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全球首個(gè)二氧化碳+飛輪儲(chǔ)能示范應(yīng)用場景、行業(yè)內(nèi)唯一全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國內(nèi)首個(gè)葉片加工無人車間、首條黑燈產(chǎn)線······10月18日，“高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行”四川主題采訪活動(dòng)走進(jìn)位于德陽市的中國東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司。

—— 國內(nèi)首個(gè)葉片加工無人車間及首條黑燈產(chǎn)線

—— 24小時(shí)無人干預(yù)連續(xù)加工、毫秒級精準(zhǔn)定位、40秒內(nèi)智慧供料

—— 重型燃?xì)廨啓C(jī)被譽(yù)為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”，葉片是其中的核心部件之一。

走進(jìn)葉片加工數(shù)字化車間，記者感受到制造業(yè)數(shù)字化的“能級躍遷”：12臺AGV小車通過識別地面上的二維碼精準(zhǔn)轉(zhuǎn)運(yùn)物料，6軸機(jī)器人通過識別芯片完成自動(dòng)上下料，數(shù)字孿生長廊將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在可視化系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的全生命周期管理實(shí)現(xiàn)從下單技術(shù)準(zhǔn)備到制造完葉片的整個(gè)生命周期閉環(huán)管控。

24小時(shí)無人干預(yù)連續(xù)加工、毫秒級精準(zhǔn)定位、40秒內(nèi)智慧供料······葉片數(shù)字化車間作為數(shù)字化工廠建設(shè)的首個(gè)示范項(xiàng)目，計(jì)劃投資3.5億元，通過新一代的信息技術(shù)與先進(jìn)的制造技術(shù)相融合，將5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等技術(shù)廣泛應(yīng)用到車間建設(shè)中，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能物流配送、機(jī)器人協(xié)同在線檢測。“高溫透平葉片被譽(yù)為工業(yè)皇冠上的明珠，它的工作環(huán)境高達(dá)1300攝氏度，每一支葉片需要上百道工序才能完成加工?！睎|方汽輪機(jī)葉片分廠機(jī)械加工工藝技術(shù)員楊雨婷介紹，東汽數(shù)字化生產(chǎn)車間生產(chǎn)的1828毫米葉片，已經(jīng)應(yīng)用在了華龍一號和國和一號的項(xiàng)目上。它的成品重量約226公斤，是目前國內(nèi)商業(yè)化運(yùn)行最長的半轉(zhuǎn)速葉片。

而數(shù)字孿生長廊通過信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了虛與實(shí)的結(jié)合，這也是數(shù)字孿生技術(shù)首次在葉片領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，對新產(chǎn)品調(diào)試和產(chǎn)線運(yùn)維實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

楊雨婷說，這個(gè)占地36000平方米的車間曾經(jīng)最多時(shí)有500多名工人作業(yè)，由傳統(tǒng)的“人力密集型”向“技術(shù)驅(qū)動(dòng)型”轉(zhuǎn)變后，僅需幾十人就能完成。

國內(nèi)首臺自主研發(fā)F級重型燃機(jī)

構(gòu)建完整的重型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)驗(yàn)證體系

燃?xì)廨啓C(jī)是能源、電力、國防軍、工業(yè)驅(qū)動(dòng)等戰(zhàn)略性領(lǐng)域的關(guān)鍵核心動(dòng)力裝備。

在東方汽輪機(jī)G50燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺，東方汽輪機(jī)全重實(shí)驗(yàn)室重型燃機(jī)裝備研究所副主任李鑫介紹了東汽國產(chǎn)自主重型燃?xì)廨啓C(jī)的研發(fā)歷程。

“燃?xì)廨啓C(jī)是一種熱能動(dòng)力機(jī)械，通過壓縮機(jī)將吸入的空氣進(jìn)行壓縮后傳送到燃燒器，再通過燃燒燃料生成高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)透平葉片?！崩铞握f，過程中燃?xì)廨啓C(jī)葉片等部件要在1300多攝氏度的環(huán)境里面去工作，而這個(gè)溫度實(shí)際上大部分金屬已經(jīng)接近極限，它的制造難度非常大，因此過去這些核心高溫部件依賴于進(jìn)口。

“以前一片高溫部件號稱一輛寶馬，且服役壽命只有幾萬個(gè)小時(shí)?！崩铞握f，他們從2009年立項(xiàng)，開始研制具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的F級50兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)（代號G50），旨在突破產(chǎn)業(yè)鏈上的斷鏈環(huán)節(jié)。

“燃?xì)廨啓C(jī)的整體設(shè)計(jì)和制造非常難，包括壓氣機(jī)、燃燒器以及透平葉片的設(shè)計(jì)和制造，如果設(shè)計(jì)不好，整個(gè)項(xiàng)目都會(huì)失敗。”李鑫說，經(jīng)過五年完成總體設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)，最終順利完成壓縮機(jī)、燃燒器后屏的設(shè)計(jì)和制造，并進(jìn)行部件實(shí)驗(yàn)。

2018年，東方汽輪機(jī)開始制造燃?xì)廨啓C(jī)原型機(jī)，2019年建成東方汽輪機(jī)全重實(shí)驗(yàn)室并點(diǎn)火成功。隨后開始原型機(jī)調(diào)試和實(shí)驗(yàn)，并在2020年完成首次滿負(fù)荷運(yùn)行，研發(fā)取得初步成效。

“但是燃?xì)廨啓C(jī)在電廠的服役長達(dá)二三十年，它的可靠性和耐久性需要實(shí)踐驗(yàn)證?！崩铞谓又v，完成實(shí)驗(yàn)后他們申請了首臺套的兩個(gè)示范項(xiàng)目，并在今年3月完成首臺示范機(jī)一次并網(wǎng)成功，實(shí)現(xiàn)商運(yùn)。

從2009年到2023年，歷時(shí)14年累計(jì)投入近20億元，終于構(gòu)建了完整的重型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)驗(yàn)證體系，使整個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)100%國產(chǎn)受控。

“我們雖然實(shí)現(xiàn)了0—1的突破，但是距離世界上最先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)還有一定差距。”李鑫說，接下來他們還將持續(xù)優(yōu)化G50燃機(jī)，讓國產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)更成熟化；提升G50燃機(jī)的產(chǎn)業(yè)化、清潔化水平，在2030年完成燃?xì)饧儦淙紵?，?shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)0碳排放；開展系列化研制，拓展系列化燃?xì)廨啓C(jī)，并做動(dòng)力驅(qū)動(dòng)燃機(jī)的技術(shù)儲(chǔ)備。