第九屆亞洲燃氣輪機聚焦決策者峰會暨展覽會于2022年8月19日在上海順利閉幕。本次會議由上海市工業(yè)合作協(xié)會、中國電力市場技術(shù)協(xié)會運維檢修分會、決策者智庫、師昌緒先進材料創(chuàng)新中心聯(lián)合主辦;由中國電工技術(shù)學(xué)會新能源發(fā)電設(shè)備專委會、中國動力工程學(xué)會新能源設(shè)備專委會、燃氣輪機聚焦組委會聯(lián)合承辦。大會以“技術(shù)驅(qū)動·多能融合·低碳轉(zhuǎn)型”為主題,匯聚燃機終端用戶、整機制造商、零部件和解決方案供應(yīng)商、研究所/高校、政府等200+行業(yè)領(lǐng)先企業(yè),500余位參會代表同堂共聚,2000多名線上觀眾線上同步交流。在全球氣候面對現(xiàn)實挑戰(zhàn)、亞太區(qū)能源轉(zhuǎn)型逐步推進、氣電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來戰(zhàn)略窗口的大背景下,嘉賓們共同發(fā)揮燃機行業(yè)洞察力,探討燃氣發(fā)電和燃機整機制造的前沿技術(shù)。

在開場環(huán)節(jié),原上海市工業(yè)合作協(xié)會理事長陳啟豪發(fā)表開幕致辭。陳啟豪簡單剖析了目前世界氣候大背景、能源轉(zhuǎn)型的趨勢、國家發(fā)展戰(zhàn)略與燃機行業(yè)應(yīng)對策略:“2022年的這大半年是極不平常的,國際關(guān)系的劇烈波動嚴重干擾了資源配置和產(chǎn)業(yè)鏈的正常運行,中國的發(fā)展必將對世界各國的發(fā)展帶來強勁的動力和廣闊的市場!雖遭受疫情影響,國家“雙碳”目標仍然堅定不移地不斷實踐和落地。國家能源發(fā)展戰(zhàn)略更加側(cè)重于高新科技及重工業(yè)的發(fā)展,燃氣輪機作為“工業(yè)皇冠上的明珠”涵蓋了眾多高精尖工業(yè)科技,國家在重型燃氣輪機技術(shù)突破方面的需求也越來越緊迫。希望各位專家在接下來的與會過程中聚焦自己的專業(yè),開展更加深入的探討交流。”
決策者智庫創(chuàng)始人李慶星 先生指出了作為會議主辦方之一以及行走在燃氣輪機行業(yè)前端的智庫,決策者這個平臺的三大特點:“第一,我們是全球視角。從全球的視角來看中國,中國的市場、中國的技術(shù)發(fā)展、中國的商業(yè)生態(tài)、中國及全球交流互動。第二,技術(shù)邏輯。作為主邏輯,我們用技術(shù)的邏輯來看這個行業(yè)的發(fā)展,不管是這個行業(yè)技術(shù)的本身創(chuàng)新,還是商業(yè)生態(tài)的創(chuàng)新,以及國內(nèi)國外產(chǎn)業(yè)合作的創(chuàng)新。第三,堅持產(chǎn)學(xué)研共聚一堂。近年來參會的來自中國工程院、中科院、各科研院所高校以及央企研究所的參會比例,在明顯增加。希望這個會議變得有更強的公益性。”
接下來為期兩天的會議正式開始,會議由多個主論壇、分論壇和平行論壇組成,精彩紛呈。
聚焦雙碳目標,融創(chuàng)氣電產(chǎn)業(yè)新未來
廣州碳排放權(quán)交易所創(chuàng)新業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張辰 指出,碳交易市場并不是為了碳達峰和碳中和目標才出的,早在2013年多個省市便開始了碳排放權(quán)的交易。張辰分享了氫能對于碳排放權(quán)交易碳市場的結(jié)合點與燃氣輪機在雙碳領(lǐng)域下的發(fā)展機遇,并分析了氫燃料的使用和燃氣輪機在碳市場的方法學(xué)如何作用到碳交易權(quán)市場。
伍德麥肯茲亞太區(qū)電力與可再生能源研究總監(jiān)李義善 從宏觀上探討燃氣發(fā)電在未來的角色,通過分析亞洲與歐洲目前的電力市場背景、儲能和輸電的成本、可再生能源的發(fā)展趨勢和國內(nèi)外天然氣面對的挑戰(zhàn)這些方面展開。李義善指出:“燃氣輪機過去5年的市場非常不好,儲能越來越成熟的技術(shù)越來越?jīng)_擊燃氣做調(diào)峰工作的應(yīng)用;燃氣市場的發(fā)展更重要的是看電力需求還有可靠性的需求,我們看到的發(fā)展趨勢是比較穩(wěn)定的。”最后,李義善預(yù)測“2025-2030年燃機備用市場會起來的。”
