蔡寧生，崔榮繁，陳克杰，楊寒陽，劉 紅

（1.清華大學熱能工程系熱科學與動力工程教育部重點實驗室，北京 100084；2.中航工業(yè)黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，沈陽 110043）

R0110重型燃氣輪機的自主研發(fā)

蔡寧生1，崔榮繁2，陳克杰2，楊寒陽2，劉 紅1

（1.清華大學熱能工程系熱科學與動力工程教育部重點實驗室，北京 100084；2.中航工業(yè)黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，沈陽 110043）

本文簡介我國R0110重型燃氣輪機的研發(fā)立項背景，回顧該燃氣輪機從設計、制造、加工、裝配、廠內(nèi)空負荷試車、電站滿負荷簡單循環(huán)試驗到聯(lián)合循環(huán)試驗的研制過程，分析取得的研究成果和產(chǎn)業(yè)化前景，也總結(jié)了研發(fā)過程中取得的經(jīng)驗和存在的不足，對自主研發(fā)燃氣輪機技術(shù)提出展望和建議。

R0110重型；燃氣輪機；研發(fā)

2014年3月21日，“十五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）燃氣輪機專項課題“R0110重型燃氣輪機研制與調(diào)試”在北京接受了國家科技部組織的專家驗收，驗收專家組認為：以中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司為主體承擔單位的聯(lián)合體，完成了R0110重型燃氣輪機的研制、廠內(nèi)全轉(zhuǎn)速空負荷調(diào)試、電廠簡單循環(huán)發(fā)電72 h試運行和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電168 h試運行，達到了合同任務書規(guī)定的考核指標；初步建立了以R0110燃機為基礎(chǔ)的重型燃氣輪機設計、制造、試驗平臺，具備了自主研制試驗能力，突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，取得了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果；承擔單位已完成合同規(guī)定的研制任務，一致同意通過驗收。至此，“十年磨一劍”，我國終于完成了R0110重型燃氣輪機自主研制的全過程。本文將回顧其立項背景和研制過程，分析取得的研究成果和產(chǎn)業(yè)化前景，總結(jié)經(jīng)驗與不足，提出若干未來發(fā)展建議。

1 立項背景

燃氣輪機作為新型動力機械，被廣泛應用于能源、交通、航空、國防等領(lǐng)域，是21世紀動力的心臟技術(shù)，被人們形象地喻為動力機械制造業(yè)“皇冠上的明珠”。掌握燃氣輪機技術(shù)已經(jīng)成為一個國家科技水平軍事實力、甚至綜合國力的重要標志之一。

本世紀初我國開始實施“西氣東送”和“西電東輸”對燃氣輪機有了新的市場需求，當時預計10年內(nèi)總數(shù)達到34 000 MW左右，市值約100億美元，平均每年約10億美元。如此巨大的市場，是我國發(fā)展燃氣輪機的最好契機。我國燃氣輪機專家呼吁抓住這一千載難逢的機遇，發(fā)展我國自己的重型燃氣輪機。

在組織相關(guān)專家長達兩年的實地調(diào)研和深入研討的基礎(chǔ)上，2002年10月，國家科技部開始在“十五”國家863計劃中考慮實施燃氣輪機專項，專項的總體目標為旨在燃氣輪機前沿高技術(shù)研究領(lǐng)域取得突破，初步形成燃氣輪機關(guān)鍵核心技術(shù)的自主開發(fā)能力，重點開展重型燃氣輪機核心部件及關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。專項實施擬以中央、地方、企業(yè)、高校及科研院所相結(jié)合的形式，組織科技力量，進行燃氣輪機研發(fā)，形成燃氣輪機關(guān)鍵核心技術(shù)的自主開發(fā)能力，最終實現(xiàn)國產(chǎn)化。其中重型燃氣輪機的研發(fā)目標是消化和吸收國外重型燃氣輪機的設計思想，設計、研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的，可投入市場的、功率大于50 MW（后確定為110 MW）、技術(shù)水平相當于E級以上的重型燃氣輪機樣機。通過研究開發(fā)，形成關(guān)鍵技術(shù)的自主設計能力，初步建立我國燃氣輪機的設計、試驗與制造平臺，并為“十一五”開發(fā)F級（200 MW～250 MW）的重型燃氣輪機打下基礎(chǔ)。

