近日，東方鍋爐成功簽訂了四川華電內(nèi)江白馬2×475兆瓦燃?xì)廨啓C(jī)項(xiàng)目以及中海油深圳項(xiàng)目的燃機(jī)空氣冷卻器合同。這標(biāo)志著東方鍋爐在重型燃機(jī)空氣冷卻器領(lǐng)域成功打破了國(guó)外技術(shù)的壟斷，突破了“卡脖子”技術(shù)難題。

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東方鍋爐以強(qiáng)大的自主研發(fā)實(shí)力，助力重型燃機(jī)空氣冷卻器的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)的空白。這一成就對(duì)改善能源結(jié)構(gòu)、保障國(guó)家能源安全具有重大意義，彰顯了央企擔(dān)當(dāng)?shù)挠埠藢?shí)力。

PART 01

東方鍋爐

此次合同簽訂的意義

燃?xì)廨啓C(jī)譽(yù)為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”。市場(chǎng)上以美國(guó)GE、日本三菱重工、德國(guó)西門子等少數(shù)幾家公司控制的局面為主。國(guó)內(nèi)三大燃?xì)廨啓C(jī)公司——東方電氣集團(tuán)與三菱重工、哈爾濱電氣集團(tuán)與 GE公司和上海電氣集團(tuán)與西門子門子公司合作，生產(chǎn)成熟的E級(jí)、F級(jí)及以上的重型燃?xì)廨啓C(jī)。

燃?xì)廨啓C(jī)空氣冷卻器（TCA）作為國(guó)內(nèi) M701F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)透平冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵核心裝備，可提高燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)透平冷卻空氣的能量回收，進(jìn)而提升燃?xì)廨啓C(jī)出力和整個(gè)系統(tǒng)效率。在設(shè)計(jì)和制造上要求特別高，一直以來(lái)都被國(guó)外壟斷，制約著我國(guó)大型高端燃?xì)廨啓C(jī)的自主可控和能源安全，國(guó)內(nèi)把這塊自主研制作為實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域，也是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的重要支撐。

而東方鍋爐作為國(guó)內(nèi)重要的能源設(shè)備制造商，一直致力于自主研發(fā)和科技創(chuàng)新。此次成功簽訂的合同不僅體現(xiàn)了東方鍋爐在燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，更彰顯了其在全球能源裝備競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)先地位。東方鍋爐憑借其強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，成功攻克了燃機(jī)空氣冷卻器領(lǐng)域的多項(xiàng)難題，打破了國(guó)外技術(shù)的壟斷，成功突破“卡脖子”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化。

四川華電內(nèi)江白馬2×475兆瓦燃?xì)廨啓C(jī)創(chuàng)新發(fā)展示范項(xiàng)目是四川省首個(gè)“以氣代煤”的燃機(jī)項(xiàng)目，項(xiàng)目建成投運(yùn)后年預(yù)計(jì)耗氣量約2.215億立方米，年發(fā)電量最高可達(dá)35億千瓦時(shí)。東方鍋爐自主設(shè)計(jì)的燃機(jī)空氣冷卻器將在這個(gè)項(xiàng)目上實(shí)現(xiàn)首次國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用，該項(xiàng)目將有效提升川南地區(qū)能源保障能力，為四川華電提供更加穩(wěn)定、可靠的能源支持，同時(shí)也將推動(dòng)我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的發(fā)展。

此外，關(guān)鍵裝備的自主研制也加速了東方鍋爐打造“大國(guó)重器”的進(jìn)程。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，從設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)到維修服務(wù)多維度進(jìn)行突破，解決了一系列制造技術(shù)難題。他們制定了一套經(jīng)濟(jì)性、安全性、高質(zhì)量的制造工藝技術(shù)方案，并成功將產(chǎn)品推向了市場(chǎng)。

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PART 02

燃?xì)廨啓C(jī)

簡(jiǎn)單介紹

燃?xì)廨啓C(jī)是一種動(dòng)力機(jī)械，主要依賴連續(xù)流動(dòng)的氣體來(lái)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。通常，燃?xì)廨啓C(jī)是由三部分組成的簡(jiǎn)單循環(huán)：壓氣機(jī)、燃燒室以及燃?xì)馔钙?。這種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，凸顯出燃?xì)廨啓C(jī)的一系列特點(diǎn)，像是小體積、輕重量、快速啟動(dòng)，以及對(duì)冷卻水需求較少或無(wú)需求。

