11月18日至19日,2024中國創(chuàng)新設(shè)計活動周暨第九屆好設(shè)計頒獎大會在浙江省召開。在中國創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟副會長兼理事長、中國工程院院士潘云鶴等10位院士的共同見證下,東方電氣集團所屬東方汽輪機申報的《自主F級50MW重型燃氣輪機設(shè)計》獲得2024好設(shè)計金獎。好設(shè)計獎是唯一的國家級設(shè)計創(chuàng)新專項獎,代表了我國設(shè)計創(chuàng)新發(fā)展趨勢。
重型燃氣輪機是發(fā)電和驅(qū)動領(lǐng)域的核心設(shè)備,被譽為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”,是一個國家科技水平和綜合國力的象征。為服務(wù)國家重大戰(zhàn)略,2009年,東方電氣集團匯聚優(yōu)勢資源、組建科研團隊,聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上中下游單位,率先在國內(nèi)開展具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的F級50兆瓦重型燃氣輪機研制。
2022年11月25日,東方電氣F級50兆瓦重型燃氣輪機正式完工發(fā)運。2023年3月8日,東方電氣F級50兆瓦重型燃氣輪機在華電清遠華僑工業(yè)園天然氣分布式能源站順利通過72+24小時試運行,標志著我國在自主重型燃氣輪機領(lǐng)域完成了從“0”到“1”的突破。歷時14年研制,填補了我國自主燃氣輪機應(yīng)用的空白,開啟了我國自主燃氣輪機高質(zhì)量發(fā)展的新篇章。
東方電氣F級50兆瓦重型燃氣輪機符合綠色低碳設(shè)計要求,實現(xiàn)了十幾門學(xué)科交叉融合、全產(chǎn)業(yè)鏈單位的協(xié)同設(shè)計,已成功應(yīng)用于華電清遠、中電德陽兩個示范電站,累計運行超過5000小時。
主要設(shè)計創(chuàng)新點:
1.從應(yīng)用理論開始構(gòu)建設(shè)計體系,同步開發(fā)自動型線迭代、性能尋優(yōu)算法等智能化手段,自主設(shè)計國內(nèi)首臺F級高效高負荷多級跨音軸流壓氣機。
2.采用燃燒、力學(xué)、機械、聲學(xué)、控制等多學(xué)科融合設(shè)計理念,利用理論+經(jīng)驗+實驗迭代相結(jié)合的手段,原創(chuàng)設(shè)計干式低污染、可燃綠色多燃料燃燒器。
3.采用“熱流固耦合設(shè)計+制造協(xié)同”的理念,利用葉片參數(shù)化設(shè)計、高精度仿真、數(shù)字模擬試驗等技術(shù),自主設(shè)計高性能、高可靠性、高壽命、低成本的透平。
4.采用數(shù)值仿真+試驗相結(jié)合的方法,建立了大尺寸透平葉片冶金-組織-尺寸精度一體化控制方法和空心葉片復(fù)雜陶瓷型芯制備方法,自主實現(xiàn)了重型燃機高溫透平葉片的完全國產(chǎn)化。
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