燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)乎航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展 國內(nèi)用戶應(yīng)支持
今年以來燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)動(dòng)作頻頻3月四川省成立了燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將合力突破燃機(jī)研發(fā)的技術(shù)難關(guān)8月湖南株洲市通過了《株洲市航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2013-2030)》評(píng)審9月四川省通過《航空與燃機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作推進(jìn)方案》種種跡象表明燃?xì)廨啓C(jī)作為奠定工業(yè)大國和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國的戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在我國的份量越來越重隨著技術(shù)的不斷突破我國實(shí)現(xiàn)了重型燃?xì)廨啓C(jī)的自主研制但廣闊的國內(nèi)市場仍對(duì)其信心不足更愿意采購進(jìn)口設(shè)備我們?cè)诰劢辜夹g(shù)突破的同時(shí)更要思考市場的考驗(yàn)
突出核心優(yōu)勢 開拓廣闊前景
燃?xì)廨啓C(jī)不僅應(yīng)用于機(jī)械航空航天艦船兵器等軍工領(lǐng)域還廣泛應(yīng)用于油田通信電力能源西氣東輸管輸動(dòng)力等民用領(lǐng)域作為裝備制造業(yè)最高端最前沿的代表燃?xì)廨啓C(jī)是中國制造亟待突破和提升的主攻方向加之我國能源市場的發(fā)展和變化國家對(duì)環(huán)保日益重視燃?xì)廨啓C(jī)的前景十分廣闊地位極其重要競爭異常激烈
最大效率最優(yōu)效益隨著高溫材料的不斷進(jìn)展以及渦輪采用冷卻葉片并不斷提高冷卻效果透平前燃?xì)獾某鯗刂鸩教岣?span id="8zw4wkt" class="myIcon">現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到 1400℃~1500℃未來將達(dá)到1600℃~1800℃加之研制級(jí)數(shù)不斷減少壓縮比越來越高的壓氣機(jī)和各個(gè)部件效率的提高使燃?xì)廨啓C(jī)效率不斷提高燃?xì)廨啓C(jī)的簡單循環(huán)熱效率已由初期的不足20%相應(yīng)提高到現(xiàn)在的36%~40%甚至超過50%(燃?xì)渫钙剑?span id="cqespb6" class="myIcon">單機(jī)功率由初期的幾千千瓦發(fā)展到 100MW以上等級(jí)的大機(jī)組如今已達(dá)到250~300MW 而且啟動(dòng)非常快由于整個(gè)轉(zhuǎn)子十分輕巧在起動(dòng)機(jī)幫助下從冷態(tài)啟動(dòng)至帶滿負(fù)荷只需1~2分鐘的時(shí)間通過快速啟動(dòng)方式啟動(dòng)時(shí)間還可縮短一半
體積較小使用便捷燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力部件設(shè)計(jì)構(gòu)造衍生于渦輪增壓器和輔助動(dòng)力裝置簡單來說它是以徑流式葉輪機(jī)械為技術(shù)特征的通過采用徑流式葉輪機(jī)械即向心式透平與離心式壓氣機(jī)可使裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊與傳統(tǒng)設(shè)備相比燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備規(guī)模體積比傳統(tǒng)的鍋爐蒸汽輪機(jī)小占地面積小便于移動(dòng)而且微型燃?xì)廨啓C(jī)由于不需要水既可以在電網(wǎng)無法覆蓋地廣人稀嚴(yán)重缺水的邊遠(yuǎn)地區(qū)使用也可以在城市重要場所獨(dú)立應(yīng)用