在確定課題承擔單位時，鑒于重型燃氣輪機是以凝結(jié)先進技術(shù)的產(chǎn)品為研究對象的課題，確定了以企業(yè)為主體承擔單位，組建聯(lián)合體參與招投標的新模式。2002年8月，在參與重型燃氣輪機研制投標的聯(lián)合體中，以中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司（簡稱黎明公司）為主體包括國內(nèi)九家單位的科研聯(lián)合體勝出，這九家單位分別是中國航空工業(yè)沈陽發(fā)動機設計研究所、清華大學、中國科學院工程熱物理研究所、上海交通大學、中國燃氣渦輪研究院、中國船舶重工業(yè)集團公司第703研究所、上海汽輪機廠有限公司、沈陽重型機器有限責任公司、沈陽鼓風機股份有限公司。

國家科技部確定以“R0110重型燃氣輪機設計與研制”和“R0110重型燃氣輪機研制與調(diào)試”兩個連續(xù)性課題持續(xù)支持R0110重型燃氣輪機輪機的研制。第一個課題著重于設計，第二個課題著重與加工和整機試驗。完成第一個課題后滾動開展第二個課題的工作。

2 R0110重型燃氣輪機的研制過程回顧

R0110重型燃氣輪機在許多方面是“從無到有”，執(zhí)行過程中遇到的困難相當多，課題組立足于國內(nèi)技術(shù)水平和成果來解決遇到的各種問題，并在研制過程中注重自身技術(shù)和經(jīng)驗的積累，采用了如圖1所示的研制技術(shù)路線，從總體設計、部件設計、部件試驗、加工裝配、系統(tǒng)集成、廠內(nèi)整機空負荷試驗直至整機電站帶負荷試驗運行。

首次設計的R0110重型燃氣輪機以天然氣為燃料，發(fā)電機出線端功率為110 MW，轉(zhuǎn)速3 000 r／min，發(fā)電效率34.5%，壓氣機壓比14.7，空氣流量360 kg／s，透平初溫1 484 K，研制成的重型燃氣輪機需要通過72 h或168 h試運行。

然而，剛剛從“文革”深重災難走出來的中國，亟需一場變革讓國人從夢魘中醒來。中國若要發(fā)展前進，必須打破把毛澤東的話作為判斷一切是非標準的神學信條。好在鄧小平、胡耀邦等人以極大的膽魄，推動了接下來的“實踐是檢驗真理的唯一標準”大討論，打破了長期以來的思想鉗制和政治專斷，也為以后的改革開放奠定了思想基礎(chǔ)。

什么是集中技訓？西南科技大學城市學院定位為教學應用型大學，為了響應國家培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型管理及技術(shù)人才的目標，筆者所在學校進行教學實踐環(huán)節(jié)改革，提出集中技訓這一綜合教學環(huán)節(jié)，具體實施為：本科學生在大學期間進行六次集中技訓，學校教務處安排三次，學院各專業(yè)安排三次。教務處安排以工程基礎(chǔ)訓練為主，學院各專業(yè)以行業(yè)要求為依托安排崗位能力訓練為主。?？茖W生在大學期間進行四次集中技訓，學校教務處及學院各專業(yè)各安排兩次，要求同本科學生。

輸出層神經(jīng)元是一種競爭神經(jīng)元，每一個神經(jīng)元對應一個文字的類別，輸出層神經(jīng)元個數(shù)等于參與分類的文字類別總數(shù)，它接收從求和層輸出的各類概率密度函數(shù)，概率密度函數(shù)最大的那個神經(jīng)元輸出為1，即所對應的那一類即為待識別的文字模式類別，其他輸出神經(jīng)元值全為0。

