掣肘頗多 我國燃氣輪機產業發展備受困擾
http://www.moduwu.com 2013-01-22 15:15 來源：中國工業報
盡管頭頂工業領域“皇冠”的耀眼光環，但每每提及我國的燃氣輪機產業，更多的，卻是不容樂觀的現實和沉甸甸的期望。
由于缺乏設計技術，且關鍵部件不能自主，我國燃氣輪機產業的發展，一直都備受困擾。
日前，上海發電設備成套設計研究院副院長沈邱農在向記者談及該產業的發展前景時表示，雖然其信心有增，但對產業發展掣肘頗多的感慨卻也不減。
“皇冠”戰略意義重大
在業內，燃氣輪機的優點被概括為效率高、排污指標低、建設周期短、占地和用水量少、啟動靈活、自動化程度高等。
在一批電工行業的專家眼里，集多項高新技術于一身的燃氣輪機產業，屬于高端戰略產業，體現著一個國家的工業化水平和國防科技水平。而作為世界上最難制造的機械裝備，燃氣輪機還被形象地譽為“國家工業領域的皇冠”。由于關系到國防、能源、交通、環保等，發達國家均將燃氣輪機列為國防安全、能源安全和保持工業競爭能力的戰略產業。
在我國，電站燃氣輪機產業的發展呈馬鞍形。該產業始自上世紀50年代末60年代初，經歷了初期的自主研發，70年代的小高潮，80年代后的休眠期，進入21世紀后隨著天然氣資源的供應改善又恢復發展，并成為我國能源結構調整的重要組成部分。
“早期主要是參照前蘇聯技術自主設計制造重型燃氣輪機，成功研制出多種型號產品，”沈邱農介紹說，但上世紀80年代后，由于石油和天然氣供應短缺，燃氣輪機發電失去市場需求，該產業一度停滯不前。
為發展我國大型燃氣輪機發電設備產業，從2001年開始，我國組織了三次共50臺機組、約1800萬千瓦的以市場換技術的燃氣輪機“打捆招標”，引進了F級、E級燃氣輪機及聯合循環技術。
“引進了包括生產圖紙，技術規范，工藝規范，材料規范，采購規范以及質保體系裝配調試運行維護等技術，目的是從合作制造開始，逐步增加本地化和自主化比例，直至完全獨立制造和總裝燃氣輪機。”沈邱農介紹說。
據悉，目前我國用于重型燃氣輪機制造的大型、特種、專用加工裝備均達到世界同類企業的先進水平，國內也具備了年產40套左右燃用天然氣的F和E級重型燃氣輪機聯合循環成套發電設備的能力。
據統計，2010年底我國燃氣輪機總裝機容量45吉瓦，其中，E級燃氣輪機78臺，總容量為15吉瓦，占33%；F級燃氣輪機61臺，總容量為22吉瓦，占48%。
“想說愛你不容易”
盡管戰略意義重大，但由于缺乏核心技術，我國燃氣輪機產業的發展，借用一句老的歌詞，就是“想說愛你不容易”。
本世紀初，通過“打捆招標”，國內制造企業獲得了國際先進、系列完整的燃氣輪機制造技術，實現了高起點起步。但現在看來，這并不能稱得上是一次完全成功的技術引進。
這一點，中國工程院院士蔣洪德早前就曾向記者指出，整個產業引進的只是部分制造技術，而且缺少兩樣核心：一是設計，外方不轉讓任何的設計技術；二是材料及核心部件，主要是熱鍛部件的制造技術。
因此，“目前我們還尚未系統地掌握燃氣輪機的設計技術，以及燃機高溫部件的制造和維修技術。”沈邱農總結說，與此同時，我國還缺少燃機關鍵部件和整機的試驗驗證平臺，而相關的研發力量也比較分散，高端技術人才嚴重缺乏。