中國石油學(xué)會經(jīng)濟專業(yè)委員會秘書長朱興珊 分析在目前大家對天然氣的價格、天然氣的供應(yīng)存在短期憂慮的情況下,我們要不要堅定氣電在新型電力系統(tǒng)中的作用。朱興珊指出,在能源轉(zhuǎn)型過程中能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型非常重要,而不是每一個電源、終端的轉(zhuǎn)型,電力系統(tǒng)要適應(yīng)整個能源產(chǎn)業(yè)需求。朱興珊表示,在未來能源結(jié)構(gòu)中,我國天然氣在很長時間內(nèi)的比例變化較大,取決于天然氣是否穩(wěn)定供應(yīng)及其價格和產(chǎn)量。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的調(diào)峰電源也起著不可替代的作用。
產(chǎn)業(yè)榜單宣讀,藍皮書發(fā)布
今年藍皮書研究組從2021年底開始研究調(diào)研,閱讀了包括境外大量的文件、資料,在溝通的過程中業(yè)內(nèi)的專家領(lǐng)導(dǎo)給了很多的支持。到目前為止,據(jù)了解,能夠以國際的視角、宏觀經(jīng)濟的角度加上技術(shù)的角度來看行業(yè)的發(fā)展,藍皮書是最全的一版。
燃氣輪機聚焦組研究員袁亞萍 講解藍皮書的主要三個部分:藍皮書的編寫思路、對行業(yè)回顧和藍皮書的發(fā)布。
脫胎于榜單同時也是依附于榜單,大會篩選出了部分的獲獎企業(yè)并進行頒獎儀式。獲獎的優(yōu)秀整機制造商的榜單:GE Gas Power 、Siemens Energy、Mitsubishi Power、Solar Turbines、Kawasaki Heavy Industries、Ansaldo Energia、東方電氣集團汽輪機有限公司、上海電氣燃氣輪機有限公司、哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司、中國航發(fā)燃氣輪機有限公司、杭州汽輪動力集團有限公司、中船重工龍江廣瀚燃氣輪機有限公司、新奧能源動力科技(上海)有限公司、上海和蘭透平動力技術(shù)有限公司、Baker Hughes、華電通用輕型燃機設(shè)備有限公司。
燃機輪機供應(yīng)商榜單:江蘇隆達超合金航材有限公司、無錫透平葉片有限公司、Saint-Gobain、EagleBurgmann、愛默生過程控制有限公司、杭州和利時自動化有限公司、頗爾(中國)有限公司、??松梨?中國)投資有限公司、道達爾潤滑油(中國)有限公司、西安伯力特增材技術(shù)股份有限公司、蘇州倍豐智能科技有限公司、Shell Aviation。
聚焦氣電產(chǎn)業(yè)機遇,電廠閉門沙龍
中海油文昌天然氣發(fā)電有限公司燃機副主任工程師吳祥志 交流了文昌電廠M701F4++燃機首次檢修及雙燃料切換燃燒介紹。吳祥志表示,中海油氣電集團接管后,文昌電廠完成了1號機組預(yù)T檢工作且兩臺機組先后完成了海氣的燃燒試驗,實現(xiàn)了海氣和LNG在線不停機切換。2022年2月電廠進行了1號機首次檢修,通過檢修確認了燃燒器的狀況驗證了M701F4++燃機有TTM化檢修的實力。
吳祥志介紹了雙燃料切換的背景并指出了燃燒海氣的難點及解決方案,最后表明文昌電廠兩臺機雙燃料切換燃燒技術(shù)的成功實施,具有以下重要的意義:驗證了三菱M701F4++機組可以適應(yīng)海氣和LNG氣源,也為同類型機組使用海氣提供了寶貴經(jīng)驗;擴展了機組燃料適用范圍,增加了文昌電廠生產(chǎn)經(jīng)營的靈活性,為中海油的海氣全產(chǎn)先銷做出了突出貢獻。
華能上海燃機發(fā)電有限責(zé)任公司總經(jīng)理助理、檢修部主任褚偉俊 分享了大型燃氣輪機摻氫燃燒前景,從幾個方面介紹了公司對燃機摻氫燃燒的想法和思路:國內(nèi)外燃氣輪機摻氫現(xiàn)狀和解決思路;西門子燃氣輪機摻氫解決方案;影響天然氣管道摻氫輸送的關(guān)鍵問題。褚偉俊表明我國是世界最大的制氫國,摻氫比例問題各廠表示的都不一樣,需要各可以確保的數(shù)據(jù);在最重要的經(jīng)濟問題方面,褚偉俊表明氫氣的價格按照體積計價低于1.5元就可以回收成本了,如果高于1.5元,建議大家再考量一下,是否有必要進行摻氫的工作。