減少燃煤清潔環(huán)保以煤為主要能源結(jié)構(gòu)使我國的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重燃?xì)廨啓C(jī)可以采用天然氣丙烷油井氣煤層氣沼氣汽油柴油煤油酒精等煤炭以外的燃料而且燃?xì)廨啓C(jī)采用貧燃料預(yù)混合技術(shù)通過在燃燒過程中控制NOx的生產(chǎn)或在NOx生成后排入余熱鍋爐時(shí)進(jìn)行尾部煙氣脫硝達(dá)到超低的NOx 排放效果使用天然氣或丙烷燃料滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)排放的體積分?jǐn)?shù)NOx小于9×10-6使用柴油或煤油燃料滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)排放的體積分?jǐn)?shù)NOx小于 35×10-6采用油井氣做測試排放的體積分?jǐn)?shù)NOx小于1×10-6而且能夠?qū)崿F(xiàn)資源充分循環(huán)利用真正達(dá)到零排放
噪聲最小安全可靠燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的低頻份量很低由于燃?xì)廨啓C(jī)本身處于高速穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)中產(chǎn)生的噪聲更多是高頻嘯聲而且可以通過采用數(shù)字式遙控的聯(lián)網(wǎng)離網(wǎng)變換裝置彌補(bǔ)其它設(shè)備在安全穩(wěn)定性方面的不足
借力先進(jìn)技術(shù) 克服制造難度
燃?xì)廨啓C(jī)被公認(rèn)為世界上最難制造的機(jī)械裝備又稱制造業(yè)皇冠上的明珠傳統(tǒng)汽輪機(jī)工作溫度一般是幾百攝氏度而燃?xì)廨啓C(jī)工作溫度在1000攝氏度以上如此高溫尋常鋼鐵都要融化而燃?xì)廨啓C(jī)葉片卻要保證能以每分鐘3000轉(zhuǎn)以上的速度工作
渦輪高溫葉片是燃?xì)廨啓C(jī)中極為重要的零件其質(zhì)量的好壞對(duì)燃機(jī)整體性能和使用安全有重要的影響它在高溫高速高應(yīng)力和高腐蝕的環(huán)境下工作普遍具有材料特性要求高毛坯的鍛造工藝復(fù)雜葉片型面復(fù)雜曲率變化大精度要求高加工中很難保證技術(shù)要求高加工檢測難度大等特點(diǎn)但隨著渦輪高溫葉片設(shè)計(jì)水平的不斷提高計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的迅速發(fā)展三維造型的普遍采用耐高溫材料的研究進(jìn)展順利金屬材料冶煉制造技術(shù)的提升已經(jīng)突破了燃?xì)廨啓C(jī)核心部件渦輪高溫葉片的制造難度
渦輪盤作為燃?xì)廨啓C(jī)中渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的主要承力件和渦輪轉(zhuǎn)子葉片的載體解決它的制造難題體現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)的整體水平它的工作環(huán)境亦十分惡劣所受氣體力熱應(yīng)力和離心力均很大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜尺寸精度要求高加工工藝性較差對(duì)其造成了極大的制造難度但隨著我國數(shù)控車技術(shù)高速拉削技術(shù)端面弧齒磨削技術(shù)精面精密連接孔的鉆鏜加工技術(shù)等實(shí)用新技術(shù)的發(fā)展為燃?xì)廨啓C(jī)渦輪盤的制造提供了可靠的保證
其次是燃?xì)廨啓C(jī)的控制系統(tǒng)它決定了燃?xì)膺\(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性安全性可用率以及變工況運(yùn)行的性能等指標(biāo)與一般工業(yè)控制系統(tǒng)相比復(fù)雜得多不僅有邏輯控制還有過程控制各種嚴(yán)格的保護(hù)等設(shè)計(jì)難度和制造難度非常大但隨著我國軟件開發(fā)技術(shù)仿真技術(shù)電子技術(shù)和微處理器技術(shù)的快速發(fā)展為燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)的制造提供了堅(jiān)強(qiáng)的后盾
經(jīng)過了近幾年來的先進(jìn)技術(shù)改造和發(fā)展我國的燃?xì)廨啓C(jī)在制造方面已經(jīng)掌握了先進(jìn)的工藝技術(shù)不僅可以制造渦輪葉片和渦輪盤等核心零部件掌握了先進(jìn)的控制技術(shù)確保燃?xì)廨啓C(jī)的安全可以制造先進(jìn)的燃燒室,火焰筒,內(nèi)外套及噴嘴等零部件說明我國航空和燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的制造能力逐漸強(qiáng)大
