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      “中國動力”燃驅壓縮機組國產化獲突破

        近日,由中國機械工業聯合會和中國通用機械工業協會組織的首臺套天然氣長輸管道國產30兆瓦級燃驅壓縮機組鑒定驗收會在浙江衢州召開。與會專家一致認為,該機組性能完全滿足我國天然氣管道的建設與運行要求,達到了國際先進水平,實現了我國能源裝備領域的重大突破。
      “中國動力”燃驅壓縮機組國產化獲突破
        2018年12月,6臺套中的首臺套國產30兆瓦級燃驅壓縮機組正式投入商業運行,開始進行工業性考核。2020年1月,機組累計運行時間達4000小時,圓滿完成了工業性考核的各項研究內容,具備驗收條件。截至目前,機組累計運行時間已超過8000小時。工業考核期間,機組性能達到國際先進水平,關鍵生態指標和關鍵可靠性指標優于進口機組同期水平。
        在工業性考核期間,燃氣輪機驅動壓縮機組表現出了良好的性能和運行可靠性,其性能達到了國際同類產品先進水平,關鍵生態指標——氮氧化物排放優于進口現役機組。在可靠性方面,“千小時故障停機次數”指標也優于進口機組同期水平。截至目前,機組已經穩定運行超過8200小時。專家組表示,30兆瓦級燃驅壓縮機組的研制成功,打破了國外技術壟斷、填補了國內空白,對于實現能源核心裝備自主可控、保障國家能源戰略安全具有重要意義。
        我國天然氣干線及支干線管道輸送壓力等級以10兆帕和12兆帕為主,輸量在100×108立方米/年以上,要保持高壓力大輸量管道安全、平穩、高效輸送,每隔150-170千米需要設置一座由2-4臺大功率壓縮機組組成的增壓站,因此壓縮機組被譽為長輸管道的“心臟”,是保障天然氣管網能源大動脈安全可靠運行的核心裝備。燃驅壓縮機組主要包括燃氣輪機和天然氣壓縮機兩大關鍵設備。
        長期以來,我國沒有成熟的大功率工業型燃氣輪機產品,國內天然氣長輸管道燃驅壓縮機組長期依賴進口。截至2015年,除西二線東段應用7臺國產電驅壓縮機組外,其余電驅機組和全部燃驅機組均為進口,造成運行維護費用居高不下、戰略能源輸送受制于人等問題。國家能源大動脈迫切需要“中國動力”。
        時間回溯到2009年11月,國家能源局確定開展20兆瓦電驅壓縮機組、30兆瓦燃驅壓縮機組和高壓大口徑全焊接球閥三大天然氣長輸管道關鍵設備的國產化。在國家能源局指導下,中國機械工業聯合會、中國石油天然氣集團有限公司共同推動,以“西氣東輸二線”工程建設為依托,采取“政產學研用”聯合攻關,大力推動天然氣長輸管道關鍵技術裝備研發應用。
        30兆瓦級燃驅壓縮機組國產化工作由中國船舶集團第七O三研究所負責研制牽頭,哈爾濱汽輪機廠負責燃機本體制造,沈鼓集團負責壓縮機研制及制造,國家管網集團西氣東輸分公司作為建設運營單位和最終用戶并參與機組研制。
        在該項目研制過程中,七O三所充分考慮國內船用燃氣輪機的研制和生產情況,利用現有條件和存量資源,引進和國產化研制相結合,分步實施,降低技術風險。
        第一階段,采用進口燃氣輪機與國產壓縮機及輔助系統集成,國產化率達52%,形成樣機“產品一”;第二階段,采用國產燃氣輪機與國產壓縮機及輔助系統集成,形成樣機“產品二”,其目標是自主設計完成燃氣輪機總裝、集成并通過性能試驗考核,最終形成國產化率96%以上的30兆瓦級燃驅壓縮機組。
        “產品一”在2011年10月27日通過國家能源局、中國機械工業聯合會和中國石油天然氣集團公司組織的新產品鑒定。
        “產品二”的研制是30兆瓦燃驅壓縮機組國產化的重頭戲。30兆瓦燃驅壓縮機組由功率等級為30MW的燃氣輪機、離心式壓縮機,以及進排氣、燃料、潤滑油、機組監控和保護、配電、消防等附屬系統組成。
        經過前期的精心攻關,首臺國產30兆瓦燃驅機組在2014年9月10日迎來標志性的成果,機組通過了國家能源局、中國機械工業聯合會和中國石油天然氣集團公司共同組織的新產品鑒定。鑒定認為,研發團隊成功研制了具有自主知識產權的30兆瓦級天然氣增壓用燃氣輪機,突破了工業驅動用燃氣輪機、燃驅壓縮機組的研制、試驗、測試和成套關鍵技術;成功研制的30兆瓦級燃驅壓縮機組“產品二”整體性能滿足天然氣長輸管線建設和運行要求,達到國際先進水平、填補了國內空白,機組國產化率達到96%以上。
        在2015年下半年以后,機組進入到密集的投產測試工作。5月28日,西北聯合管道公司完成國產燃驅機組投產方案、操作運行規程及配套檢查記錄、應急預案等技術文件的編制和審核;7月3日,組織管道建設項目經理部、OEM廠商完成投產方案的最終審核;10月15日,組織完成煙墩站壓縮機組投產測試預驗收工作,共發現各類問題78項,及時組織開展問題整改;10月27日,完成機組氣密測試;11月30日,完成機組進氣前的所有單體功能測試;12月13日,完成動火連頭作業;12月25日,完成投產前檢查;。2015年12月26日,首臺國產30兆瓦燃驅壓縮機組——西三線煙墩站1號機首次點火成功。
      “中國動力”燃驅壓縮機組國產化獲突破
      “中國動力”燃驅壓縮機組國產化獲突破
        在30兆瓦級燃驅壓縮機組項目整個研制過程中,各參研單位及全體參研人員以“高標準、高水平、重推廣”及“能與國外產品同臺競爭”為總體原則,組織開展了大量技術攻關,歷經10余年,相繼攻克了30多項研發設計、生產制造及試驗驗證等方面的關鍵核心技術。在我國高端能源裝備自主創新發展方面探索走出了一條設計、生產制造、系統集成、工廠試驗、工業性應用試驗考核的自主創新之路。
        自主研制首臺套30兆瓦級燃驅壓縮機組研制及工業性應用項目順利通過鑒定驗收,取得了多項創新成果,填補了國內空白,具備了國產替代進口能力,應用前景廣闊,后續對于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將發揮重要作用。
      “中國動力”燃驅壓縮機組國產化獲突破

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