東莞市金田紙業(yè)有限公司的燃機專工姜志偉 進行了燃氣輪機在造紙企業(yè)中的應(yīng)用案例分享。姜志偉建議以后主機廠家生產(chǎn)的時候,告知業(yè)主放在埋件的時候要和組建施工單位進行溝通,在灌漿的時候要進行一定的植機、加機,避免在未來一次澆灌的時候,導(dǎo)致位置的偏移。通過孤網(wǎng)運行的自備電廠的燃氣輪機的應(yīng)用案例,姜志偉提出了由于不能做到定速運行,在主設(shè)備造紙企業(yè)生產(chǎn)情況下,燃機必須全程負荷,在生產(chǎn)異常時機組轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)問題以及燃氣輪機孤網(wǎng)運行時燃機出現(xiàn)異常致機組停運三大問題,最后孤網(wǎng)運行時FSR模式的應(yīng)用進行了分析。
北京京能未來燃氣熱電有限公司副總經(jīng)理侯寶 分享了未來熱電雙碳背景下西門子E級燃機自主檢修及燃燒調(diào)整探索。北京京能未來熱電有限公司建設(shè)有一套9E級燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組及配套集中制冷站。同時建設(shè)了以冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)為核心,調(diào)峰熱源中心、蓄能系統(tǒng)和新能源系統(tǒng)為補充的區(qū)域能源項目,為未來科學(xué)城園區(qū)提供高效、安全的能源保障,是國內(nèi)首座區(qū)域能源示范項目。通過案例,侯寶講解了公司管網(wǎng)優(yōu)化方案和冰蓄冷項目。
通過分析燃機自主檢修情況,侯寶分享了關(guān)于檢修人員、工具、采購、技術(shù)文件和現(xiàn)場的準備方面的心得體會,并期望業(yè)內(nèi)同仁真正把燃機的關(guān)鍵技術(shù)進行突破,未來熱電也敢在這方面做一些嘗試。
聚焦中小燃機創(chuàng)新應(yīng)用場景——多元化應(yīng)用場景下的燃機求變之路
三菱重工航空國際有限公司亞太區(qū)銷售總監(jiān)Dyla Xiao 帶來了三菱動力航改燃機快速靈活的電力解決方案分享。Dyla Xiao透露,就新形勢下可再生能源的發(fā)展會越來越多,需求會越來越多,對電網(wǎng)的影響很大。Dyla Xiao分享了FT8的移動性和靈活性在緊急能源災(zāi)害管理,緊急發(fā)電使用中的體現(xiàn),并分析了FT4000型燃機的多方面優(yōu)點。
新奧能源動力科技(上海)有限公司主任工程師李雷 的主題是微小型燃氣健康管理系統(tǒng)開發(fā)進展。李雷表明,在可靠性的打磨和運維策略的優(yōu)化,運行成本的優(yōu)化這些方面,國內(nèi)外的各大主機廠業(yè)提供了很好的解決典范,包括GE、三菱動力、上海電氣,引出了開發(fā)新奧自主燃機的遠程健康管理的系統(tǒng)。
新奧能源動力構(gòu)建了一個雙向流動的一個架構(gòu),上傳數(shù)據(jù),下行控制終端的智能診斷,李雷詳細分析了其重點突破技術(shù),最后提出燃機健康管理的展望——從現(xiàn)在的反應(yīng)式的維護和主動定期維保到預(yù)防性維護,到引入燃機健康管理系統(tǒng)進行預(yù)測性維護,最后達到一個運維策略的優(yōu)化和降成本的運行,“以創(chuàng)新驅(qū)動驅(qū)動能源未來,燃機健康管理系統(tǒng)為燃機安全穩(wěn)定可靠保駕護航”。
華電通用輕型燃機設(shè)備有限公司總監(jiān)史煒 的分享主題為“航改型燃機助力‘雙碳’目標”。史煒指出,降碳的貢獻度30%取決于可再生能源的裝機能源增加,30%左右的貢獻來自于煤改氣,煤改氣的貢獻度超過40%。
“任何一種單一能源不能解決新型電力系統(tǒng)的問題,燃機可以和風(fēng)電、光伏、儲能電池其他各種能源,不同組合搭配實現(xiàn)多能互補的系統(tǒng)。”史煒表示,“LM航改燃機靈活性、快速的調(diào)節(jié)能力可以很好匹配可再生能源,跟可再生能源進行一個聯(lián)合部署,包括我們認為隨著制氫、儲氫、燃氫的發(fā)展,未來很多燃氣電廠變?yōu)槿細潆姀S,通過燃氣的燒氫,給可再生能源進行一個調(diào)峰和互補,實現(xiàn)多能的、穩(wěn)定綠色環(huán)保的生態(tài),這是我們對未來的期許。”