在工藝準備階段，黎明公司編制了工藝規(guī)程，聯(lián)合體單位各企業(yè)對分工研制的部分零組件作了工藝分析，找出了加工難點，擬定了針對性技術(shù)措施。黎明公司依據(jù)完成的工藝文件，派工設計了工裝。根據(jù)R0110重型燃氣輪機的結(jié)構(gòu)特點和國內(nèi)加工能力及承擔研制任務單位的綜合實力，確定了加工技術(shù)難點和技術(shù)攻關(guān)項目。先后攻克了材料國產(chǎn)化與工程應用、超大型合金錠冶煉和鍛件成形、大型透平葉片精密無余量鑄造等諸多關(guān)鍵技術(shù)，形成了自主知識產(chǎn)權(quán)的材料體系、冶金工藝標準體系，實現(xiàn)了該燃氣輪機制造所需的所有材料能夠全部立足國內(nèi)供給。由此立足國內(nèi)企業(yè)建立了R0110重型燃氣輪機的制造體系，完成了全部冷端和熱端部件的零部件制造，進行了冶金工藝和機加工藝攻關(guān)。為完成零部件的制造，還進行了精密鑄造工裝測具、鍛造工裝測具、非金屬制件制造工裝以及其它工裝的設計與加工。掌握了燃氣輪機透平葉片制造技術(shù)，并通過持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)，透平葉片的成品率由研制初期的不足3%上升到51%，大大降低了生產(chǎn)成本。

以黎明公司為牽頭單位的聯(lián)合體第一期課題“R0110重型燃氣輪機設計與研制”于2003年底完成并通過驗收。設計階段完成了包括燃氣輪機本體及進氣氣缸、外部接口、外部管路等在內(nèi)的供生產(chǎn)用的全套設計圖紙出圖，并完成正式設計圖紙的工藝評審，完成各類技術(shù)文件。在完成設計出圖工作的同時，結(jié)合設計工作的需要，進行了一些主要設計計算工作，包括總體性能、壓氣機和透平特性、燃燒室設計分析及變工況性能計算、透平冷卻系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)計算；關(guān)鍵部件的強度計算等。主機設計工作主要由總設計師單位中國航空工業(yè)沈陽發(fā)動機設計研究所負責完成，機組的成套設計由主體承擔單位黎明公司負責。計算即設計校驗工作由擴大聯(lián)合體的高校、研究院所和企業(yè)分工完成。具體分工如圖2所示。

1.合同簽訂不規(guī)范。主要表現(xiàn)在雙方合同未簽先干。未建立合同臺賬、合同履行臺賬，合同簽訂無任何手續(xù)，沒有申請表和對方任何資料，合同內(nèi)容不完整、合同條款不嚴謹，無合同履行、結(jié)算報告單等問題。

由此初步建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的E級重型燃氣輪機的設計體系，并在此設計體系下完成了R0110重型燃氣輪機的壓氣機、燃燒室、透平、軸承及主機性能設計、結(jié)構(gòu)設計、總體設計、空氣系統(tǒng)設計、強度設計等。

規(guī)劃水資源論證工作早期介入源頭控制并與規(guī)劃編制工作同步進行是保障論證工作科學性和有效性的重要手段。水資源論證準備工作應和規(guī)劃準備工作同時啟動，并在規(guī)劃編制過程實現(xiàn)與規(guī)劃目標的動態(tài)反饋。

4.2.3 腸道微生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)環(huán)境中藥包括黨參、山藥、絞股藍、當歸、熟地黃、銀花、蒲公英、重樓、山楂、萊菔子、雞矢藤等，從中選5～6味入組。