面對(duì)巨大需求 扶持國產(chǎn)裝備
從第一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)真正制造成功開始燃機(jī)市場就一直被西方巨頭壟斷據(jù)統(tǒng)計(jì)GE系統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)量約占全世界總產(chǎn)量的53%排名第一三菱公司系統(tǒng)約占19%排名第二Alstom-ABB系統(tǒng)約占14%排名第三Siemens-WH系統(tǒng)占9%排名第四這幾家廠商大公司及其伙伴廠家的產(chǎn)品份額約占世界總量的80%這種市場格局自1989年開始就一直沒有發(fā)生太大的變化
隨著國家對(duì)于低資源消耗節(jié)能環(huán)保問題的重視我國對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的研制開發(fā)應(yīng)用探索都投入了巨大的人力物力使我國燃機(jī)市場逐步走活尤其是近年來隨著我國西氣東輸石化電力通信等重大項(xiàng)目的建設(shè)和分布式能源系統(tǒng)的試點(diǎn)建設(shè)我國燃?xì)廨啓C(jī)總體需求訂單呈現(xiàn)上升趨勢但國產(chǎn)燃機(jī)所占市場份額仍舊相對(duì)較小GE阿爾斯通西門子等國外大公司的產(chǎn)品大約占據(jù)我國燃?xì)廨啓C(jī)市場份額的80%我國自主研制燃機(jī)只占約20%的份額
2009年至今歐美發(fā)達(dá)國家的燃?xì)廨啓C(jī)市場始終處于增長狀態(tài)美國燃?xì)廨啓C(jī)的平均市場規(guī)模增長率為17.7%英國為15.8%日本為14.9%目前我國燃?xì)廨啓C(jī)的平均市場規(guī)模增長率為13.8%但隨著我國工業(yè)轉(zhuǎn)型和節(jié)能減排的進(jìn)一步深入燃?xì)廨啓C(jī)的使用范圍將更廣增長空間十分廣闊增長速度也有望追上發(fā)達(dá)國家我國燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)口總量自2005年來一直處于增長狀態(tài)就是明顯的例證
燃?xì)廨啓C(jī)只有通過長期的使用才能發(fā)現(xiàn)不足并不斷改進(jìn)不少國內(nèi)用戶在采購時(shí)只考慮滿足自身需求更傾向于直接采購國外現(xiàn)成的設(shè)備而對(duì)處于試用或者還在推廣中的國產(chǎn)裝備信心不足從而讓國產(chǎn)裝備無法在使用和市場實(shí)踐中持續(xù)改進(jìn)更新作為中國工業(yè)的推進(jìn)者國內(nèi)用戶有責(zé)任和義務(wù)幫助我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)在使用實(shí)踐中不斷完善
燃?xì)廨啓C(jī)與航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)都屬高溫高壓渦輪機(jī)械裝備工作原理相同核心技術(shù)相似燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中與航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有很多共性航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步如QD-128燃?xì)廨啓C(jī)的前身是昆侖航空發(fā)動(dòng)機(jī)
燃?xì)廨啓C(jī)不僅更具有多樣性復(fù)雜性的技術(shù)特點(diǎn)其應(yīng)用領(lǐng)域較之航空發(fā)動(dòng)機(jī)也更為廣泛發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)提高國產(chǎn)燃機(jī)的使用推廣也有助于國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展更關(guān)系到國家能源交通環(huán)保等國計(jì)民生的發(fā)展在制造技術(shù)有所突破的背景下通過市場經(jīng)濟(jì)財(cái)政扶持國產(chǎn)裝備的推廣先用起來在長期的使用中逐步提高性能同等條件下優(yōu)先采購在實(shí)際應(yīng)用和政策扶持的雙重支撐下促進(jìn)我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展