他表示，由于歷史原因，我國重型燃氣輪機的基礎技術研究和產品自主開發不延續，工業基礎薄弱，科研投入不足，而國內由于燃氣輪機制造企業與不同的國外企業合作，形成了不同的技術流派，致使技術和市場存在競爭關系，缺少一個系統完整的技術開發體系。
這與中國工程院另一院士倪維斗的觀點不謀而合。“我國發展燃氣輪機多次‘起、落’，和世界差距很大，主要原因就是力量不集中、投入不足、不能科學地持之以恒，且在材料和工藝方面缺乏支撐。”
而在我國的制造企業還在被設計技術以及引進設備中的材料、高溫、腐蝕等問題所困擾的同時，國外的燃機技術卻一直在向前推進。
據沈邱農介紹說，在F級燃氣輪機性能不斷提高的同時，國際燃氣輪機制造商開發了更先進的G/H級燃氣輪機，并投入了商業運行，而下一代1700℃的燃氣輪機也已進入了研制階段。
“三菱公司參與了日本的國家級研究項目1700℃燃機項目的開發計劃，計劃2014年推出J級燃機。”沈邱農透露說。
“集中力量辦大事”
根據國家的天然氣發展規劃、煤層氣開發利用和頁巖氣發展“十二五”規劃等，預計到2020年，我國的天然氣供應能力將快速提升，或將達到數千億立方米，“而其中如果三分之一用于發電，燃氣輪機的市場需求量將超過上億千瓦。”沈邱農判斷說。
“自主品牌的重型燃機開發研制在未來電力市場和能源安全中舉足輕重，我國燃氣市場不能長期依賴洋品牌。”他強調說，而在世界燃機制造商技術競爭和市場合圍下，靠國內單個企業獨自拼斗很難取勝。
在沈邱農看來，要實現重型燃機產業的發展戰略目標，需要建立社會主義市場經濟下的新型舉國機制。
即應該在國家層面上建立重型燃機自主研發體系，整合國內的制造企業科研院所，高等院校和用戶的技術資源，建立市場經濟條件下的新型舉國體制，發揮社會主義制度下集中力量辦大事的優勢。
而這一點也正是蔣洪德、倪維斗等業內專家所一再呼吁的。
“我個人認為，必須通過三大集團聯合開發共性技術并最終實現共享，任何一家單打獨斗都不可能。”蔣洪德指出，研發包括設計技術在內的燃氣輪機核心技術，要具備自主的試驗能力、全參數試驗臺、高溫部件制造能力等，“而這件事情只有舉全國之力才能做起來。”
事實上，針對燃氣輪機產業自主發展的緊迫需求，國家通過973、863技術等已安排了一批核心技術基礎研究與燃機自主研發項目，也組建了燃機與煤氣化聯合循環國家工程研究中心、國家能源燃機技術（試驗）中心，目前燃機的高溫合金材料、定向結晶、熱障涂層技術都取得了重要進展。
“下一步還應繼續加強燃機的基礎研究、關鍵部件及整機研制，建立系統完整的燃機關鍵技術試驗研究平臺。”沈邱農表示。
圍繞開發自主品牌燃機的目標，對先進技術的壓氣機、燃燒室、透平及控制裝置等關鍵部件和整機進行研制，“一定要走完設計、試驗、樣機制造、考核驗證、改進完善、示范運行的全過程”。他強調說。
同時，他還表示，應針對燃機高溫部件大尺寸、抗腐蝕、長壽命的要求，開展高溫材料、涂層及制造工藝研究，突破關鍵技術，實現高溫部件的國產化。
而必要的政策支持也不可少。
沈邱農認為，國家應制定發展燃機產業的政策，加大對燃機產業發展的投入，構建以企業為主體，產學研用相結合的技術創新體系，建設示范工程，加快產品研發和技術成果驗證及推廣應用。
“在可以預見的將來，通過國家強有力的支持和引導，我國制造行業終將掌握燃機核心技術，實現燃機產業的自主化。”對此，沈邱農深信不疑。
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