要取得燃氣輪機全面的技術(shù)進步，提升燃氣輪機的研制能力，僅僅獨立開展分散的單元技術(shù)的研發(fā)是不夠的。通過整機研制凝練研究內(nèi)容，凝聚研究力量，開展關(guān)鍵技術(shù)研究，可以全面加強設計能力、制造能力、試驗能力建設，提高工藝水平，研制新材料，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在整機研制過程中提高相關(guān)學科的研究水平，促進人才的培養(yǎng)，形成研究隊伍。通過R0110重型燃氣輪機的自主研制，初步建立了E級燃氣輪機的設計體系和關(guān)鍵部件設計體系，依托整機所開發(fā)的設計體系能夠最大限度滿足整機研制的需求。通過R0110燃氣輪機的加工制造，打通了從材料研制，到材料的工程化應用、原材料準備、制造工藝研究、制造標準研究、零部件制造與檢測的整體制造鏈條，在制造過程中提煉制造關(guān)鍵技術(shù)開展聯(lián)合攻關(guān)，全面提升相關(guān)制造能力。

2.1 設計

R0110重型燃氣輪機加工涉及到技術(shù)難度較大的高溫葉片、大型盤、軸承、薄壁氣缸等，鑒于航空部門具有加工熱端部件的寶貴經(jīng)驗，而機械行業(yè)具有加工大尺寸零件的豐富經(jīng)驗，采取了如圖3所示的分工合作。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料以均數(shù)±標準差表示，比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以例(百分率)表示，比較采用χ2檢驗；采用多因素回歸分析對急性缺血性腦卒中的獨立影響因素進行分析；采用Spearman等級相關(guān)分析對急性缺血性腦卒中與各影響因素間的相關(guān)性進行分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

在部件裝配過程中，特制了整機翻轉(zhuǎn)裝配架，通過控制各封嚴間隙轉(zhuǎn)子與機匣的同心度規(guī)避了裝配風險，成功實現(xiàn)了整機裝配。完成裝配的R0110燃氣輪機見圖4。

4.1 經(jīng)驗總結(jié)

進行了單管燃燒室中壓全溫試驗、全壓全溫模擬試驗、氣體及液體燃料等離子點火性能試驗、噴嘴性能試驗等部件試驗，其中燃燒室試驗在中航工業(yè)燃氣渦輪研究院進行。在此基礎(chǔ)上，進行了整機試驗，主要包括廠內(nèi)全轉(zhuǎn)速空負荷試車和電站帶負荷試車。這兩個部分的整機試驗分別在黎明公司和中海油深圳電廠進行。

2008年，黎明公司完成了R0110重型燃氣輪機成套系統(tǒng)的進氣系統(tǒng)、進氣穩(wěn)壓室、排氣系統(tǒng)、滑油和頂軸油系統(tǒng)、壓縮空氣及防喘放氣系統(tǒng)、燃機支撐與底座等子系統(tǒng)的成套設計。開發(fā)的控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對R0110重型燃氣輪機從起動、點火、加速、全速空載運行直至停車的全過程實施可靠控制。2008年9月由中船重工703所完成了廠內(nèi)全轉(zhuǎn)速空負荷試車第三方驗證工作。廠內(nèi)全轉(zhuǎn)速空負荷試車調(diào)試相關(guān)數(shù)據(jù)表明燃氣輪機各部件的工作性能在低轉(zhuǎn)速時略微偏差，在全速狀態(tài)均達到了設計要求，各部件之間匹配良好，整機性能估計略高于設計值。

R0110重型燃氣輪機的成功研制，標志著我國已基本掌握了重型燃氣輪機總體性能及結(jié)構(gòu)設計、多級（15級）軸流式壓氣機級間匹配、15級軸流壓氣機全三維性能分析、貧油預混設計技術(shù)及試驗調(diào)試、分級及分區(qū)組織燃燒改善燃燒穩(wěn)定性設計、帶渦流矩陣式冷卻結(jié)構(gòu)的透平葉片設計等關(guān)鍵技術(shù)，初步建立了E級重型燃氣輪機的自主設計體系，所建立的設計體系為后續(xù)開展其它型號重型燃氣輪機奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3 研究成果及產(chǎn)業(yè)化前景分析

