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难度不逊光刻机 西方垄断事关能源安全重要设备(图)

新闻来源: 华商韬略 于2021-10-20 8:14:36  提示:新闻观点不代表本网立场



文 | 华商韬略 吴苏

近段时间,以电力短缺为标志的能源危机,在全球范围里产生深远影响,这方面,中国通过供需双侧发力,正在全面保障能源安全。

不过,国家的能源安全不仅仅是能源调配,与能源有关的核心设备同样举足轻重。

举个例子,重燃发电机组目前只占全国发电装机总量的3%左右,却因其启停快捷、热效率更高、污染更少,是大电网调峰容量的最佳选择,《科技日报》称其“在国家能源安全中扮演着无可替代的全局性角色”。

正因如此,重型燃气轮机被广泛应用于大型电站,是名副其实的大国重器。



如此彪悍的“利器”,中国目前却只具备轻型燃机(功率5万千瓦以下)自主化能力,重燃(功率5万千瓦以上)仍“基本依赖引进”。

据媒体报道,重燃轮机市场主要由漂亮国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多等四家国际巨头掌控。

和他们合作,条件极其严苛:首先,设计技术不转让;其次,核心的热端部件制造技术也不转让,仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。

漂亮国GE公司高层甚至喊话:“要买重燃成套技术,除非买下整个GE!”



一边是中国能源发展需要重燃轮机,一边是西方巨头对技术的严酷封锁,中企只能硬生生承受“天价”费用。

上海大学任忠鸣教授曾对媒体透露,仅仅是重燃轮机所用的叶片,购买价格就在1亿元左右,整台设备动辄要花费十多亿元。

费用高昂是一方面,更关键的是,正如媒体指出的,“没有自主化能力,意味着我国能源安全的重要一环,仍然受制于人,存在被‘卡脖子’的风险”。

到这个地步,中国为什么不加油攻坚,拿下重燃轮机?

这事还真急不来,要知道,重燃轮机集合了大量精密制造技术,对部件质量和性能的要求达到“近乎变态”的程度。



其中,燃气轮机的叶片是最重要的核心部件之一,它要在1400℃至1600℃的高温下长期稳定地工作。

请注意“1400℃至1600℃高温”、“长期稳定工作”这些关键点,事实上,目前没有任何金属可以做到。

这种情况下,一种极致技术被催生出来,除了提高所用材料本身的强度,还要用冷却法来应对:叶片是中空的,以便通冷却空气;表面要有陶瓷涂层、冷却气膜,使它与高温燃气隔离等。

最大难点在于,这些复杂流程的所有环节,“任何一项技术参数都不能有丝毫偏差”,铸造过程中,材料的夹渣、裂纹、疏松、气孔以及变形,都会影响叶片的强度和性能。



从这个角度看,叶片正是中国重燃轮机生产制造的“命门”,媒体也将重燃轮机的叶片之殇,形容为“命门火衰”。

你可能疑惑,中国这方面的差距到底在哪里?

不只是叶片等具体部件,而是体系差距。中国联合重型燃气轮机技术有限公司(以下简称“中国重燃”)负责人坦承:“尽早建立起我国完整的设计体系、试验验证体系,才是重燃自主化的关键所在。”

为此,中国不仅展开一系列科技体系的顶层设计,2015年又将重燃轮机和航空发动机一起纳入“国家重大科技专项”,以点面结合的策略发力攻坚。

集全国之力协同攻关,封锁开始一点点松动。

2018年12月,中国重燃、中科院金属所等单位“团战”研制的300兆瓦级F级重型燃机透平第一级静叶铸件首件通过鉴定,同时交付了一套固化的工艺体系和质保体系。



媒体称,“标志着中国迈出了突破国外热端核心部件技术封锁、实现重型燃机自主化发展的坚实一步。”

“千里之行,始于足下”,只要齐心协力,专注攻坚,国产自主化的重燃轮机迟早会照进现实!
网编:和评

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