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中国科技的又一突破!自主研发重型燃气轮机,打破英美70年封锁

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2021-08-20  来源:王旭观察  浏览次数:4779
 就在前段时间,国内首台f级50兆瓦重型燃气轮机研发成功,这则消息传播后引发了众多西方国家的注意,因为这意味着中国成为世界上第五个自主制造重型燃气轮机的国家。

 

 

要知道,西方国家靠着各方面的高新技术,疯狂压榨我国没少赚我国人民的钱,赚钱就算了,还唯独我国技术的发展,而这项的成果的发表,意味着我国再用一个领域成功突破了它们长达数十年的封锁。

 

 

但是,也许大部分的朋友会更加好奇,什么是重型燃气轮机,它的背后又有着多少科研人员付出了努力,听到重型燃气轮机可能会认为是和蒸汽机类似的一种机器。但其实它是目前世界上优功转换效率最高的设备,对于工业发展极其重要,而这项技术其实早在世纪就已经开始广泛应用了,但是西方国家对于这项技术的封锁非常严密。

 

 

尽管我国从建国以来就已经在奋力追赶,但是我国当时的工业基础极其薄弱,再加上其它各种因素影响,以及研究难度极大,涉及的领域太广,所以一直都没有实质性的进展。

 

 

重型燃气轮机是一个由数万个零部件组成的庞然大物,主要由燃烧是压气机以及燃气涡轮三部分组成,工作原理也不复杂,它是让燃料和空气混合燃烧产生高温高压气体,用这些气体推动涡轮旋转达到驱动的目的,它是发电和驱动领域的核心设备,舰艇,航母里面都有着它的存在。

 

 

它在运作时需要承受高温高压,而这就使得它的设计和制造的难度极大。而且因为涉及范围极广,所以还需要各个领域的研发部门齐心协力才能完成制造,可以说,一个国家能否制造出重型燃气轮机,直接体现了这个国家工业体系是否完善。

 

 

因此,重型燃气轮机也被誉为是制造业皇冠上的名著,而燃气轮机的理论最早是由英国人在1791年提出的,但是直到1905年在法国诞生第一台燃气轮机。时间在继续,往后在100多年时间里,也只有美国,英国,俄罗斯和乌克兰四个国家能够自主制造重型燃气轮机。

 

 

虽然俄罗斯和我国最近关系比较密切,但是要知道,重型燃气轮机可是一项非常重要的技术,从当时世界上只有四个国家能造就可见一斑,因此,在这么长的时间里,全球的重型燃气轮机市场也就几乎被欧美公司垄断了。新中国成立之后,百废待兴,工业基础薄弱,起步较晚,再加上当时的新中国在很长一段时间之后才意识到重型燃气轮机的重要性。

 

 

中国想要发展就要有相关技术,而西方资本主义国家不愿意分享给我们技术,但是有想要赚中国的钱,于是西方人又出了一个鬼点子,它们先将一些技术高价转让给我国,我国自然是很高兴地买下了,结果发现这只是边缘的技术。

 

 

西方人把这些技术卖给我国,是想让我国当它们的加工厂,帮它们制造各种零件,而那些真正的核心技术自然是留在了它们本土。它们只需要低价购买我国制造的各种零件,然后拉回它们本土组装,再将组装完成的设备翻个几倍的价格出售给我们,更可恶的是,有些设备还是它们已经淘汰的老式设备。

 

所以长期以来,我国功率超过5M瓦的燃气轮机只能向西方高价进口,而有这些机器连使用方式都不给我们说,这就意味着想要这次使用还必须高价雇佣它们的技术人员。而且由于核心技术在西方国家手里,万一进口的重型燃气轮机出现了什么问题,还必须要聘请国外工程师维修核心零件只能从西方国家购买价格及其昂贵。

 

且外国工程师维修时,禁止中国人在场,可以说将技术封锁展现的淋漓尽致,不过毕竟是人家研究出来的技术,人家说了算,而且上面这些倒也不是什么大问题,毕竟只有国家能够稳步发展,能用钱解决的问题都不是问题。

 

 

但是,欧美国家在赚我国钱的同时,还经常打压我国燃气轮机企业发展固定,显而易见,就是为了能够更加长期的收割中国财富,而这就过分了西方不愿意卖技术就算了,还阻挠我国技术的发展。

 

 

而谁也不敢保证,万一欧美国家为了限制中国的发展,禁止向我国出口重型燃气轮机,这我国的能源安全将受到严重威胁,而要知道,现在全球各国一半军舰的主动力系统都是使用的美国通用公司研制的舰用燃气轮机,而且使用重型燃气轮机,让天燃气发电站的发电功率从数10M瓦提升到上百兆瓦。

 

 

可想而知火箭重型燃气轮机的重要性,而想要打破被西方技术封锁的困境,只能自己研究出技术,2009年,东方电气集团接下了研制重型燃气轮机的重任。技术攻坚团队迅速组建,开始了自主研发f及50M瓦重型燃汽轮机的艰辛旅途,虽然重型燃气轮机的工作原理十分简单,但它的结构非常复杂,由数万个部件组成。

 

 

一个重型燃气轮机的设计,将涉及材料学,空气动力学,流体力学等多个方面的学科,想要多个学科的专家们互相协作,才能拿出一个合格的技术方案,而其中最难的两个难题是燃烧是外壳和叶轮的研制。因为燃气轮机在工作时内部一直都处于高温高压的极端环境,因此燃烧是承受的压力最大可达1300摄氏度以上,没有金属能承受的住。

 

 

在这种环境下用来排气的叶轮转速将变的极为恐怖,甚至一分钟就能达到15000转,这种离心力足以瞬间把普通金属甩成面条,而如果在运作时燃烧室外壳出现裂纹或者叶轮产生一丝变形,都将发生严重的爆炸事故。

 

 

为了能够解决这些难题,我们的科研人员将研究方向定为了加强材料的强度和耐热度,研究人员在燃烧匙外壳以及叶轮的材质中加入一些合金,大大加强材质的强度与稳定性。并且把高叶片设计成了空心结构,从而减轻重量,降低离心力,并制作成了特殊的形状,使空气可以形成对流冷却。

 

 

叶片表面喷涂上特殊的陶瓷涂层,这些陶瓷粉末在融化后就可以形成热障涂层才足以让这些叶片在高温状态下正常工作。2019年,我国首台自主研制的埃及50M瓦重型燃汽轮机点火成功,我们首先需要感谢那些付出大量汗水的科研人员。

 

 

还有件值得一提的事情,在这个项目的研发团队里面有一支平均年龄只有三多十岁的团队,在段方苗博士的带领下,仅仅只用三年就攻克了这个项目的核心难题。而且他们没有停下脚步,还在300M瓦级的燃气轮机项目中取得了不错的进展,相信在科研人员的努力下,中国还将突破更多欧美国家的技术封锁。对此,大家还有什么看法?欢迎在下方评论区留言。

 

 

 
 
 
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