3.1 研究成果

通過R0110重型燃氣輪機的自主研制，在設計、試驗、加工和整機試車方面取得了如下重要研究成果：

③施工期間槽內(nèi)泥漿必須高于地下水水位1.0 m以上，且不低于導墻面0.5 m，當發(fā)生泥漿滲漏時必須及時堵漏和補漿。

1）初步建立了E級燃氣輪機設計平臺

R0110重型燃氣輪機整機的長時間試驗運行考核，是最終完成課題任務的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是國產(chǎn)重型燃氣輪機進入市場的關(guān)鍵。為此中國航空工業(yè)集團公司積極多方尋求共同開展R0110重型燃氣輪機發(fā)電試驗運行的合作單位，最終確定在中海油深圳電力有限公司合作進行整機試驗。中航工業(yè)與中海油于2010年7月簽署了在燃氣輪機領(lǐng)域開展廣泛合作的戰(zhàn)略協(xié)議：雙方合作建設重型燃氣輪機長周期試驗考核示范電站，爭取在R0110重型燃氣輪機試驗成功后，進一步合作建設國家級燃氣輪機試驗基地，滿足重型燃氣輪機及后續(xù)改進型、發(fā)展型產(chǎn)品試驗驗證及長周期試驗考核的需要。確定在中海油深圳電力有限公司建設R0110重型燃氣輪機試驗電站。R0110重型燃氣輪機于2012年8月運抵現(xiàn)場開始安裝和調(diào)試技術(shù)研究，先后解決了起動過程中變頻起動電機工作不穩(wěn)定、后支點軸瓦溫度高、前支點水平振動相對較大、透平出口溫度控制延遲、起動超溫、前支點垂直振動大、轉(zhuǎn)速波動大、功率波動大等問題，成功實施了R0110重型燃氣輪機從起動、點火、加速、全速空載、升負荷、滿負荷、降負荷、甩負荷、停車的全過程準確可靠控制。2012年12月15日完成燃氣輪機機組72 h簡單循環(huán)試驗運行考核，2013年11月29日完成168 h聯(lián)合循環(huán)試驗運行考核，累計運行超過450 h，較為圓滿地走完了R0110重型燃氣輪機研制的設計、加工制造、試驗運行的全過程。圖5為安裝在中海油深圳電力有限公司的R0110重型燃氣輪機。圖6為R0110重型燃氣輪機進行聯(lián)合循環(huán)試驗。

2）完成了E級燃氣輪機全壓全溫全尺寸試驗

在國內(nèi)首次完成E級重型燃氣輪機全壓全溫全尺寸試驗，建立了E級燃氣輪機燃燒室全溫全壓全尺寸試驗平臺，進行了多輪試驗，試驗結(jié)果表明，只有進行全溫全壓全尺寸試驗，才能獲得可靠的對整機運行有價值的燃燒室試驗數(shù)據(jù)，經(jīng)過全壓全溫全尺寸試驗驗證的燃燒室才能保證其在機組中的可靠運行，全溫全壓全尺寸試驗對燃氣輪機燃燒室的設計具有至關(guān)重要的指導作用。

(1)原油/CO2的MMP與構(gòu)成原油組分的碳數(shù)和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。原油中低碳數(shù)烴類越多，MMP越小，高碳數(shù)的不飽和芳香烴含量越高，MMP越大，混合烴組分的MMP小于單一烴組分的MMP。

3）掌握了重型燃氣輪機熱部件加工技術(shù)