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在運(yùn)行中，燃?xì)馔钙酵ㄟ^(guò)膨脹來(lái)做功，從而驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，這在一定程度上是燃?xì)廨啓C(jī)效率的保證。在簡(jiǎn)單循環(huán)內(nèi)，透平產(chǎn)生的機(jī)械功有大約1/2到2/3用于驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，而剩余的1/3到1/2的功率用于推動(dòng)發(fā)電機(jī)等外部設(shè)備。燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)最初需要外部動(dòng)力來(lái)源，比如啟動(dòng)機(jī)，直到燃?xì)馔钙疆a(chǎn)生的功率超過(guò)壓氣機(jī)消耗的功率，此時(shí)啟動(dòng)機(jī)會(huì)脫開(kāi)，允許燃?xì)廨啓C(jī)獨(dú)立運(yùn)行。

燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程如下：壓氣機(jī)持續(xù)從大氣吸入空氣并進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣送入燃燒室，在那里與噴入的燃料混合燃燒，形成高溫燃?xì)狻＿@些高溫燃?xì)饬魅肴細(xì)鉁u輪進(jìn)行膨脹作功，并使渦輪和壓氣機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)。由于燃?xì)獾母邷刈龉δ芰υ鰪?qiáng)，使燃?xì)鉁u輪不僅能夠驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，還能輸出額外的機(jī)械功。

燃?xì)廨啓C(jī)效率受燃?xì)獬鯗睾蛪簹鈾C(jī)壓縮比這兩個(gè)關(guān)鍵因素的影響。通過(guò)提升燃?xì)獾某跏紲囟群拖鄳?yīng)增加壓縮比，可以實(shí)現(xiàn)效率的顯著提高。在1970年代末，壓縮比高達(dá)31是常見(jiàn)的現(xiàn)象。工業(yè)和船用燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)獬鯗赝ǔ８哌_(dá)大約1200℃，而航空燃?xì)廨啓C(jī)的初始溫度則超過(guò)1350℃。

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在能源領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C(jī)有著重要的應(yīng)用。它可以用于為發(fā)電機(jī)提供電力，或者作為泵和壓縮機(jī)的動(dòng)力源。同時(shí)，由于燃?xì)廨啓C(jī)可以快速啟動(dòng)并具有較高的效率，因此它也是調(diào)峰電站的首選。在石油和天然氣行業(yè)中，燃?xì)廨啓C(jī)被用于驅(qū)動(dòng)各種設(shè)備，如壓縮機(jī)和泵。此外，燃?xì)廨啓C(jī)還被用于生產(chǎn)合成氣和氫氣等化學(xué)物質(zhì)。

PART 03

東方鍋爐

燃?xì)廨啓C(jī)的介紹

一直心懷“國(guó)之大者”！東方鍋爐聚焦產(chǎn)業(yè)前沿，鉆研技術(shù)難點(diǎn)。為了構(gòu)建高端裝備產(chǎn)業(yè)完整的研發(fā)制造產(chǎn)業(yè)鏈，公司形成了自主高效的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品制造和質(zhì)量控制體系。由化工核電裝備工程公司牽頭，東方鍋爐成立了一支專門的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，他們采用多部門融合、全流程協(xié)同的高效研發(fā)模式，針對(duì)燃機(jī)空氣冷卻器進(jìn)行了強(qiáng)度、性能計(jì)算研究，并對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流場(chǎng)、應(yīng)力分析研究和設(shè)備振動(dòng)分析。

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在這個(gè)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)成功攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵難題：

1、換熱性能計(jì)算要求高：需要精確計(jì)算熱交換效率，考慮多種因素并采用先進(jìn)數(shù)值模擬方法。高精度計(jì)算能確保冷卻器符合燃機(jī)運(yùn)行要求，并減少能源消耗。

2、出口冷卻空氣溫度控制精確：通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和冷卻水流量控制來(lái)調(diào)整溫度。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度并通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制。

3、設(shè)備壓降?。和ㄟ^(guò)優(yōu)化冷卻器結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)來(lái)降低設(shè)備壓降。選擇高性能材料和制造工藝也能提高性能并降低能耗。

4、應(yīng)對(duì)負(fù)荷波動(dòng)：采用可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇來(lái)增強(qiáng)冷卻器的適應(yīng)性。例如，可調(diào)節(jié)百葉窗、改變冷卻器形狀和結(jié)構(gòu)等措施來(lái)應(yīng)對(duì)負(fù)荷波動(dòng)。選擇穩(wěn)定材料和制造工藝也能提高設(shè)備的抗波動(dòng)能力。