殷切囑托:
2016年5月25日上午,習近平總書記在哈爾濱市考察了高新技術企業和科研單位。在中國船舶集團有限公司第七?三研究所,習近平總書記察看了中小型燃氣輪機產品展示和相關技術流程,並鼓勵科技人員樹立雄心壯志,敢於承接重大課題,精心攻克核心技術,在自主創新上取得更多成果,不斷為國家和民族爭光。
『我們要用5年~10年時間打造5~50兆瓦級不同功率燃氣輪機型譜,打破國外技術封鎖,滿足不同應用領域需求。』
『我們要實現氮氧化物排放量不大於50毫克/立方米,力爭盡早達到國際領先技術水平。』
……
仲秋時節,走進中國船舶集團有限公司第七?三研究所(簡稱七?三所)與燃氣輪機事業部科研人員交談,他們鏗鏘的話語讓人熱血沸騰。從成功研制我國首臺30兆瓦級燃氣輪機驅動壓縮機組(簡稱燃驅壓縮機組)起,這個平均年齡二十七八歲的年輕科研團隊,就樹立起將國家能源領域關鍵設備安全運行中的『卡脖子』技術牢牢掌握在自己手中的雄心壯志。
攻堅克難 實現從無到有
天然氣長輸管道是我國能源輸送的『大動脈』,是國家能源結構調整的重要組成部分。作為長輸管道的『心髒』,燃驅壓縮機組是保障天然氣安全可靠輸送的關鍵。『我國工業燃氣輪機曾經在核心部件的設計、材料、生產工藝等方面基礎薄弱,不具備自主研制能力,燃驅壓縮機組長期依賴進口,國家戰略能源安全輸送受制於人,是我國急需解決的關鍵設備「自主化」難題。』七?三所燃氣輪機事業部部長孫鵬告訴記者,2009年4月,國家發展改革委、國家能源局等部門將30兆瓦級燃驅壓縮機組國產化列入國家重大科技專項,七?三所作為研制牽頭及技術抓總單位開始了歷時十餘年的攻堅克難。
查找資料、對標國際、與客戶反復溝通交流,設計與試驗白天黑夜連軸轉。年輕的科研團隊將青春寫在勇攀科技高峰的道路上。
凌晨,二十幾名科研人員走出燃機試驗室,伴著月光踏上回家路,進行短短幾個小時的休整。這是30兆瓦級燃驅壓縮機組進入整機試驗階段時七?三所一景。
『那時要不斷調整參數、反復試驗,二十多人同時在試驗臺,不同部件互相配合,24個小時、36個小時,甚至48個小時不眠不休是常態。』七?三所燃氣輪機事業部高級工程師冉軍輝回憶起當時的攻堅場景時仍激情澎湃。
突破燃氣輪機高速動力渦輪技術,突破低排放燃燒室關鍵技術,突破控制系統、機帶燃料、裝置集成設計等核心關鍵技術……從設計方案到產品研發,科研團隊步履不停,在關鍵核心技術『卡脖子』的地方下功夫。終於,2014年9月,我國首臺30兆瓦級燃驅壓縮機組正式出廠交付。
那天,如同嫁出自己嘔心瀝血培育的『女兒』,科研團隊的每個人都滿含欣喜和無限牽掛。
持續創新 保障機組運行
『「交付」只是完成項目攻關的一個關鍵節點。機組穩定性、可靠性要在運行中驗證,要在後期的服務保障和不斷改進中提昇。』七?三所燃氣輪機事業部副部長胡汀介紹,天然氣長輸管道壓氣站都建在遠離人煙的偏遠地區,機組在現場的安裝和維護都要克服常人難以想象的困難。
工程師張建國長期駐守西氣東輸3線新疆煙墩站現場,煙墩是古時的烽火臺,寸草不生,熱浪滾滾。住在簡易彩鋼房裡,每天清晨起床,張建國滿臉、滿床都會落上一層細沙。
一次,在和同事測試機組過程中出現了滑油溫度高問題,為了保證測試正常進行,張建國扛著站裡的生活水,向滑油空冷器噴灑,從早到晚,扛了一天水,灑了一天水。晚上回到彩鋼房裡,他又上網查閱資料,尋求解決辦法,連夜無休。
第二天,張建國帶上點溫槍,將設備各個點溫度都進行了測試記錄。晚上,根據測試數據,分析出滑油空冷器管束與設計狀態可能存在偏差,原因主要是內部淚孔直徑設計過大所致。於是張建國現場打開絲堵,用手指一點一點旋緊螺絲釘堵住淚孔。隨後,奇跡發生了——滑油溫度在正常范圍內。
『一顆螺絲釘,解決一個空冷器冷卻效果差的問題』成為了現場的佳話,也成為七?三所燃氣輪機事業部科研人員特別能吃苦、特別能戰斗風采的真實寫照。
目前,七?三所在國內已交付6臺燃驅壓縮機組。針對機組在壓氣站應用階段的反饋,持續開展技術提昇工作,對機組運行數據進行深度挖掘與多維度分析,相繼完成了點火系統、通風系統適應性優化,長壽命噴嘴高效密封結構研制,機組監控系統昇級等工作,為機組的可靠性增長、可用性提昇夯實了基礎。
2021年4月,七?三所再迎關鍵節點——國家能源局委托、中國機械工業聯合會與中國通用機械協會組織召開了『30兆瓦級燃驅壓縮機組研制與應用』鑒定驗收會,參會院士及專家一致認為:機組總體技術達到國際先進水平,打破國外壟斷,填補國內空白,機組的應用取得了顯著的經濟與社會效益,對於推動我國燃氣輪機產業發展、促進天然氣管道關鍵設備國產化具有重要意義。
消息傳來,科研團隊群情振奮。十年磨一劍,他們用青春熱血澆鑄『國之重器』,穩穩摘取了裝備制造業『皇冠上的明珠』。
出口海外 邁向更高目標
令人欣喜的是,也是在2021年4月,30兆瓦級燃驅壓縮機組首次實現海外出口,並投入商業運行,實現了國產燃氣輪機在國際市場的歷史性突破。截至2022年4月,該機組一年內不間斷運行超8000小時,運行穩定、狀態良好,國外用戶對中國中大功率工業燃氣輪機的可靠性和七?三所的服務能力高度認可。基於首臺供貨機組的良好示范效應,七?三所已承接其場站多臺新機供貨及原有機組大修業務,對海外市場的開拓布局起到了巨大的促進作用。
科技創新永無止境。現在的七?三所燃氣輪機事業部科研人員正向著『打造產品功率范圍覆蓋5~50兆瓦,國內領先、國際一流的中小型燃氣輪機研發制造企業』的目標邁進。
『習近平總書記到七?三所考察時,囑托科技人員要樹立雄心壯志,要在自主創新上取得更多成果,不斷為國家和民族爭光,這更加激勵我們勇攀科技高峰,挑戰更多「不可能」。』七?三所燃氣輪機事業部黨總支書記李名家說,今後,燃氣輪機事業部科研人員將矢志不移自主創新,瞄准世界一流不斷拼搏,為把我國建設成為世界科技強國貢獻力量。