东方电气50MW国产重型燃机研发之路资料下载.pdf

1、2019.08东方电气50MW国产重型燃机研发之路东汽燃机产业发展东汽燃机产业发展1G50燃机设计研发能力燃机设计研发能力2G50自主化情况自主化情况3总结总结4提纲提纲东汽能源装备火力发电超超临界1000MW超超临界、超临界600MW超临界350MW亚临界、超高压135MW60 Hz系列产品重型燃机M701 DM701 F35M701 J核电CAREM 25ACP100AP1000华龙一号CAP1400/1700工业汽轮机100MW以下高温超高压、超高温超高压、亚临界再热100MW以下各类非再热新能源设备光热汽轮机CO2布雷顿循环地热联合循环汽轮机D150系列TC2F40.5D260系列D3

2、50系列东汽燃机的发展历程经过经过10余年的不懈努力，东汽已掌握了约余年的不懈努力，东汽已掌握了约79%的燃机制造技术！#的燃机制造技术！#东方燃机业绩剩余剩余21%核心设计和高温部件制造技术、运维服务占据核心设计和高温部件制造技术、运维服务占据80%的利润的利润技术引进的不足设计技术不转让服务能力不具备制造技术不完整海外销售不允许 外方仅转让部分制造技术，不转让设计技术 热端部件制造与维修产业链受外方控制 核心售后服务技术被外方控制，市场被外方垄断 三大电气仅能争抢国内市场，无法开拓国际市场200320092019自主研发东汽自主研发必要性社会效益 关系国家能源及国防安全 突破“燃机购买、维

3、修和保障受制于人”的局面常规发电钻井平台船舶动力管线输送经济效益潜在利润大：#2015年国内燃机市场355亿，2020年预计达到900亿元 开拓国、内外市场案例1：#某电厂与GE签订了MMP合约，小修1200万元/次、中修5600万元/次、每台机组每年新件补充费用另需2200万/年案例2：#中电投郑州燃气电厂在2007年以5亿RMB购买两台燃机，第一个大修周期服务合同5000万欧，截止到2015年，计划外维护费用188万欧，2016年大修周期结束，又支付了300万欧额外服务费用提纲提纲方案设计方案设计 参数选取 结构设计 材料选择 强度设计东汽燃机产业发展东汽燃机产业发展1G50燃机研发能力燃

4、机研发能力2G50自主化情况自主化情况3总结总结4G50研发策略研发策略G50燃机功率等级在各家公司所处的水平GESIEMENSMHI借鉴三家公司的技术路线 东汽拟从50MW原型机入手，突破并掌握产品设计和制造核心 然后采用模化放大或缩小的方法，在较短时期内形成F级12.5200 MW功率等级的产品项目名称项目名称参数或说明参数或说明燃用燃料天然气单机总输出功率（ISO、额定）50MW、49.6MW单机效率（ISO、额定）36.5%、37.3%联合循环机组效率约51.7%联合循环机组功率71.5 MW燃机热耗10000 kJ/kWh联合循环净热耗6963 kJ/kWh额定转速6000r/min

5、燃气轮机排气温度536污染物排放NOx25 ppm（15%O2）污染物排放CO99.9%16 ppm0燃烧器试验结果掌握透平气动、冷却、二次空气系统设计方法，初步建立设计体系透平设计通流设计叶片型线设计透平全三维CFD验证排气缸全三维CFD验证叶栅气动性能试验台二次空气系统旋转试验台R1预旋喷嘴流动试验台R2轮盘抽气、供气流路流动特性试验台 基于这些试验平台完成了透平设计的相关验证工作透平级试验台主流气流入口接口件主流气流入口接口件高温冷却试验台冷却流量测试试验台透平试验能力整机试验能力 2017年5月开工建设，目前国内最大功率的民用燃机整机试验台，通过负载耗功进行离网测试 可进行F级50MW

6、及以下整机空负荷试验、整机满负荷试验，以及300MW及以下整机空负荷试验 具备自主研发的试验控制系统，可通过1000个I/O点监视、控制、保护燃机，实现燃机自动启停和加载提纲提纲东汽燃机产业发展东汽燃机产业发展1G50燃机研发能力燃机研发能力2G50自主化情况自主化情况3总结总结4方案设计方案设计关键部件设计和验证能力关键部件设计和验证能力高温部件制造和喷涂能力高温部件制造和喷涂能力 燃烧器 透平叶片精密铸造 TBC喷涂 加工设备“种类齐全”,19个加工中心，2000余台加工设备激光焊接机真空钎焊炉真空电子束焊机五轴加工中心卧式加工中心车削复合加工中心领先的加工能力叶片加工中心350t高速动平

7、衡数控立车薄板拉伸专用液压机KUKA双臂TIG焊接机器人电阻点焊焊机立式加工中心 加工设备“种类齐全”,19个加工中心，2000余台加工设备数控柔性加工中心数控落地镗铣床领先的加工能力 测量设备约十万台件，尤其无损检测设备、光学测量设备在行业处于领先地位三坐标扫描仪蓝光三维尺寸扫描仪高速动平衡实验室 加工设备“种类齐全”,19个加工中心，2000余台加工设备领先的加工能力 完善的质保体系尾筒尾筒尾筒冲击套尾筒冲击套筒筒内筒内筒内筒冲击内筒冲击套筒套筒形成自主知识产权的燃烧器制造技术精密钣金成形技术精密装配与校形技术精密焊接及焊接变形控制技术复杂薄壁焊接件五轴加工及变形控制技术精密小孔电火花加工

