?艦船、電站的新型動力“心臟”

作為繼蒸汽輪機、內燃機之后的新一代動力裝置，燃氣輪機被發(fā)達國家列為“保證國防安全、能源安全、保持工業(yè)競爭力的戰(zhàn)略產業(yè)”。

燃氣輪機以連續(xù)流動的氣體作為工質，推動渦輪葉片不間斷地旋轉做功，可有效降低傳統(tǒng)發(fā)動機的能量損耗，具有體積小、功率大、起動快、壽命長的特點，被廣泛用于輪船、艦艇、電站等高端裝備上。中國船舶重工集團公司第703研究所研究員、中國工程院院士聞雪友曾統(tǒng)計，世界上近千艘軍艦用了約2500臺燃氣輪機。

要讓看似“軟弱無力”的空氣成為推動巨輪的“大力士”，有幾項技術至關重要：首先，要有高性能的壓氣機，被壓縮的空氣越多，點火燃燒膨脹后所獲得的能量越可觀；其次，燃氣輪機不能“挑食”，最好是合成氣、煤層氣、頁巖氣都可以“消化”；第三，高速旋轉的渦輪葉片需要“戰(zhàn)高溫”，對新材料和新涂層十分渴望。

中國工程院院士翁史烈告訴記者，我國的燃氣輪機經歷了一個“馬鞍形”的發(fā)展過程：上世紀60年代起步，緊跟世界各國，而后由于天然氣和石油的匱乏，一度放棄了這條動力之路；近些年我國開始重新引進技術，消化吸收，目前全國已建有近百座E、F級的燃氣輪機發(fā)電站。但與國外相比，至少有30年的技術差距。

老牌動力基地欲“二次發(fā)力”

搞內燃機出身的翁史烈，多年來一直在為我國燃氣輪機的發(fā)展而奔走呼吁。他說，得益于國家相關重大攻關項目的支持，燃氣輪機有望迎來新的上升期。此次的目標指向非常明確，即在2020年前后，拿出擁有我國核心技術的燃氣輪機。

?作為老牌動力基地，上海已從基地、平臺等方面有所布局。在上海電氣閔行基地內，電機廠、汽輪機廠、重型機器廠和鍋爐廠被譽為重裝備業(yè)攻堅克難的“四大金剛”；而在“后起之秀”臨港新城基地內，具有國際競爭力的350噸轉子平衡器、具有1400噸吊裝能力和5000噸泊位條件的電氣重件碼頭等關鍵部件及設施的研發(fā)，增加了趕超的砝碼。

早在2004年，上海電氣集團就聯(lián)手上海交大組建了成套設備集成工程研發(fā)中心。在不斷磨合與交流合作中，雙方梳理、啟動了一批有關燃氣輪機的重要課題。在不久前完成的“煤氣化燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)關鍵技術”的研究中，上海交大成功解決了系統(tǒng)仿真、人工合成氣的燃燒等方面的理論難題，企業(yè)則在產品內在規(guī)律方面提供了豐富的經驗指導。

“心臟”帶動“血管”“肌肉”聯(lián)動

燃氣輪機被譽為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”，它對于產業(yè)上下游的帶動效應不可小覷。其上游產業(yè)是高溫材料、特種工藝和機械制造，下游產業(yè)則是大型電廠、分布式供能、船舶等，由這顆“心臟”連接的大網涉及能源和裝備制造的方方面面。

工作溫度的高低是衡量燃氣輪機先進性的一個最重要指標。目前，國內燃氣輪機研發(fā)制造所面對的是1450℃的技術門檻，到2020年可能要面對1700℃的關口。把我國擋在大門外的，正是耐高溫材料的缺失。去年，由上海大學任忠鳴教授領銜的30厘米長的F級重型燃氣輪機渦輪高溫葉片研制成功，標志著我國燃氣輪機發(fā)展取得重要突破。

“雜食”的燃氣輪機對我國新能源開采也提出了新的要求。根據我國《煤層氣開發(fā)規(guī)劃》、《頁巖氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，到2020年，我國天然氣，包括頁巖氣、煤層氣能夠達到數千億立方米，這將為我國燃氣輪機的發(fā)展儲備豐富“口糧”。

?