中船重工龍江廣瀚燃氣輪機有限公司系統(tǒng)集成部副部長欒永軍 分享了雙碳背景下中小型燃氣輪機的發(fā)展方向。欒永軍指出,環(huán)境的污染包括溫室的提出對于人類的生存環(huán)境帶來了極大的影響,隨著“雙碳”目標的實施,國內(nèi)傳統(tǒng)能源行業(yè)積極轉(zhuǎn)型,煤炭將加快退出主體能源的地位,可再生能源發(fā)展勢頭強勁,以天然氣為燃料的中小型燃氣輪機,將迎來新的發(fā)展和窗口期,同時也面臨新的挑戰(zhàn)。面對這些挑戰(zhàn),欒永軍介紹了燃氣輪機發(fā)展應(yīng)對策略:提升機組性能提升經(jīng)濟性,同時減少單位功率燃油使用量,進而降低碳排放。
欒永軍總結(jié)道,“在雙碳背景下我們公司認為燃氣輪機想發(fā)展更好,主要從幾個方面,第一推進低碳零碳燃料應(yīng)用,第二全方位加深數(shù)字化應(yīng)用,第三我們提出全鏈條開展碳足跡追蹤。”
中航發(fā)湖南動力機械研究所副總工程師蔡建兵 從現(xiàn)狀、需求、方法、關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)方面交流了航改車用動力的技術(shù)研究。蔡建兵分析了目前航機的核心機改為了滿足需求車用燃機的需求需要做哪些方面的改進,“第一個適應(yīng)狀態(tài),有適應(yīng)點燃機一般用在比較高的給適應(yīng)點或應(yīng)急狀態(tài),燃機進入低功能狀態(tài)的用得比較多,可能會選擇部分功能狀態(tài);第二個燃機經(jīng)常在野外沙塵環(huán)境下工作,核心壓氣機上必須換材料,讓沙塵對燃機傷害比較小;第三個改變的地方燃機要求動力系統(tǒng),成本要具有競爭力,第四個燃機要求我們適應(yīng)柴油煤油多種燃料,燃燒系統(tǒng)可能就做一些實行改進;第五個改進車輛要求燃機實現(xiàn)多變轉(zhuǎn)速速度控制率和多種轉(zhuǎn)速條件下有比較高的性能;第六對部件性能、設(shè)計有比較高的要求;第七個要改進的是要能夠?qū)嵭信趽?、掉坑等條件。”
聚焦精準需求對接,共商產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展——采購論壇
國家管網(wǎng)集團西氣東輸分公司技術(shù)專家郭剛 分享的主題為“西氣東輸管道燃氣輪機的應(yīng)用及存在問題思考”。郭剛透露,全國天然氣主干管網(wǎng)基本實現(xiàn)閉網(wǎng)運行,天然氣基礎(chǔ)設(shè)計加快建設(shè),中網(wǎng)東線天然氣管道南段現(xiàn)在是永清到上海這段,天然氣全國一張網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式基本全面鋪開。郭剛講解了國家管網(wǎng)的壓縮機和燃氣輪機的構(gòu)成現(xiàn)狀以及燃機維檢修情況。最后,郭剛表明,“國家管網(wǎng)集團是我們國家最大的燃氣輪機用戶,我們踐行的是服務(wù)國家戰(zhàn)略、服務(wù)人民需要、服務(wù)行業(yè)發(fā)展,我們希望跟大家合作共贏,希望能誠信服務(wù)、開放透明地跟大家合作。我們要加大跟國內(nèi)事業(yè)單位、企業(yè)單位之間的科技創(chuàng)新力度,我們有一個科技創(chuàng)新大平臺,我們給你們提供機會,大家合作成果共享。我們的目標是建設(shè)中國特色世界一流能源基礎(chǔ)設(shè)施運營商。”
浙江久發(fā)實業(yè)有限公司總裁楊順虎 對雙碳背景下的工業(yè)園區(qū)燃氣輪機多能互補項目進行了探討,分析了在目前俄羅斯和烏克蘭戰(zhàn)爭以及國際LNG天然氣價格上漲的情況下,如何做燃氣分布式能源。楊順虎表明觀點,“第一分布式能源能不能以熱定點,要根據(jù)實際的熱負荷確定燃機裝機;第二,像煤電一樣現(xiàn)在我們的聯(lián)合循環(huán)走背壓汽輪機;第三由于電價走不出來,我們可以考驗余熱鍋爐補燃,第四對于分布式能源項目來說,還是不要盲目地擴大裝機容量,供熱方面可以考慮的是用燃氣鍋爐補充供熱量,來提供供熱量。”楊順虎認為天然氣分布式能源以燃氣輪機為核心,但是由于目前天然氣價格高,企業(yè)盈利困難。
