近日，東方鍋爐成功簽訂了四川華電內(nèi)江白馬2×475兆瓦燃?xì)廨啓C項目以及中海油深圳項目的燃機空氣冷卻器合同。這標(biāo)志著東方鍋爐在重型燃機空氣冷卻器領(lǐng)域成功打破了國外技術(shù)的壟斷，突破了“卡脖子”技術(shù)難題。

圖源：官微

東方鍋爐以強大的自主研發(fā)實力，助力重型燃機空氣冷卻器的國產(chǎn)化進(jìn)程，填補了國內(nèi)技術(shù)的空白。這一成就對改善能源結(jié)構(gòu)、保障國家能源安全具有重大意義，彰顯了央企擔(dān)當(dāng)?shù)挠埠藢嵙Α?/p>

PART 01

東方鍋爐

此次合同簽訂的意義

燃?xì)廨啓C譽為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”。市場上以美國GE、日本三菱重工、德國西門子等少數(shù)幾家公司控制的局面為主。國內(nèi)三大燃?xì)廨啓C公司——東方電氣集團與三菱重工、哈爾濱電氣集團與 GE公司和上海電氣集團與西門子門子公司合作，生產(chǎn)成熟的E級、F級及以上的重型燃?xì)廨啓C。

燃?xì)廨啓C空氣冷卻器（TCA）作為國內(nèi) M701F級燃?xì)廨啓C透平冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵核心裝備，可提高燃?xì)廨啓C對透平冷卻空氣的能量回收，進(jìn)而提升燃?xì)廨啓C出力和整個系統(tǒng)效率。在設(shè)計和制造上要求特別高，一直以來都被國外壟斷，制約著我國大型高端燃?xì)廨啓C的自主可控和能源安全，國內(nèi)把這塊自主研制作為實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域，也是建設(shè)制造強國的重要支撐。

而東方鍋爐作為國內(nèi)重要的能源設(shè)備制造商，一直致力于自主研發(fā)和科技創(chuàng)新。此次成功簽訂的合同不僅體現(xiàn)了東方鍋爐在燃?xì)廨啓C領(lǐng)域的技術(shù)實力，更彰顯了其在全球能源裝備競爭中的領(lǐng)先地位。東方鍋爐憑借其強大的研發(fā)實力和專業(yè)技術(shù)團隊，成功攻克了燃機空氣冷卻器領(lǐng)域的多項難題，打破了國外技術(shù)的壟斷，成功突破“卡脖子”技術(shù)，實現(xiàn)了該領(lǐng)域的國產(chǎn)化。

四川華電內(nèi)江白馬2×475兆瓦燃?xì)廨啓C創(chuàng)新發(fā)展示范項目是四川省首個“以氣代煤”的燃機項目，項目建成投運后年預(yù)計耗氣量約2.215億立方米，年發(fā)電量最高可達(dá)35億千瓦時。東方鍋爐自主設(shè)計的燃機空氣冷卻器將在這個項目上實現(xiàn)首次國產(chǎn)化應(yīng)用，該項目將有效提升川南地區(qū)能源保障能力，為四川華電提供更加穩(wěn)定、可靠的能源支持，同時也將推動我國燃?xì)廨啓C技術(shù)的發(fā)展。

此外，關(guān)鍵裝備的自主研制也加速了東方鍋爐打造“大國重器”的進(jìn)程。團隊創(chuàng)新設(shè)計理念，從設(shè)計、制造、試驗到維修服務(wù)多維度進(jìn)行突破，解決了一系列制造技術(shù)難題。他們制定了一套經(jīng)濟性、安全性、高質(zhì)量的制造工藝技術(shù)方案，并成功將產(chǎn)品推向了市場。

圖源：官微

PART 02

燃?xì)廨啓C

簡單介紹

燃?xì)廨啓C是一種動力機械，主要依賴連續(xù)流動的氣體來將熱能轉(zhuǎn)化為機械功。通常，燃?xì)廨啓C是由三部分組成的簡單循環(huán)：壓氣機、燃燒室以及燃?xì)馔钙健＿@種設(shè)計簡潔，凸顯出燃?xì)廨啓C的一系列特點，像是小體積、輕重量、快速啟動，以及對冷卻水需求較少或無需求。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