重型燃氣輪機熱部件是在運行過程中需要更換的部件，備品備件的可靠經(jīng)濟供應對電廠非常重要。熱部件的加工技術(shù)是重型燃氣輪機的尖端制造技術(shù)。R0110重型燃氣輪機的透平葉片尺寸大（透平葉片583 mm×152 mm，噴嘴葉片482 mm× 216 mm）、內(nèi)腔空氣冷卻結(jié)構(gòu)非常復雜，壁薄、結(jié)構(gòu)復雜、切削性能差、榫齒尺寸大，研制工藝難度非常大。在葉片精密無余量制造過程中，采用計算機仿真模擬、優(yōu)化陶瓷型芯配方和燒結(jié)工藝、陶瓷過濾網(wǎng)過濾澆鑄、等溫校形、冷校形和熱處理相結(jié)合等手段，成功地研制出了組織、性能、尺寸均滿足標準要求的透平葉片和噴嘴葉片。采用線切割工藝完成透平葉片榫齒基準面加工，摸索出了透平葉片封嚴篦齒圓弧槽的高效加工方法。通過不斷完善工藝將葉片的成品率由研制初期的不足3%提高到51%。

后期為解決生產(chǎn)工藝問題，對前支點支撐殼體的結(jié)構(gòu)進行了改進，增加前支點剛性，將轉(zhuǎn)子的二階臨界轉(zhuǎn)速提高到工作轉(zhuǎn)速外；將原來的四級軸頸盤的焊接結(jié)構(gòu)改為用螺栓連接的結(jié)構(gòu)。還進行了透平一、二級葉片的結(jié)構(gòu)改進設計，改進了冷卻結(jié)構(gòu)，以增強透平葉片冷卻空氣的換熱強度，去掉二級透平葉片的葉冠，以改善工藝性。進氣氣缸由原來的焊接結(jié)構(gòu)改為整體鑄造結(jié)構(gòu)，改善原結(jié)構(gòu)的加工工藝性。將原有的焊接結(jié)構(gòu)的氣缸全部改為水平中分結(jié)構(gòu)的鑄造氣缸，以適應在電廠進行燃機的檢修和大修，同時提高材料利用率，降低制造成本，并縮短制造周期。

4）建立了電站帶負荷重型燃氣輪機整機試驗平臺

通過與中海油深圳電力有限公司合作，建立了R0110重型燃氣輪機整機試驗平臺。在該試驗平臺上研究了燃氣輪機啟動后的并網(wǎng)、升負荷、滿負荷、穩(wěn)態(tài)運行等一系列運行問題，檢測了機組的振動、壓力、溫度、輸出功率等各項參數(shù)隨負荷和運行實踐的變化情況，對燃氣輪機及其系統(tǒng)的性能和可靠性進行了驗證。在所建立的整機試驗平臺上，可以通過長時間帶負荷試驗，解決可能出現(xiàn)的各種問題，考核燃氣輪機及配套設備系統(tǒng)的性能和可靠性，為自主研發(fā)的重型燃氣輪機產(chǎn)品投入市場、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化奠定扎實的基礎(chǔ)。

首先，校本教研要制度化、規(guī)范化。教研活動制度化，就是教研活動必須按規(guī)定進行，有規(guī)矩。教研或次數(shù)時間地點要固定。每次活動要做好前移準備，定主題發(fā)言人等程序。做好記錄，反思存在問題和改進措施。

5）鍛煉和培養(yǎng)了一批從事重型燃氣輪機研發(fā)的人才

經(jīng)過R0110重型燃氣輪機的自主研制，縮小了我國燃氣輪機與國際先進水平的差距，初步形成了研發(fā)和試驗基地，在我國形成了有關(guān)燃氣輪機方面的自主知識產(chǎn)權(quán)，使我國成為初步掌握燃氣輪機設計、制造、試驗技術(shù)和成套能力的國家之一，鍛煉和培養(yǎng)了一批重型燃氣輪機技術(shù)研發(fā)人才。

