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产学研协同破解燃气轮机制造难题
放大字体  缩小字体 发布日期:2026-01-12  来源:科技日报  浏览次数:6
核心提示:  ◎冯妍本报记者王春  在上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂(以下简称上海汽轮机厂)厂房中,一根直径超三米的转子正处

  ◎冯 妍  本报记者 王 春

  在上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂(以下简称“上海汽轮机厂”)厂房中,一根直径超三米的转子正处于组装关键阶段。叶片上灰黄色的陶瓷涂层,能抵御1400摄氏度(℃)的极端高温——比纯金熔点高出约300℃,为这台“大国重器”筑起坚甲。近日,“首台国产300兆瓦级F级重型燃气轮机制造工艺技术开发与应用”项目获上海产学研合作优秀项目奖特等奖,标志着我国在重型燃气轮机核心制造技术领域实现了从“跟跑”到“并跑”的跨越。

  作为能源领域核心动力设备,重型燃气轮机由5万余个零部件构成,广泛应用于地面发电与电网调峰。其单台套设备在燃—煤联合循环形式下,每小时发电量约45万度,能源利用效率接近60%,而传统燃煤电厂能源利用效率仅为45%左右。

  然而,这项尖端技术曾长期被国外企业垄断。为了攻克此项技术,上海汽轮机厂作为牵头单位,凭借70余年高端装备制造经验,承担了首台样机的总装制造任务,并负责统筹产业链资源与项目推进。其通过协同多家高校与企业,分解攻关制造过程中的多学科交叉难题。首台国产300兆瓦级F级重型燃气轮机制造工艺技术既填补了多项技术空白,也推动了行业整体创新能力提升。

  上海汽轮机厂副总经理虎煜将项目开发的起始阶段形容为“一穷二白”。他说:“虽然企业此前有制造燃气轮机产品的经验,但此台机组应用全新材料和结构,这要求我们进行工艺技术的创新突破。”

  生产首台套机组对图纸的要求极高。“例如,该机组转动部件为叠装式结构,加工精度要求达到微米级,装配拉伸要求高达千吨级,其高标准的制造要求保证了重型燃气轮机在高温高压工况下高效安全运转。”上海汽轮机厂工艺处处长助理范超说。为此,上海汽轮机厂组织百余名技术人员对设计图纸进行分工审查与工艺评审,将90余项关键技术难题转化为具体科研课题,再向高校和科研机构“精准下单”。

  “我们瞄准相关领域的优势高校,逐一走访摸排,筛选合适的合作伙伴。”虎煜介绍道。在重型燃气轮机典型构件的金属切削工艺中,三类关键材料——高温合金、高强钢、不锈钢对刀具的磨损量远超普通材料,是公认的难加工材料;对应的加工工艺,正是项目团队必须全力攻克的 “硬骨头”。而上海交通大学在先进材料领域拥有显著优势,与上海汽轮机厂在重型燃气轮机方面的关键技术需求精准匹配。因此,双方共同成立了“先进材料及智能制造联合研究中心”,让生产一线的问题得以“无缝衔接”地进入高校实验室。

  “我们提出生产一线的明确需求,与高校实验室合作,双方共同研发技术、验证产品、提高效能,让实验室里的先进技术在工厂中落地应用。”虎煜说。

  在研发中,上海交通大学获取关键材料切削加工性能基础数据1.5万余条,建立了典型构件切削工艺知识平台,并验证了典型构件加工提效方案,零部件加工效率提升30%以上。

  这种“企业出题、高校解题、多方受益”的模式,让产学研形成了目标一致的创新共同体。在上海汽轮机厂的牵头下,产学研深度融合,90余项关键技术获得突破,成功填补多项国内空白。

 
 
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