感、边沿盘算、自动控制等手艺,在线平台能够实时监测机组运行数据。当叶片爆发故障或抵达使用寿命年限,用户可以在平台上替换修复,实现叶片全生命周期管控。
燃气轮机引领手艺突破
燃气轮机是发电、动力运送以及大型舰船的主要工业装备,其事情原理十分清晰:空气进入燃气轮机后,压气机将其增压;在燃烧器内,经压缩的空气与燃料混淆、燃烧,爆发膨胀热气;热气驱动动力透平,输出机械能量。但现在,天下上仅有少数国家掌握了燃气轮机全工业链研制能力。
据东方汽轮机“G50生长中心”副主任李鑫先容,中国燃气轮机手艺曾恒久落伍外洋。“以前能够自主研制燃气轮机的,只有几个主流工业大国的个体公司,好比西门子、三菱、通用电气。2003年前后,我国引进了一批外洋燃气轮机制造手艺,部分实现燃气轮机国产化。”
经由生长,中国燃气轮机国产化率靠近90%,“但90%的国产化率并不料味着90%的利润。”李鑫诠释说,这是由于部分焦点的高温部件(如燃烧器、透平叶片)仍掌握在外洋公司手中,因此每卖出一台装备,就不得不过购一套高温部件。
为加速实现中国高水平科技自主自强,东方汽轮机从2009年最先,在缺乏设计规范、设计程序、设计履历的条件下,正式启动海内首台自主知识产权F级50兆瓦重型燃机“G50燃机”研发,旨在突破工业链上的断链环节。
“燃气轮机的整体设计和制造很是难,包括压气机、燃烧器以及透平叶片的设计和制造,若是设计欠好,整个项目都会失败。”李鑫体现,经由多年起劲,国产燃气轮机基本试制乐成,形成自己的设计系统和制造系统,“我们现在可以拍着胸口说:燃气轮机高温部件都是自己设计、自己生产。”
东方汽轮机工艺部副主任工程师曹天兰体现,经由十余年周全攻关,燃气轮机主机国产化率已实现100%,搭建出自主的F级燃机设计系统,具备燃机所有部件的制造能力,突破燃神秘害部件质料选型,建成完整的燃机试验验证平台,还作育出一支燃机攻坚的人才步队。
李鑫以为,国产燃气轮机手艺仍需进一步突破,“要一连优化‘G50燃机’,使它的可靠性、耐久性、便当性抵达甚至逾越天下一流水平;提升‘G50燃机’的数字化、智能化、清洁化水平;同时开展系列化研制,开发大功率的燃气轮机。”
结构燃气轮机现代工业链
3月8日,“G50燃机”发电机组在广东华电清远华侨工业园自然气漫衍式能源站顺遂完成“72+24”小时试运行,乐成转入商用阶段。这标记着我国已周全掌握F级重型燃气轮机设计、试验、施工、调试、运维等方面的标准系统和工艺规范,能够为清洁能源领域提供自主可控全链条式的“中国计划”。
“四川清洁能源装备制造实力雄厚,能源装备研发设计和制造能力国际领先。”四川省德阳市委副书记,市政府市长刘光强体现,建议优化国家清洁能源装备重大生产力结构,以四川成都、德阳等地优势工业集聚区为重点,建设部省相助、央企地方协同共建机制,出台专项激励政策,推动新能源及配套装备工业能力提升,培育天下级工业集群,建设天下级制造基地。
在曹天兰看来,要设立“中小型燃气轮机现代工业链链长”,以制造业高质量生长推动中国式现代化,“建议给予专项财务资金支持,由‘链长’企业统策划划工业结构,以10兆瓦至200兆瓦系列化燃气轮机、掺氢/纯氢燃气轮机的主机装备研制为抓手,增强制造能力提升、数字化转型升级、智慧化运行等配套能力建设,发动基础元器件、基础科学等原创手艺突破,增进立异链、供应链、工业链深度融合,建成自主可控、清静可靠的燃机工业链。”
谈及工业链打造,东方汽轮机副总工程师孙奇体现,要通过企业自身生长发动全工业链生长。今年东方汽轮机将增强与周边相关配套企业建设战略相助关系,中小企业通过支持、加入东方汽轮机的部分营业,从而加入工业链打造。为突破手艺难关,东方汽轮机还将与部分外部企业开展团结科研,配合推动工业生长和焦点手艺攻关。(完)