3.2 產(chǎn)業(yè)化前景分析

R0110重型燃氣輪機相對同等級別的重型燃氣輪機重量輕，簡單循環(huán)效率高，在油氣資源豐富的海外市場具有強勁的競爭力?，F(xiàn)已與伊朗Aras Freezone500 MW項目進行了合作探討，該項目三個業(yè)主與黎明公司簽訂了共9臺的R0110燃氣輪機機組的銷售意向協(xié)議。蘇丹、尼日利亞、伊拉克、白俄羅斯等也有采用R0110重型燃氣輪機的意向。

R0110重型燃氣輪機產(chǎn)品已經(jīng)進入到了東北電力設計院、西北電力設計院、國核電力規(guī)劃設計研究院、廣西電力設計院等一大批設計院產(chǎn)品選型目錄中。該燃氣輪機還可以做自備電源，為海上石油平臺提供動力，中航工業(yè)與中海油已經(jīng)建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，雙方愿意在此燃氣輪機發(fā)電領(lǐng)域開展合作。

4 經(jīng)驗與不足

2.3 試驗運行

1）以整機研制和關(guān)鍵技術(shù)突破為重點，全面加強能力建設，服務產(chǎn)品研制

2.2 加工制造裝配

2）組建聯(lián)合體，組織國內(nèi)優(yōu)勢資源協(xié)同攻關(guān)

對于重型燃氣輪機這樣一個技術(shù)難度高，涉及航空、機械、冶金、材料等眾多學科的產(chǎn)品，僅僅依靠一家之力是不可能完成研制的。R0110重型燃氣輪機研制均組織國內(nèi)優(yōu)勢資源，成立了“官產(chǎn)學研”聯(lián)合體共同攻關(guān)。以主體承擔企業(yè)、主機設計研究所、專業(yè)所長的相關(guān)的研究院所和高等院校為核心，在全國范圍內(nèi)形成不同專業(yè)分工的聯(lián)合體，集各單位核心優(yōu)勢協(xié)同攻關(guān)研制。企業(yè)根據(jù)各自在熱端部件、大尺寸零件、精密加工、毛料加工及專業(yè)化生產(chǎn)等方面的優(yōu)勢，按虛擬企業(yè)運營模式，明確有序分工、責任，以風險共擔為原則，聯(lián)合體單位和合作單位強強聯(lián)合，開展產(chǎn)品制造。研究院所和高等院校根據(jù)試驗能力加強試驗和設計能力建設，進行產(chǎn)品的設計性能優(yōu)化，開展應用基礎(chǔ)試驗研究。在課題聯(lián)合體之外，以合同管理方式，整合廣泛聯(lián)合的多種層次、多種形式的燃氣輪機研制資源。

3）通過國際合作促進自主知識產(chǎn)權(quán)的燃氣輪機研制

通過國際合作，學習國外先進的設計理念；通過消化和吸收，完成有自主產(chǎn)權(quán)的重型燃氣輪機設計研制基本實施方案；引進技術(shù)標準、工藝、冶金等技術(shù)資料，消化和吸收國外先進的制造技術(shù)，提高燃氣輪機研制能力和技術(shù)管理水平。通過引進高水平的研究人員參與燃氣輪機研制，可以縮短產(chǎn)品的設計周期，提高燃氣輪機產(chǎn)品研發(fā)的起點。通過國際合作加快掌握重型燃氣輪機的設計思想、設計方法及核心部件的設計原則，基本掌握自行研制重型燃氣輪機的基本技術(shù)和標準化體系等。為建立有自主知識產(chǎn)權(quán)重型燃氣輪機設計平臺、開展重型燃氣輪機的研制與后續(xù)技術(shù)發(fā)展奠定很好的基礎(chǔ)。