??松梨谥袊顿Y有限公司華東區(qū)技術(shù)總監(jiān)趙曉東 介紹了在壓縮機行業(yè),近年來一直引起大家非常困擾的漆膜問題。趙曉東表明,對于如何控制油液的漆膜,首先要加強油液的監(jiān)控,在用油的方面可以采取定期的取樣,通過MPC、UC的方式監(jiān)測油液是否已經(jīng)開始氧化,是否開始產(chǎn)生漆膜,對油液進行一個處理,處理的過程主要是過濾。為了應(yīng)對燃氣輪機、壓縮機的漆膜,美孚專門推出了一款新的產(chǎn)品——美孚SHC800UT,該產(chǎn)品在漆膜和沉積物控制方面有很大的提升,它能確保我蒸汽輪機燃氣聯(lián)合循環(huán),壓縮機能夠更加可靠地運行。另一方面,它設(shè)計用于渦輪機、電機、發(fā)電機或者是壓縮機共用一個油箱的齒輪傳動系統(tǒng),所以它的集壓特性更加高,同時,它在抗氧化、空氣釋放性方面有一個不小的提升。
中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院有限公司國際工程公司副總經(jīng)理樊濤 對“海外燃機單循環(huán)擴建聯(lián)合循環(huán)電站項目的開發(fā)、設(shè)計及優(yōu)化”做出分享。樊濤以中東地區(qū)為例介紹了這類項目的開發(fā)和商業(yè)模式,通過案例講解了二次循環(huán)冷卻方式。針對單循環(huán)擴建聯(lián)合循環(huán)之后,樊濤就燃機的一些整體改造要點做出分析,“單循環(huán)擴建為聯(lián)合循環(huán)電站,通常含整個燃機以及驅(qū)動設(shè)備,包括接口的設(shè)計、施工、調(diào)試。”
對于燃機冷卻系統(tǒng)的改造,樊濤表示,“第一個最重要的就是透平氣缸冷卻風(fēng)機的升級;第二項是排氣管道過壓保護的協(xié)調(diào)性改造;第三項是透平氣缸冷卻銷釘更換;第四項是增加排氣蝸殼冷卻堵頭。”
利星行能源首席運營官王宏偉 探討了雙碳時代下的索拉先進裝備與業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新賦能用戶降本增效。王宏偉介紹了索拉燃機現(xiàn)在的國產(chǎn)化程度并分析了“我們能做些什么”。“僅僅靠燃機養(yǎng)活不了自己了,因為天然氣的價格波動,我們把穩(wěn)定性和可間歇的能源結(jié)合到一起也是一種嘗試,”對于有了索拉燃機后的業(yè)務(wù)模式,王宏偉如是表示。
聚焦未來燃氣輪機——氫燃料、整機制造設(shè)計及試驗
GE氣電集團中國區(qū)產(chǎn)品技術(shù)總經(jīng)理閻福華 的分享主題為“GE燃機低碳轉(zhuǎn)型的技術(shù)路徑和實踐”。閻福華指出,“燃氣輪機的技術(shù)在減碳這個大的環(huán)境下總的作用有兩個,第一本身的技術(shù)低碳跟將來的技術(shù)低碳甚至接近零碳的先進性,再一個它的靈活性和現(xiàn)在電網(wǎng)的補充,減碳的話實際上兩個技術(shù)的方向,一個是說燃燒前的燃料方面的減碳,另一個方向就是燃燒。”,此次分析側(cè)重燃燒之前氫燃料的應(yīng)用。閻福華表明,燃機發(fā)電是實現(xiàn)雙碳目標的重要組成和新型電力系統(tǒng)的必要支撐,隨著國內(nèi)新能源的大力發(fā)展,將來我們有很多機會加強跟風(fēng)電、光伏、氫能多種形式的融合實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。
“我們也在呼吁,目前制約氣電發(fā)展的一大因素就是氣價,我們急切的需要理順上網(wǎng)電價的機制,從上到下有一個疏導(dǎo)的機制,再一個就是發(fā)展制氫技術(shù),我們希望形成規(guī)?;男?yīng),能夠讓氫氣有一個大家可接受的成本,能夠既作為儲能的形式,也可以作為通過燃機發(fā)電來儲能的形式,來共同發(fā)展。”閻福華說道。
三菱動力(中國)投資有限公司副總經(jīng)理山田 秀晃 對于三菱重工能源轉(zhuǎn)型氫能社會的實現(xiàn)進行了講解。“關(guān)于集團內(nèi)的協(xié)同作用我們用橫縱兩個軸進行說明。首先縱軸是技術(shù)的協(xié)同作用,我們集團內(nèi)所有各個相關(guān)產(chǎn)品的一個研發(fā)體制,從要素的開發(fā)到知識的共享,以及共同技術(shù)為基礎(chǔ)創(chuàng)造技術(shù)的協(xié)同;橫軸是解決方案的協(xié)同作用,我們所屬的能源領(lǐng)域或者其他的領(lǐng)域有很多關(guān)于能源的解決方案,我們將這些能源解決方案結(jié)合起來,致力于創(chuàng)造出能夠提供更強大的協(xié)同作用。”山田 秀晃指出,“三菱重工發(fā)電燃氣輪機,對應(yīng)各種燃料到目前為止設(shè)計了幾種不同的燃燒器:擴散燃燒器、預(yù)混燃燒器、多簇預(yù)混燃燒器。”隨后,他對三菱重工在全球范圍內(nèi)正在拓展中的氫能源燃氣輪機的幾個項目進行了分享。
