2023年12月23日，華電電科院自主研制的E級燃氣輪機透平一級動葉在華電上海奉賢燃機發(fā)電有限公司順利通過48小時試驗驗證，實現(xiàn)國內(nèi)首次掛機運行，標志著中國華電在國內(nèi)率先邁出重型燃機核心部件自主研制應(yīng)用的關(guān)鍵一步。

志之所趨 無遠弗屆

燃氣輪機被譽為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”，是現(xiàn)代制造業(yè)的“動力之源”。透平一級動葉是重型燃機典型熱端零部件，制造工藝復(fù)雜、難度大。華電電科院勇?lián)厝?#xff0c;挑戰(zhàn)“最難制造”裝備，錨定解決燃氣輪機核心技術(shù)難題，聯(lián)合國內(nèi)頂尖裝備制造企業(yè)，開展E級燃機透平一動的國產(chǎn)化研制。

面對行業(yè)基礎(chǔ)弱、攻關(guān)任務(wù)重的現(xiàn)狀，自2022年項目伊始，華電電科院立即抽調(diào)精兵強將，組成燃云黨員突擊隊，篤志打贏本次創(chuàng)新攻堅戰(zhàn)。突擊隊發(fā)揮迎難而上的精神，秉承中國華電“馬上就辦，辦就辦好”的工作作風(fēng)，連續(xù)作戰(zhàn)爭分奪秒，集中力量攻堅克難，確保2023年實現(xiàn)E級燃氣輪機一級動葉國產(chǎn)化的目標。

踔厲奮發(fā) 篤行不怠

一級動葉葉片內(nèi)部冷卻孔能夠有效降低葉片溫度并保護其不受過熱和損壞，其設(shè)計制造涉及冷卻效率、流動阻力、制造難度大等問題，是本項目亟待攻克的技術(shù)難點。

面對行業(yè)空白領(lǐng)域難題，突擊隊沒有前人經(jīng)驗可以借鑒，只能摸著石頭過河，不斷嘗試。為此，突擊隊聯(lián)合加工制造單位，定制了4種不同優(yōu)化方案，通過流體和有限元計算逐一校核。經(jīng)過不斷的迭代優(yōu)化，終于獲得了與原廠件不同的、優(yōu)化的葉片冷卻孔分布、尺寸和擾流結(jié)構(gòu)，達到冷卻效率與原廠件相當(dāng)?shù)乃健?/p>

攻克了技術(shù)難題，突擊隊邁出了萬里長征第一步。但是他們并不滿足于原有設(shè)計，勵志做到行業(yè)頂尖。經(jīng)過不斷的評估和驗證，突擊隊創(chuàng)新性提出了將原廠件中的金屬涂層升級為熱障涂層，在抗腐蝕的基礎(chǔ)上增加了葉片的承溫能力，以降低葉片服役過程中的溫度和應(yīng)力值，提升葉片的可靠性。結(jié)果顯示這套方案不僅可行，而且進一步提升了國產(chǎn)葉片的可靠性和壽命。在質(zhì)量驗收規(guī)范制定方面，通過對原廠件的分析、數(shù)據(jù)積累，并聯(lián)合加工廠家共同制定了能夠滿足國產(chǎn)化的質(zhì)量驗收標準。

為了確保方案的可行性，突擊隊聯(lián)合國內(nèi)葉片研制單位、高校進行了多方面的充分驗證，制定出能夠保障葉片安全掛機的試驗驗證體系，為國產(chǎn)葉片的掛機運行保駕護航。

經(jīng)過前期的技術(shù)積累和夜以繼日的拼搏奮斗，突擊隊攻克了葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、精密鑄造、葉片加工和熱障涂層升級等一系列技術(shù)難點，在設(shè)計優(yōu)化、規(guī)范制定、鑄造、精加工、熱障涂制備等全流程實現(xiàn)自主可控，成功研制了與原廠件總體性能相當(dāng)、部分指標領(lǐng)先的一級動葉，實現(xiàn)了燃氣輪機高溫通流部件的100%國產(chǎn)化，并形成了一套固化的工藝體系和質(zhì)量保證體系，為E級燃機關(guān)鍵部件質(zhì)量檢驗與評定提供依據(jù)，填補了國內(nèi)空白。

艱難困苦 玉汝于成

歲末寒冬，冷風(fēng)獵獵。2023年12月，上海已是隆冬時節(jié)，在寒潮的影響下，氣溫已跌至零下，不少地方出現(xiàn)了冰凍或薄冰。

在這樣寒冷的天氣里，突擊隊為了掛機試驗順利完成，不辭辛苦、不畏艱難，連續(xù)奮戰(zhàn)30天。他們有時需要深入現(xiàn)場親自拆裝和搬運沉重的機械；有時需要和寒冷的天氣“搏斗”，在呼嘯的冷風(fēng)中堅持作業(yè)；為確保機組平穩(wěn)運行，有時需要在現(xiàn)場連續(xù)堅守24小時。

“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金?！?023年12月23日，項目團隊順利完成E級燃氣輪機一級動葉裝機運行48小時考核，各項指標參數(shù)正常，項目取得圓滿成功，成功突破最后“一公里”。

在燃機國產(chǎn)化的道路上，華電電科院將繼續(xù)在科技成果轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮作用，創(chuàng)新奮進、奮勇爭先，聚焦重點研究方向，為實現(xiàn)燃機整體行業(yè)形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈，保障我國能源和國防戰(zhàn)略安全作出更大貢獻。