聊一聊我们身边的科技进步

　　说到科技进步我相信大家都有感受到各种各样的电器在生活中越来越普及，而这些归根溯源电器都离不开相应电力设备的供应。

　　就在三月初，广东清远的天然气能源站有一台50兆瓦燃气轮机完成了运行测试，正式投入商业使用。这台发电机在今年1月3日第一次上网发电，过去几个月，从测试到发电再到商业运行，新华社和其他媒体一直说这台机器是“争气机”。

　　对于中国的官方媒体来说， “争气机”是一个有特定概念的名词，用来形容弥补国内产业缺口的技术突破，往往对应从无到有的技术设备。比如说 “银河”巨型计算机“曙光1号”计算机“天河一号”超算机、歼十、空警2000。这些几年出现一次的重大技术进步才能得到“争气机”的冠名。

　　现在国内主流火电站的单台机组功率已经达到1000兆瓦，为什么50兆瓦的燃气轮机也被称为“争气机”？

　　燃气轮机是第二次工业革命的顶峰技术。中国在19世纪和20世纪落后世界太远，现在虽然已经摸到了信息时代的门槛，还是经常被之前的技术缺口限制发展空间。这台50兆瓦的发电机的确功率不大，从技术上说也只是发达国家的常用机型水平，但能实现完全国产化，而且稳定运行到可以商业并网发电，解决了中国军民两方面的重大缺口，也为将来追赶先进技术提供了平台和利润，所以算是“争气机”。

　　过去我国重型燃气轮机长期依赖进口绒面电池，最近十几年，国内加大对重型燃气轮机的研发投入，终于在东方电气集团的50兆瓦燃气轮机上拿到了阶段性成果。

　　重型燃气轮机有2万多个零部件，按运行温度，可分为燃烧室之前的冷端部件与燃烧室之后的热端部件，热端部件直接面对高温燃气，是燃气轮机最核心的技术。过去中国燃气轮机工业长期落后，根本摸不着F级设备的边。二十年前凯时kb88官网注册，国家决定像高铁那样，用市场换技术，引进一批F级燃气轮机产线兆瓦F级燃气轮机六十多套。东方电气、上海电气、哈尔滨电气分别与三菱、西门子与通用电气展开合作，各自研发热冲击试验。前几年的消息，东方电气集团已经把国产化率提高到79%。

　　但外国企业向我国转让的技术，基本都局限在冷端部件制造和整机装配这些低附加值环节，燃气轮机设计、热端部件制造、控制系统这些核心技术，发达国家希望中国能进口就可以了。

　　十几年来，从制造厂到用户，中国社会一直在推进重型燃气轮机自主国产化。热端部件国产化，在设计、材料、加工工艺方面最大的挑战就是高温。燃烧室与高温涡轮不仅运行时要承受高温，还要在频繁开启、关停过程中承受温度剧烈变化击，工作条件恶劣，是决定燃气轮机寿命的关键部件。在所有的热端部件中，技术难度最高的是高温涡轮叶片。

　　简单地说，我们追求燃气轮机的工作温度，最后导致温度高到燃气直接吹到叶片上会破坏叶片。我们必须在机器内部维持精密而脆弱的运行状态，才能连续生产。

　　即便是国际市场上成熟的技术，中国国内也缺乏配套产业链。所以从2009年起，东方电气承建了国家能源部“高温部件实验室”，全面引进了一批设备，包括压蜡机、压芯机、自动制壳线、真空定向凝固炉、蓝光三维扫描测量仪、陶瓷型芯烧结炉、X射线数字探伤仪，用几年时间建成了一条中试线，掌握了燃机高温部件批量生产能力，打通了G50燃气轮机制造技术的关键环节。

　　业内预计，到2025年，国内能在G/H级重型燃气轮机方面取得技术突破，到2035年自主重型燃气轮能机形成品牌系列，到2050年追平世界先进水平。国内工业燃气轮机还有很长的路要走。

　　但我们还要说，G50是当之无愧的“争气机”，因为G50项目最大的意义不是产品本身，而是在国内建成了一套完整的重型燃气轮机的研发配套设施，这是产业继续发展的基础床头灯环路参数。

　　最近二十年，国内开始重点攻关燃气轮机技术，国家制定的政策逐步扭转了之前散乱的行业局面。 “十五”期间，科技部通过863计划开展了110兆瓦R0110重型燃气轮机设计研制工作；2007年又在973计划中部署了“两机专项”。

　　其中西交大自主研制的梯度热冲击试验装置，最高温度和温升率指标都达到国际领先水平，不仅给大型叶片热障涂层做了实验验证，还给空天飞机做了高温实验。这些配套设施，是中国到2050年冲击世界先进燃气轮机技术的基础。我相信在未来，我们会在更多行业上赶上甚至成为世界前列水平。