川崎重工業(yè)株式會社氫能發(fā)電項目開發(fā)所所長辰巳 康治 的演講主題是“挑戰(zhàn)無碳次世代的能源設(shè)備——川崎重工氫能燃氣輪機”。辰巳 康治介紹了公司的燃氣輪機發(fā)電氫氣應(yīng)用的現(xiàn)狀,分析了純氫燃氣輪機需要攻克的技術(shù)難點,“氫氣燃燒時產(chǎn)品的高溫和氮氧化物的增加,氫氣跟天然氣相比燃燒速度加快,所以燃料噴射反而火焰的區(qū)域更短。”最后,辰巳 康治介紹了研發(fā)計劃:“到2030年氫氣產(chǎn)想有限,而節(jié)能減排的要求提高,所以首先要利用天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的普及。優(yōu)先開發(fā)氫氣30%混燒的規(guī)格,通過更換燃燒器的方式,既可以使用天然氣也可以使用氫氣,真正進入氫氣時代時可以高效降低氮氧化物排放的微混合燃燒會成為主流產(chǎn)品。”
上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院朱志劼博士 介紹了國內(nèi)重型燃氣輪機輔助系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展。朱志劼講解了重型燃機輔助系統(tǒng)的概況,并結(jié)合過去現(xiàn)在和將來談輔助系統(tǒng)的發(fā)展,最后提出了燃機輔助系統(tǒng)的主要問題和對策建議。
“我們國家這么多年的技術(shù)引進和消化吸收,已經(jīng)實現(xiàn)燃機輔助系統(tǒng)的國產(chǎn)化替代,但是在自主設(shè)計制造體系方面尚待完善,存在薄弱環(huán)節(jié),急需攻關(guān)和突破,面向未來我們需要提前布局,結(jié)合高參數(shù)、氫混、純氫燃機等發(fā)展需求,開展新型輔助系統(tǒng)設(shè)備研制,以燃機的自主化研制為契機,加強輔助系統(tǒng)設(shè)計研發(fā),完善自主正向設(shè)計流程,充實設(shè)計準則,加大行業(yè)技術(shù)共享,和產(chǎn)業(yè)內(nèi)協(xié)同創(chuàng)新力度,全面提升我國燃氣輪機輔助系統(tǒng)的技術(shù)水平。”朱志劼表明。
先進燃氣輪機葉片增材維修與涂層技術(shù)
中國科學(xué)院金屬研究所研究員、博士生導(dǎo)師宮駿 對“航空發(fā)動機葉片涂層制備及修復(fù)技術(shù)”進行了主題分享。宮駿對于該主題的背景、MCrAIY系列復(fù)合涂層制備技術(shù)、葉片內(nèi)腔滲層技術(shù)和Si改性AIsi涂層情況結(jié)合圖片與案例進行了詳細的講解。
歐瑞康美科中國高級經(jīng)理毛正平 分析了先進表面處理技術(shù)助力燃氣輪機領(lǐng)域的效率提升這一主題。主要介紹了歐瑞康美科三個方面的技術(shù),首先是歐瑞康美科的熱噴涂技術(shù);第二個是相對比較新的增材制造在燃氣輪機葉片上的修復(fù),最后是激光熔覆,也涉及不同的葉片部分的修復(fù)情況。
國營川西機器廠專業(yè)工程師侯廷紅 的報告題目是“激光增材技術(shù)在燃氣輪機透平動葉維修中的應(yīng)用”。對于如何修復(fù)透平葉片,侯廷紅表示,“大概包括7個方面的要求。修復(fù)材料,采用與工藝匹配、經(jīng)過工程驗證的修理材料;修理極限,不同位置區(qū)域、不同損傷程度的打磨修理極限;無損談探傷要求;型面尺寸要求;力學(xué)性能要求;高溫涂層要求;最后是冷卻通道能力要求。”最后,侯廷紅對透平動葉維修提出幾點建議,“第一,動葉修理設(shè)計能力需要提高。第二,自主研制動葉激光增材修復(fù)專用合金材料。第三,多能場和多工藝激光復(fù)合增材技術(shù)。第四,建立精準、經(jīng)濟的動葉修復(fù)考核驗證方法。”
江蘇金研激光科技董事長王東生 分享了激光復(fù)合工藝增材在兩機深修上的應(yīng)用。王東生講解了復(fù)合、電沉積等工藝的特點,最后提出了幾點發(fā)展展望,“更先進的激光焊接材料;更完善的工藝方法;更可靠的檢驗方法與檢測手段;更切實的評價體系。希望集中力量辦大事,燃機式發(fā)動機深修這個領(lǐng)域所涉及的學(xué)科廣,靠單打獨斗形成不了合力,需要集中力量辦大事,打破國外壟斷。”