在運行中，燃?xì)馔钙酵ㄟ^膨脹來做功，從而驅(qū)動壓氣機，這在一定程度上是燃?xì)廨啓C效率的保證。在簡單循環(huán)內(nèi)，透平產(chǎn)生的機械功有大約1/2到2/3用于驅(qū)動壓氣機，而剩余的1/3到1/2的功率用于推動發(fā)電機等外部設(shè)備。燃?xì)廨啓C的啟動最初需要外部動力來源，比如啟動機，直到燃?xì)馔钙疆a(chǎn)生的功率超過壓氣機消耗的功率，此時啟動機會脫開，允許燃?xì)廨啓C獨立運行。

燃?xì)廨啓C的工作過程如下：壓氣機持續(xù)從大氣吸入空氣并進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣送入燃燒室，在那里與噴入的燃料混合燃燒，形成高溫燃?xì)狻＿@些高溫燃?xì)饬魅肴細(xì)鉁u輪進(jìn)行膨脹作功，并使渦輪和壓氣機葉輪旋轉(zhuǎn)。由于燃?xì)獾母邷刈龉δ芰υ鰪?，使燃?xì)鉁u輪不僅能夠驅(qū)動壓氣機，還能輸出額外的機械功。

燃?xì)廨啓C效率受燃?xì)獬鯗睾蛪簹鈾C壓縮比這兩個關(guān)鍵因素的影響。通過提升燃?xì)獾某跏紲囟群拖鄳?yīng)增加壓縮比，可以實現(xiàn)效率的顯著提高。在1970年代末，壓縮比高達(dá)31是常見的現(xiàn)象。工業(yè)和船用燃?xì)廨啓C的燃?xì)獬鯗赝ǔ８哌_(dá)大約1200℃，而航空燃?xì)廨啓C的初始溫度則超過1350℃。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

在能源領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C有著重要的應(yīng)用。它可以用于為發(fā)電機提供電力，或者作為泵和壓縮機的動力源。同時，由于燃?xì)廨啓C可以快速啟動并具有較高的效率，因此它也是調(diào)峰電站的首選。在石油和天然氣行業(yè)中，燃?xì)廨啓C被用于驅(qū)動各種設(shè)備，如壓縮機和泵。此外，燃?xì)廨啓C還被用于生產(chǎn)合成氣和氫氣等化學(xué)物質(zhì)。

PART 03

東方鍋爐

燃?xì)廨啓C的介紹

一直心懷“國之大者”！東方鍋爐聚焦產(chǎn)業(yè)前沿，鉆研技術(shù)難點。為了構(gòu)建高端裝備產(chǎn)業(yè)完整的研發(fā)制造產(chǎn)業(yè)鏈，公司形成了自主高效的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品制造和質(zhì)量控制體系。由化工核電裝備工程公司牽頭，東方鍋爐成立了一支專門的攻關(guān)團隊，他們采用多部門融合、全流程協(xié)同的高效研發(fā)模式，針對燃機空氣冷卻器進(jìn)行了強度、性能計算研究，并對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流場、應(yīng)力分析研究和設(shè)備振動分析。

圖源：官微

在這個過程中，團隊成功攻克了多項關(guān)鍵難題：

1、換熱性能計算要求高：需要精確計算熱交換效率，考慮多種因素并采用先進(jìn)數(shù)值模擬方法。高精度計算能確保冷卻器符合燃機運行要求，并減少能源消耗。

2、出口冷卻空氣溫度控制精確：通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化和冷卻水流量控制來調(diào)整溫度。實時監(jiān)測溫度并通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)精確控制。

3、設(shè)備壓降?。和ㄟ^優(yōu)化冷卻器結(jié)構(gòu)和設(shè)計來降低設(shè)備壓降。選擇高性能材料和制造工藝也能提高性能并降低能耗。

4、應(yīng)對負(fù)荷波動：采用可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇來增強冷卻器的適應(yīng)性。例如，可調(diào)節(jié)百葉窗、改變冷卻器形狀和結(jié)構(gòu)等措施來應(yīng)對負(fù)荷波動。選擇穩(wěn)定材料和制造工藝也能提高設(shè)備的抗波動能力。