广东华电清远能源公司：勇开科技创新“顶风船”

来源：中国能源新闻网 时间：2025-01-03 16:53

全海英 杜选敏

　　从立梁架柱谋创新，到蹄疾步稳推创新……在逐梦科技创新、发展新质生产力的航程中，广东华电清远能源公司“稳舵”“扬帆”“棹桨”，勇开科技创新“顶风船”，朝着国产燃机创新方向一路行进。

　　稳舵，定好创新“方向”

　　重型燃气轮机被誉为工业装备制造业“皇冠上的明珠”，是一个国家科技水平和综合国力的象征，也是发达国家实施严格技术封锁的关键设备。为服务国家重大战略，在国务院国资委的统筹部署下，在集团公司、广东公司的大力指导和支持下，清远公司建设、应用首台由东方电气耗时十余年研制的全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组。项目于2022年3月正式开工，12月31日实现一次点火成功，创造了25天完成燃机安装、从开工到并网仅用时9个月的“中国速度”。2023年3月8日正式转入商业运行，标志着我国已全面掌握F级重型燃气轮机研制、试验、施工、调试等方面的标准体系和工艺规范，为清洁能源领域提供自主可控全链条式的“中国方案”。面对这台“争气机”，清远公司全力以赴。

　　2023年3月，监盘的工作人员发现1号燃烧器头部温度较其余燃烧器高出约10华摄氏度，对应叶片通道温度偏差相应升高。现场专家和技术人员调阅运行参数曲线进行反复对比、讨论研究、试验调整，但问题始终没有得到解决。

　　清远公司党委当机立断，决定对燃机进行解体检查。3月18日第一次正式解体，专家、技术人员把这个“大家伙”团团围住。“我是带头人，有问题我先上”，项目负责人李林浩说道，第一个进入燃烧器和透平缸体内，仔细查看着每个部件，发现G50燃机的燃烧器喷管断裂，尾筒π型支撑断裂、涂层脱落，透平叶片涂层脱落，部分叶片受到异物打击出现减肉，排气侧膨胀节裂纹等问题。

　　这次进缸检查，发现的问题多而杂。李林浩敏锐地发现最核心的问题其实是尾筒π型支撑断裂进入透平部分导致叶片减肉问题。针对这个问题，2023年5月11日—12日，清远公司组织系统内专家至项目现场对G50燃机检修情况进行评估，明确问题处理方案；5月13日—7月15日，协调东方汽轮机厂将π形支撑用原材料优化为强度更高疲劳强度的材料，内侧增加垫片，降低π形支撑螺栓安装力矩，同时更换燃烧器喷嘴加工方式，增加外径尺寸和壁厚，提高疲劳强度。11月18日，开机检验，燃烧器及对应叶片通道温度偏高问题得到有效解决，G50燃机的安全性进一步提升。

　　扬帆，撑起创新“桅杆”

　　作为“新机”“样机”，有问题是常态。

　　2024年3月20日，G50燃机出现一级动叶受异物打击导致减肉问题。4月19日，清远公司进行第二次解体检查，发现燃料喷管减肉、燃料密封板环焊缝裂纹、燃烧器π型支撑脱落、一级动叶受异物打击、弹簧夹片脱落、气封体减肉磨损等诸多问题。

　　尾筒π型支撑断裂导致一级动叶受异物打击问题再次出现。清远公司立即组织内外部生产专家和项目建设人员召开圆桌会议，查找原因，最终认定原因为尾筒入口导向环长期运行中残余应力释放以及高温下的短时蠕变，产生永久性非均匀塑性变形挤压π型支撑断裂。

　　“同样的问题再次发生，必须找到彻底根治的办法。”年仅28岁的“全重分室”技术人员杨鹰毫不胆怯。2024年5月，杨鹰会同东方汽轮机厂专家，对尾筒入口导向环的结构进行了结构优化，降低π型支撑应力集中的风险，提高了设备运行的可靠性。

　　至此，经过两次解体检修，G50燃机顺利完成了部分部件材料、工艺技术更新，成功解决了17项70条问题缺陷，机组可靠性更强。

　　棹桨，奋楫创新“浪潮”

　　至2024年9月5日，G50燃机完成满负荷运行2000小时，累计等效运行超过3000小时。充分验证了压气机、透平叶片、燃烧筒内壁涂层、燃机控制系统等关键核心部件与系统的可靠性与稳定性，证明了G50燃机具备安全稳定运行的能力和条件。但要充分发挥“国之重器”作用、实现商业化推广还需要一场性能试验“大考”来检验。

　　9月5日—6日，清远公司技术团队以“准确掌握机组投产后的性能，验证燃气-蒸汽联合循环机组在性能保证条件下的性能”为目标，开展联合循环、燃气轮机、汽轮机、余热锅炉、环保五大性能试验，认真观察40%、50%、60%、75%、80%、100%负荷下G50燃机各部件的温度、压力，同时在满负荷时提升温度参数，不断试验G50燃机各部件的设备性能，得出G50燃机是否具备安全稳定运行的结论和广泛推广应用的条件。

　　2024年9月19日，国家有关部委、院士、集团公司、制造厂家和相关院校等业内大咖云集清远公司，共同鉴证G50燃机的设备性能。经过对参数的详细对照分析，运行平稳、设备可靠、各种参数符合验证标准，燃机顺利通过国家产品鉴定。

　　G50燃机从多次检查检修、改造优化、试验验证直至最终成熟定型，体现了国产燃机核心关键部件技术日趋成熟，具备向国防、交通、能源、环保领域推广的条件，为实现从首台、数台制造到批量化、高质量稳定制造提供了“中国方案”。

　　海不拒细流，方能成其大。山不拒细壤，方能就其高。清远公司依托“全重分室”开展科技探索和试验，以《新型电力系统下燃气轮机发电关键技术研究与应用》为课题进行新一轮自主创新研究。针对目前存在的科技难点，明确自动燃烧调整技术、进气系统性能监测及诊断技术、透平部件寿命预测及健康管理、热端部件涂层失效的寿命预测、声纹数据库建设以及基于无代码可视化G50燃机仿真数字孪生模型的能效诊断及经济运行策略、基于多源融合的G50燃机故障预警诊断及维护决策技术等7项课题。一俟突破，将有效带动燃气轮机智慧运维和检测评估等能力的提升，打破国外燃机技术垄断，实现燃机服务自主化、平台化、市场化和产业化，为我国燃机发电自主可控和供应链安全做出贡献。与此同时，通过对燃机生产大数据的采集、汇集和分析，将形成包含故障预警诊断、性能分析、运行优化、经营决策等业务功能的燃机运维技术体系，实现数据的自动分析、寻优和决策，可大幅提高燃气发电机组经济性和可靠性水平，降低发电企业生产管理成本，每年可为发电企业带来300万元以上的经济收益。

　　新使命呼唤新担当，新征程要有新作为。广东华电清远能源公司把实施创新驱动战略与高质量发展深度融合、高效联动，勇开科技创新“顶风船”。

　　责任编辑：于学华