中國航發(fā)北京航空材料研究院的秦仁耀高工 的演講題目是“燃氣輪機渦輪葉片增材維修技術(shù)研究與應(yīng)用”。秦仁耀首先分析了燃氣輪機渦輪葉片的維修需求,然后針對進口燃機的ReneN5的單晶渦輪轉(zhuǎn)子葉片增材修復(fù)技術(shù)研究,秦仁耀總結(jié)道“首先采用激光直接沉積修復(fù)技術(shù),獲得了接近單晶的定向柱晶的修復(fù)組織;其次是采用激光直接修復(fù)的單晶,它的熱影響區(qū)比較小,對基體的影響較小,后續(xù)通過熱處理也可以消除熱影響區(qū)的影響;激光修復(fù)區(qū)顯微硬度達到單晶母材的106%,已滿足葉尖磨損的修復(fù)要求”最后,秦仁耀提出展望:要提高葉片的修復(fù)效率與修復(fù)質(zhì)量。
南京輝銳光電吳志瑋 結(jié)合案例就燃氣輪機目前增材技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了探討。南京輝銳的主要業(yè)務(wù)為激光再制造、激光增材制造和激光淬火。吳志瑋分析了燃氣輪機葉片的失效形式,并指出,“在我們針對葉片修復(fù)去選擇具體技術(shù)的時候,我們會考慮哪些方面?對修復(fù)件要求的組織性能、形狀精度、自動化程度、設(shè)備成本、成型效果,從這幾個方面考慮用什么技術(shù)做修復(fù),可以說沒有最好的,只有最合適的。激光技術(shù)沉積考慮這幾個方面的話,它在形狀精度和組織性能還有自動化程度這三個方面實際上是有絕對的優(yōu)勢的。”
中科院研究員梁靜靜 就激光修復(fù)單晶高溫合金渦輪葉片基礎(chǔ)研究進行了分析。對于渦輪葉片修復(fù)的現(xiàn)狀,梁靜靜總結(jié)道,“總體來講渦輪葉片修復(fù)再制造是一個以焊接與涂層再噴涂技術(shù)為主導(dǎo)的系統(tǒng)工程。包括1、葉片剩余壽命評估和可修復(fù)性評價。2、涂層去除與再噴涂。3、焊接修復(fù)(修復(fù)前處理、修復(fù)工藝與材料)。4、無損檢測與再使用評價。這個是為后面的穩(wěn)定可靠的使用做一些相關(guān)的保障。5、修復(fù)技術(shù)標準。我覺得這5條很重要,但是國內(nèi)可能每一條都不是很完善,有待進一步研究和開發(fā)。”“我們在單晶葉片修復(fù)方面起步相對來講晚,很多關(guān)鍵技術(shù)沒有獲得突破。”梁靜靜表示,“單晶葉片的修復(fù)再制造具有重要的意義。激光技術(shù)在修復(fù)領(lǐng)域前景廣闊。”
上海交通大學(xué)趙曉峰教授 報告的主題為“燃氣輪機熱障涂層失效機理與長壽命設(shè)計”。對于如何設(shè)計長壽命熱障涂層,趙曉峰表示,“要理解涂層界面失效機理,指導(dǎo)長壽命設(shè)計與制備,是熱障涂層研究的關(guān)鍵點和出發(fā)點。一般來講在不考慮外界損傷,比如說外界顆粒沖擊,或者熔鹽腐蝕的條件下,涂層的失效往往發(fā)生在界面附近,比如氧化層的上方,或者氧化層與金屬連接層的界面。長期的研究發(fā)現(xiàn),熱障涂層失效是受溫度控制,通過界面的裂紋萌生擴展,一旦達到臨界的尺寸,受到涂層的壓應(yīng)力作用從界面剝落的動態(tài)過程。”然后,趙曉峰指出了該領(lǐng)域的三大難點與相應(yīng)的創(chuàng)新點,并圍繞渦輪葉片熱障涂層的性能表征方法與長壽命熱障涂層的設(shè)計與制備等方面進行了展開講解。
北京礦冶科技公司所長章德銘 匯報了面向兩機的封嚴涂層材料與技術(shù)研究進展,從封嚴涂層材料體系、性能影響因素、性能評價技術(shù)應(yīng)用案例與技術(shù)發(fā)展方向幾個方面展開匯報。章德銘表示,“隨著航空發(fā)動機服役工況不斷惡化,對封嚴涂層也提出了更高的要求,燃機嚴苛的耦合腐蝕的工況環(huán)境對涂層帶來新的挑戰(zhàn),通常我們認為在航機當中應(yīng)用的技術(shù)一般情況下不可直接用于燃機涂層。”對于封嚴涂層性能影響因素總結(jié),章德銘說道,“封嚴涂層性能只取決于兩點,一是封嚴涂層成分二是封嚴涂層組織。”至于發(fā)展方向,章德銘表示,“整體上是向著低成本、高性能、長壽命、高可靠性、環(huán)保發(fā)展幾個方面發(fā)展,發(fā)展趨勢上傳統(tǒng)表面技術(shù)不斷創(chuàng)新、復(fù)合表面技術(shù)快速發(fā)展、納米表面技術(shù)日新月異。”