8、技术TBC涂层制备及喷涂技术燃烧器制造压蜡组模制芯制壳脱蜡焙烧浇注脱芯热处理自09年起东汽建设完成一条精密铸造中试线 各工序均采购国外先进设备 完成50MW等轴晶透平叶片外，还进行了定向柱晶、单晶叶片研制工序流程图设备举例压蜡机自动制壳线三室真空精密熔炼炉型芯烧结炉透平叶片铸造50MW等轴晶透平叶片铸造在叶片制造过程中难度最大已完成G50燃机原型机透平叶片毛坯生产设计模型铸造叶片第一级静叶第一级动叶铸造叶片铸造叶片铸造叶片第二级静叶第二级动叶第三级静叶第三级动叶第四级动叶第四级静叶透平叶片铸造涂层材料：#具备粉末筛选、配方设计的能力涂层工艺：#进入量产试制和验证阶段涂层评价：#具有试样热冲击、

9、热循环、热腐蚀、隔热性能评价能力TBC喷涂形成重燃热障涂层产业链，支撑重燃研发涂层制备：#具备工程制备、后处理能力，完成G50燃烧器和透平叶片喷涂涂层修复：#正在开展涂层去除、修复技术攻关燃烧器内、尾筒喷涂透平1级动叶喷涂形成重燃热障涂层产业链，支撑重燃研发TBC喷涂提纲提纲东汽燃机产业发展东汽燃机产业发展1G50燃机研发能力燃机研发能力2G50自主化情况自主化情况3总结总结4方案设计方案设计关键部件设计和验证能力关键部件设计和验证能力高温部件制造和喷涂能力高温部件制造和喷涂能力运维服务能力运维服务能力运维能力自主研发制造监测维护电站验证 熟知各部件应力和温度分布等特性 能够进行缺陷状态评估

10、具备缺陷修复能力 具备全部部件更换能力 根据日常维护、C/T/M检修延长高温部件使用寿命 在线数据监控，根据燃机运行状况提前制定检修预案 在商业化运行前将在示范电站持续运行、进行长时可靠性验证提纲提纲东汽燃机产业发展东汽燃机产业发展1G50燃机研发能力燃机研发能力2G50自主化情况自主化情况3总结总结4方案设计方案设计关键部件设计和试验技术关键部件设计和试验技术关键部件制造技术关键部件制造技术运维运维服务服务能力能力主机研发进展及预期进度主机研发进展及预期进度 燃烧器全压试验 原型机总装盖缸获批国家能源局第一批燃机示范项目 整机试验准备中研发进展201213201420152016201720

11、1820192009燃机初步结构设计开始压气机、燃烧器试验台搭建9-17级压气机性能试验透平气动、二次空、叶片冷却和结构设计1-8级压气机性能试验透平叶栅吹风试验 二次空旋转部件试验 透平叶片中温冷效试验燃烧器常压性能试验和结构优化1-17级压气机性能试验 压气机与燃烧联合点火原型机生产、制造项目启动后续发展计划201920202021优化设计和制造、向电厂供货投入德阳示范电站运行，进行长期可靠性验证东汽整机试验厂房试验电站设计图原型机机组进行厂内空负荷、满负荷试车提纲提纲东汽燃机产业发展东汽燃机产业发展1G50燃机研发能力燃机研发能力2G50自主化情况自主化情况3总结总结4国内自主化国内自主

12、化现状现状东汽自主化东汽自主化能力能力 燃机主机自主化情况核心设计技术掌握在国外公司手中完全自主化 关键部件制造技术自主化情况完全自主化（等轴晶透平叶片）未完全掌握燃烧器和透平叶片制造技术 关键材料加工技术高温合金材料制造、修复和生产技术掌握在GE、Siemnes和Honeywell手中完全自主化 运维服务 OEM、LTMC、MMP、OMP合约模式设备维修和备件垄断于国外燃机制造商手中完全自主化东汽自主化情况东汽自主化情况提纲提纲东汽燃机产业发展东汽燃机产业发展1G50燃机研发能力燃机研发能力2G50自主化情况自主化情况3总结总结4东汽燃机研发能力总结东汽燃机研发能力总结设计能力完整自主知识产

13、权的燃机设计规范、软件和数据库设计规范、软件和数据库制造和喷涂能力完整自主知识产权的燃机部件（包括高温部件）制造规范、工艺制造规范、工艺流程和检验方法流程和检验方法试验验证能力建成国内首台自主研发F级试验台，具备压气机、燃烧器、透平、转子部件试验能力50MW整机满负荷、300MW空负荷验证能力运维服务能力 自主设计制造为运维提供有力支撑具备具备50MW燃机检修、维护和部件更换能力燃机检修、维护和部件更换能力专业技术人员成熟的燃机设计、试验、加工、运维技术人员灵活多样的联合循环方案，一应俱全的设备 同时提供燃气轮机、蒸汽轮机及辅助系统安全可靠的燃机成套产品 燃机在出厂前会完成长时、可靠性验证低成本、随时响应的技术服务 遇到问题，技术人员可在24h内到达全国各处电厂高性价比、快速响应的运维服务 售后检修、运维、备件均可由东汽完成可向用户提供的特色服务可向用户提供的特色服务感谢各位聆听！#感谢各位聆听！#