探索燃气轮机技术进步“中国方案”——东方汽轮机自主研制的国内首台15兆瓦重型燃机下线

国内首台自主研制的15兆瓦重型燃气轮机下线；国内首个燃机智慧制造基地建成投用；国内首批商业化G50燃机订单签订；行业首个“燃气轮机三联供+光储充直流微电网”应用场景落地……7月4~6日，中小型燃机现代产业链共链会议暨2024燃机产业发展大会在四川省德阳市召开，东方电气集团东方汽轮机有限公司（以下简称“东方汽轮机”）全面展示了一系列助推我国燃机产业技术进步和产业升级的“中国方案”，不断提升我国在燃机领域的整体实力和市场竞争力。

本次大会旨在加快推动燃机产业在技术创新方面取得新突破，推动关键核心部件的研制进程；加强数字化在燃机制造中的应用，提升生产效率和产品质量；带动材料科学、机械制造、电子技术等相关产业协同发展；完善产业布局，提高产业整体规模和水平。

国内首台15兆瓦重型燃机下线

7月4日，国内首台自主研制的15兆瓦重型燃气轮机（代号：G15）在东方汽轮机正式下线，标志着东方汽轮机自主燃机系列化取得重大突破。G15是东方汽轮机自主燃机系列化研制的第二个型号产品，该项目于2019年启动，2023年完成施工设计并开始部件制造，现在即将进入试验阶段。

燃气轮机广泛用于电力、工业、舰船和交通等领域，被誉为工业领域“皇冠上的明珠”，建设自主可控的现代化燃机产业链是保障我国能源安全、装备水平和动力自主的重要力量。

东方电气集团于2009年率先在国内启动G50燃机研制，从而带动系列化中小燃机研制。2023年3月，我国首台拥有自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机（G50）在华电清远电厂正式投入商运，实现了我国自主重型燃机从“0”到“1”的突破，填补了多项国内空白，为保障国家能源安全作出积极贡献。

此次下线的G15功率为16.5兆瓦，热效率达35%，透平进口温度近1177摄氏度，相较于同功率的火力发电机组，一年可减少碳排放超过15万吨，联合循环一小时发电量超过2.2万千瓦时，可以满足2500个家庭1天的用电需求。

相较于G50，G15燃机缩尺约0.6倍，整体结构更加集成化，导致其制造难度更大。针对高温透平动叶片，G15采用了定向凝固技术，在合金液凝固过程中通过控制温度、梯度，消除了横向晶界，显著提高了叶片的高温力学性能，保证了叶片服役时的安全可靠性。针对高温涂层，G15采用了超音速火焰喷涂，以2000摄氏度以上的高温焰流将粉末粒子加热到熔融或半熔融状态，并以500~800米/秒的速度喷射至叶片等基材表面，从而形成组织均匀致密的防护涂层。针对燃烧器尾筒等异形件及部分间隙狭窄、结构复杂的部件，G15采用了3D打印技术，解决了其易变形、难加工的问题。

凭借G50、G15的成功经验，东方汽轮机将持续推进自主燃机系列化研制工作，同步开展80兆瓦、掺氢、纯氢等自主燃机的研制，加快形成燃机谱系，满足多样化的应用需求，进一步保障国家能源安全。

国内首个燃机智慧制造基地投用

7月4日，国内首个燃机智慧制造基地在东方汽轮机建成投用，这是目前国内技术最先进、智慧化程度最高、产能最大的燃机智慧制造基地，标志着我国燃气轮机产业迈入了全新的发展阶段，也预示着高端装备制造业的自主创新能力将得到显著提升。

近年来，燃气轮机被广泛应用在分布式能源、风光互补、生物质气化联合循环、移动电源车等领域，已逐渐成为国家能源结构调整的主力军。实现燃气轮机的智慧制造，提高燃气轮机产量，对实现“双碳”目标、保障国家能源安全、助力高质量发展具有重大战略意义。

此次建成的燃机智慧制造基地，聚焦重型燃机高温透平叶片、燃烧器、转子等核心部件，将5G、人工智能、大数据等数字技术与精密铸造、超音速火焰喷涂、3D打印、工业机器人等先进制造技术深度融合，建成包括高温透平叶片精铸、高温透平叶片喷涂、燃烧器在内的9条燃机智能制造生产线。

以5G全连接数字化工厂为基础，对数据价值进行深度挖掘，构建数据分析模型，实现透平叶片精铸合格率超过80%、转子叠装一次合格率达100%、总装周期缩短50%，燃机产能提升400%。目前，东方汽轮机已具备自主燃机G15到G50、合作燃机F型到J型全系列燃机的柔性制造能力。

东方汽轮机依托自主研制F级50兆瓦重型燃气轮机的成功经验，同上下游产业的近300家企业开展联合攻坚，实现了2万多个零部件国产化，主机国产化率达100%，培育了一条完整的燃气轮机国产化产业链，带动培养了一批“专精特新”隐形冠军，锤炼出一支专业齐全、技术功底硬的创新攻坚队，确保了燃机产业链自主可控，推动自主燃机产业链发展。

面向产业链未来发展，东方汽轮机将依托目前国内产能最大、技术最先进、智慧化程度最高的燃机制造基地，加快推进重型燃机国产化制造。强化产业链协同创新机制建设，积极探索国产自主重大装备应用推广的新路径，形成我国自主燃气轮机配套产业体系，拓展国际市场，推动我国燃气轮机产品和技术“走出去”，提升在全球产业中的影响力。

源网荷储综合能源应用场景再下一城

7月4日，东方汽轮机“燃气轮机三联供+光储充直流微电网”应用场景顺利落地。作为行业首个多场景源网荷储智慧低碳综合能源系统的重要组成部分，该场景装机功率达1344千瓦，预计年发电量约220万千瓦时，这些电量足够供应700余个家庭一年的用电需求。

此次投运的应用场景——“源端”，涵盖了太阳能发电、燃气发电等多种能源形式。作为该综合能源系统的“心脏”，燃机装机功率为350千瓦，实行供冷、供热、供电“三联供”运行方式，可直接满足园区生产、生活需求。

该应用场景的智慧化综合能源监测管控平台，集成了系统控制、能量管理、参数监测、数据分析、用能优化、视频监控等重要功能，可实现无人值守和自动运行。同时，分布式光伏、电池储能、直流充放电等模块不再配置变流器，从而构建起园区级直流微电网，可有效降低电能损耗、提升系统运行效率。

该应用场景将新能源汽车充电桩的数量扩充至近百个，为员工绿色低碳出行创造了条件。办公区域空调系统通过采用燃机三联供替代螺杆风冷机组，提高了制冷制热能效比，减少了能源消耗。

此外，该应用场景新增磷酸铁锂电池储能系统，在光伏发电富余时进行存储，高峰时期或夜间可放电满足使用需求。停车场还配置了多个新型V2G充电桩，不仅可以实现充电，还可实现车辆反向放电，极大地提升了能源利用效率，使新能源汽车成为移动储能载体。