导读:8月7日,华天燃机与某能源央企合作开发的15MW燃气轮机样机平台顺利运抵无锡华天燃机厂区,该平台是华天与大型能源央企深度协同、联合攻关的核心科研项目,将为国产中小型燃气轮机技术迭代、产业化落地筑牢坚实根基。

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这是一场跨越壁垒的“技术长征”。15MW功率等级作为中小型燃机市场的“黄金分割点”,广泛应用于分布式能源、海上平台发电、机械驱动及电网调峰领域,市场空间巨大,但长期被国际巨头垄断。本次落地的15MW燃机平台,可兼容多燃料、多工况、多场景应用需求,适配清洁能源燃烧、高效能量转换、智能运维调试等多场景,是无锡华天中小型燃机技术研发和验证的核心载体,为燃机装备向低碳化、高效化、智能化升级提供核心试验支撑。

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无锡华天将以该平台为重要创新载体,集中优势力量开展15MW燃机关键技术攻关与集成验证,重点突破以下关键技术:

  • 高性能高稳定性压气机技术:依托全三维气动设计体系,采用弯掠复合叶型优化流道结构,抑制端区二次流动损失,实现高压比与较高绝热效率;通过多级气动匹配、可调进口导叶与级间防喘放气协同控制,拓宽压气机稳定工作裕度,有效规避失速、喘振风险,适配启动、变负荷等全工况运行需求,提升宽工况适应性与长期运行可靠性;

  • DLN预混分级燃烧技术:通过燃料分级供给、空气-燃料预混组织,规避局部高温热点生成,从源头抑制热力型 NOₓ生成,将NOx排放控制在15ppm以下;设计中兼顾点火、启动、低负荷至满负荷全工况下火焰稳定性,有效解决单纯预混燃烧易回火、振荡燃烧难题,保障机组在变负荷运行时燃烧工况平稳;

  • 高效涡轮冷却技术:针对涡轮叶片、导向器等高温部件,通过精细化冷却流路设计,合理分配冷却气量,在控制冷却空气耗损、减少整机效率损失前提下,有效降低叶片基体温度;同时兼顾变工况下冷却气流分配匹配,缓解启停、负荷波动带来的热应力交变,抑制叶片蠕变损伤;叶片表面涂敷长寿命热障涂层,隔绝高温燃气直接冲刷基体,大幅降低金属表面工作温度,抵御高温氧化、热腐蚀侵害;

  • 拉杆式组合转子与轴系稳定性控制技术:通过周向/中心拉杆将多级轮盘预紧装配,依靠精准的拉杆预紧力设计,保证各轮盘接触面传力可靠,抑制轮盘滑移、松动风险;开展转子动力学仿真优化,合理配置轴承支承、阻尼结构,控制转子不平衡、热变形带来的振动问题;可适应启停、变工况下温度场剧烈变化,有效降低热致振动与共振风险,保障转子高速旋转状态下的刚度与同轴度,提升整机轴系运行平稳性;

  • 燃机智能控制技术:通过自主研发的多变量闭环控制算法,融合多源状态感知、模型预测控制、逻辑保护与智能诊断算法,实现燃料供给、进气调节、燃烧组织、冷却系统的协同闭环控制;动态优化DLN燃烧空燃比策略,抑制燃烧振荡、喘振等异常工况;依托故障预警与状态评估能力,识别早期异常现象,优化启停、变负荷控制逻辑,提升变工况适应性与抗扰动能力。

15MW燃机样机平台的就位,是冲锋号,也是宣言书。无锡华天将继续秉持开放合作、创新驱动的发展理念,以该平台为依托,加速推动燃机装备国产化、高端化、绿色化发展,确保型号早日投用、早出成果。


来源:燃气轮机聚焦

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