廣東省科學(xué)院鄧春明副所長 對表面工程技術(shù)及在燃氣輪機中的應(yīng)用做出分享。鄧春明從現(xiàn)代表面工程技術(shù)發(fā)展的趨勢、燃氣輪機高溫防護涂層所需要的幾種典型的涂層和新材料所燃氣輪機涂層進展幾個方面展開。“在國家重大工程和重點行業(yè),服役工況越來越苛刻,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料難以滿足要求,現(xiàn)代表面工程技術(shù)為重大工程和行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)保障。”鄧春明如是表明,并對熱噴涂技術(shù)、高功率脈沖磁控濺射技術(shù)、PtAI涂層研制以及熱障涂層等離子制備方面的工作、冷噴涂技術(shù)等方面做出了詳細講解。
清華大學(xué)的潘偉教授 對“重型燃氣輪機熱障涂層材料設(shè)計與性能”做出報告。潘偉舉例分析9HA01和02系列部分燃氫重型燃機,及MHI J系列重型燃氣輪機的關(guān)鍵技術(shù)與厚膜涂層,并指出需要研究新型熱障材料、超厚膜涂層技術(shù)、適應(yīng)超厚膜涂層的粘結(jié)層以及超厚膜涂層條件下的打孔技術(shù),并闡述了重型燃氣輪機熱障涂層材料面對的挑戰(zhàn)。
聚焦燃氣輪機發(fā)電廠MRO——智享運維,降本增效
東方電氣集團東方汽輪機有限公司客戶服務(wù)經(jīng)理劉洋 分享了東方燃機自主化電廠檢修運維應(yīng)用。針對主題,劉洋結(jié)合公司業(yè)務(wù)和案例等從公司相關(guān)組織情況,以及三菱東方燃機檢修與維護情況兩方面做出了詳細介紹。
北京京能國際能源技術(shù)有限公司工程部部長吳邱 就燃氣輪機高效維修及改造方案進行了探討,并從組織結(jié)構(gòu)、發(fā)展歷程、產(chǎn)品服務(wù)與服務(wù)的業(yè)績,以及未來跟燃機合作共贏的地方幾個方面對公司進行了詳細介紹。最后吳邱提出應(yīng)該對燃機國產(chǎn)化的問題做出思考,“燃機廠廠廠有責(zé)任,燃機人人人有義務(wù),相當于我們自己做燃機這么多年自己的深思,一個燃氣輪機國產(chǎn)化是不是值得去做,燃氣輪機的國產(chǎn)化難度很大,需要各種不同專業(yè)的人配合,以及巨額的投入和不懈的堅持。”
蘇州航燃新科技有限公司總經(jīng)理姜天慈 的談?wù)撝黝}為“通過本土定制化的技術(shù)方案來調(diào)動全球資源的合作”。姜天慈指出“區(qū)域定制化方案與客戶的需求緊密相關(guān)”,并結(jié)合例子講解了公司的立足點與戰(zhàn)略布局等內(nèi)容。
深圳南港動力工程有限公司總工程師嚴軍偉 以“面向發(fā)展中的燃氣發(fā)電市場,優(yōu)質(zhì)全面的燃氣輪機運維檢修及改造項目案例經(jīng)驗分享”為主題進行了演講。通過對南港動力燃氣輪機運維檢修及改造項目案例的分析介紹了公司的業(yè)務(wù)范圍及能力,嚴軍偉表示“我們想要深耕這個市場,繼續(xù)拓展我們的服務(wù)領(lǐng)域和模式,服務(wù)更大的機型和更大的機組擴展。”
中國電力科學(xué)研究院有限公司技術(shù)主管李浩源 分享了“LCI變頻啟動技術(shù)及國產(chǎn)化裝備研制”。“燃氣輪機啟動變頻裝置的核心技術(shù)主要掌握在國外幾家大的公司手集中,GE、ABB、西門子等,因此它的國產(chǎn)化的研究還是很有必要性、緊迫性的。”李浩源表示,并對靜止變電器(LCI)產(chǎn)品做出了詳細的介紹,“是一種基于電離子換流技術(shù)實現(xiàn)大型同步電機軟啟動的,可變速交流驅(qū)動系統(tǒng),當大型同步電機需要電動方式啟動的時候,LCI主要給電機的電子繞組提供轉(zhuǎn)速變化的交直流電流,實現(xiàn)電機從靜止或者是盤車啟動到指定轉(zhuǎn)速。”
為期兩天的第九屆燃氣輪機聚焦峰會落下帷幕,以“技術(shù)驅(qū)動·多能融合·低碳轉(zhuǎn)型”為題,我們進行了多論壇的案例分析與技術(shù)探討。燃氣輪機行業(yè)在大家的努力下日新月異,我們期望在這條道路上,志同道合的大家能繪出更好的發(fā)展藍圖。
2022的GTF是對燃機行業(yè)的小結(jié),也是一次與未來的對話。我們希望,在2023年的第十屆燃氣輪機聚焦峰會上,也能與各位嘉賓和更多將加入我們的成員一起見證更蓬勃發(fā)展的燃氣輪機行業(yè),能一起探索更深層次的問題。