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中國科技的又一突破!自主研發重型燃氣輪機,打破英美70年封鎖

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2021-08-20  來源:王旭觀察  瀏覽次數:6953
 就在前段時間,國內首臺f級50兆瓦重型燃氣輪機研發成功,這則消息傳播后引發了眾多西方國家的注意,因為這意味著中國成為世界上第五個自主制造重型燃氣輪機的國家。

 

 

要知道,西方國家靠著各方面的高新技術,瘋狂壓榨我國沒少賺我國人民的錢,賺錢就算了,還唯獨我國技術的發展,而這項的成果的發表,意味著我國再用一個領域成功突破了它們長達數十年的封鎖。

 

 

但是,也許大部分的朋友會更加好奇,什么是重型燃氣輪機,它的背后又有著多少科研人員付出了努力,聽到重型燃氣輪機可能會認為是和蒸汽機類似的一種機器。但其實它是目前世界上優功轉換效率最高的設備,對于工業發展極其重要,而這項技術其實早在世紀就已經開始廣泛應用了,但是西方國家對于這項技術的封鎖非常嚴密。

 

 

盡管我國從建國以來就已經在奮力追趕,但是我國當時的工業基礎極其薄弱,再加上其它各種因素影響,以及研究難度極大,涉及的領域太廣,所以一直都沒有實質性的進展。

 

 

重型燃氣輪機是一個由數萬個零部件組成的龐然大物,主要由燃燒是壓氣機以及燃氣渦輪三部分組成,工作原理也不復雜,它是讓燃料和空氣混合燃燒產生高溫高壓氣體,用這些氣體推動渦輪旋轉達到驅動的目的,它是發電和驅動領域的核心設備,艦艇,航母里面都有著它的存在。

 

 

它在運作時需要承受高溫高壓,而這就使得它的設計和制造的難度極大。而且因為涉及范圍極廣,所以還需要各個領域的研發部門齊心協力才能完成制造,可以說,一個國家能否制造出重型燃氣輪機,直接體現了這個國家工業體系是否完善。

 

 

因此,重型燃氣輪機也被譽為是制造業皇冠上的名著,而燃氣輪機的理論最早是由英國人在1791年提出的,但是直到1905年在法國誕生第一臺燃氣輪機。時間在繼續,往后在100多年時間里,也只有美國,英國,俄羅斯和烏克蘭四個國家能夠自主制造重型燃氣輪機。

 

 

雖然俄羅斯和我國最近關系比較密切,但是要知道,重型燃氣輪機可是一項非常重要的技術,從當時世界上只有四個國家能造就可見一斑,因此,在這么長的時間里,全球的重型燃氣輪機市場也就幾乎被歐美公司壟斷了。新中國成立之后,百廢待興,工業基礎薄弱,起步較晚,再加上當時的新中國在很長一段時間之后才意識到重型燃氣輪機的重要性。

 

 

中國想要發展就要有相關技術,而西方資本主義國家不愿意分享給我們技術,但是有想要賺中國的錢,于是西方人又出了一個鬼點子,它們先將一些技術高價轉讓給我國,我國自然是很高興地買下了,結果發現這只是邊緣的技術。

 

 

西方人把這些技術賣給我國,是想讓我國當它們的加工廠,幫它們制造各種零件,而那些真正的核心技術自然是留在了它們本土。它們只需要低價購買我國制造的各種零件,然后拉回它們本土組裝,再將組裝完成的設備翻個幾倍的價格出售給我們,更可惡的是,有些設備還是它們已經淘汰的老式設備。

 

所以長期以來,我國功率超過5M瓦的燃氣輪機只能向西方高價進口,而有這些機器連使用方式都不給我們說,這就意味著想要這次使用還必須高價雇傭它們的技術人員。而且由于核心技術在西方國家手里,萬一進口的重型燃氣輪機出現了什么問題,還必須要聘請國外工程師維修核心零件只能從西方國家購買價格及其昂貴。

 

且外國工程師維修時,禁止中國人在場,可以說將技術封鎖展現的淋漓盡致,不過畢竟是人家研究出來的技術,人家說了算,而且上面這些倒也不是什么大問題,畢竟只有國家能夠穩步發展,能用錢解決的問題都不是問題。

 

 

但是,歐美國家在賺我國錢的同時,還經常打壓我國燃氣輪機企業發展固定,顯而易見,就是為了能夠更加長期的收割中國財富,而這就過分了西方不愿意賣技術就算了,還阻撓我國技術的發展。

 

 

而誰也不敢保證,萬一歐美國家為了限制中國的發展,禁止向我國出口重型燃氣輪機,這我國的能源安全將受到嚴重威脅,而要知道,現在全球各國一半軍艦的主動力系統都是使用的美國通用公司研制的艦用燃氣輪機,而且使用重型燃氣輪機,讓天燃氣發電站的發電功率從數10M瓦提升到上百兆瓦。

 

 

可想而知火箭重型燃氣輪機的重要性,而想要打破被西方技術封鎖的困境,只能自己研究出技術,2009年,東方電氣集團接下了研制重型燃氣輪機的重任。技術攻堅團隊迅速組建,開始了自主研發f及50M瓦重型燃汽輪機的艱辛旅途,雖然重型燃氣輪機的工作原理十分簡單,但它的結構非常復雜,由數萬個部件組成。

 

 

一個重型燃氣輪機的設計,將涉及材料學,空氣動力學,流體力學等多個方面的學科,想要多個學科的專家們互相協作,才能拿出一個合格的技術方案,而其中最難的兩個難題是燃燒是外殼和葉輪的研制。因為燃氣輪機在工作時內部一直都處于高溫高壓的極端環境,因此燃燒是承受的壓力最大可達1300攝氏度以上,沒有金屬能承受的住。

 

 

在這種環境下用來排氣的葉輪轉速將變的極為恐怖,甚至一分鐘就能達到15000轉,這種離心力足以瞬間把普通金屬甩成面條,而如果在運作時燃燒室外殼出現裂紋或者葉輪產生一絲變形,都將發生嚴重的爆炸事故。

 

 

為了能夠解決這些難題,我們的科研人員將研究方向定為了加強材料的強度和耐熱度,研究人員在燃燒匙外殼以及葉輪的材質中加入一些合金,大大加強材質的強度與穩定性。并且把高葉片設計成了空心結構,從而減輕重量,降低離心力,并制作成了特殊的形狀,使空氣可以形成對流冷卻。

 

 

葉片表面噴涂上特殊的陶瓷涂層,這些陶瓷粉末在融化后就可以形成熱障涂層才足以讓這些葉片在高溫狀態下正常工作。2019年,我國首臺自主研制的埃及50M瓦重型燃汽輪機點火成功,我們首先需要感謝那些付出大量汗水的科研人員。

 

 

還有件值得一提的事情,在這個項目的研發團隊里面有一支平均年齡只有三多十歲的團隊,在段方苗博士的帶領下,僅僅只用三年就攻克了這個項目的核心難題。而且他們沒有停下腳步,還在300M瓦級的燃氣輪機項目中取得了不錯的進展,相信在科研人員的努力下,中國還將突破更多歐美國家的技術封鎖。對此,大家還有什么看法?歡迎在下方評論區留言。

 

 

 
 
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