4.2 教訓和不足

盡管以R0110重型燃氣輪機開展了相關(guān)的高技術(shù)研發(fā)，但課題立項時對研制過程中可能會遇到的技術(shù)難點和實施難度嚴重估計不足，急于求成地規(guī)劃在短期內(nèi)完成整機研制，研制經(jīng)費嚴重不足，導致課題完成時間拖期?？傮w上已取得的研究成果原創(chuàng)性不高、系統(tǒng)性不足，遠沒有建立起完備的先進燃氣輪機研發(fā)所需的設計、制造和試驗平臺。所建立的設計體系不夠成熟；發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)的能力不足；關(guān)鍵部件的試驗驗證不夠充分，在整機調(diào)試中出現(xiàn)問題，導致研制周期反復和試驗費用超支，還沒有完全掌握重要的關(guān)鍵技術(shù)之干低污染燃燒室技術(shù)，所研制的重型燃氣輪機的污染物排放指標還不盡如人意。盡管航空部門開展重型燃氣輪機大型動力設備的研制在熱部件上有較好的積累，但在大型零部件的制造上需要借助國內(nèi)其它單位的力量來完成，而不同行業(yè)之間存在著利益壁壘。另外，技術(shù)開發(fā)過程中，企業(yè)和高校、研究院所的聯(lián)合不夠緊密，導致應用基礎(chǔ)研究與核心技術(shù)開發(fā)有一定的脫節(jié)；技術(shù)方案的選擇和電力行業(yè)應用主體結(jié)合不夠緊密。

由于執(zhí)法團隊建設質(zhì)量會對保障體系落實與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管效果形成直接影響，所以各基層組織應做好執(zhí)法團隊建設工作，打造出一支綜合素質(zhì)過硬的保障體系執(zhí)法團隊。

5 展望和建議

R0110重型燃氣輪機的自主研制雖然取得了相當可喜的成果，需要清醒地意識到目前只是走出了萬里長征的第一步，我國的重型燃氣輪機的發(fā)展之路仍然任重道遠。總體上我國缺乏能夠服務于重型燃氣輪機研發(fā)的相關(guān)核心技術(shù)基礎(chǔ)性研究平臺，尚沒有建成支持下一步發(fā)展的穩(wěn)定的試驗研究基地，導致實現(xiàn)后續(xù)自主發(fā)展的能力缺乏。就R0110重型燃氣輪機而言，其燃氣輪機本體還有亟待完善的地方；還需要繼續(xù)開展R0110重型燃機長周期試驗運行考核工作，為燃氣輪機產(chǎn)品進入市場奠定扎實的基礎(chǔ)；需要繼續(xù)低排放燃燒室的研制工作，以適應環(huán)保要求；不斷完善R0110重型燃氣輪機的設計，提高機組的性能和可靠性。對重型燃氣輪機自主研制的長期性和艱巨性要有充分的認識和準備，要積極面對研制難度大、任務重、周期長的挑戰(zhàn)，建議繼續(xù)開展重型燃氣輪機自主研制的科技攻關(guān)。

國家應統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌安排，集中人力物力，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導向、以關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)為重點，以示范工程為依托與帶動，有機地結(jié)合基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)以、產(chǎn)品研制及實際應用，在全國范圍組織“產(chǎn)學研用”聯(lián)合。建立國家級燃氣輪機技術(shù)研究開發(fā)工程中心，研究開發(fā)先進燃氣輪機關(guān)鍵技術(shù)；建設國家級燃氣輪機重大科技基礎(chǔ)設施，加強與燃氣輪機相關(guān)的氣動、燃燒、傳熱、控制、材料、結(jié)構(gòu)強度等相關(guān)基礎(chǔ)研究，更好地服務于先進燃氣輪機的設計；建設能服務于產(chǎn)品研發(fā)的規(guī)模較大的燃氣輪機主要部件和整機的試驗研究基地，驗證并提高設計、制造技術(shù)。對于能立足自身獨立完成的核心技術(shù)研發(fā)應聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢力量全力突破，充分重視和利用多年來我國自己的科研成果及設計制造經(jīng)驗；對于基礎(chǔ)薄弱的核心技術(shù)可以采取引進、消化吸收或國內(nèi)外合作研發(fā)的模式，掌握關(guān)鍵技術(shù)，注重跟蹤國際前沿再創(chuàng)新，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃氣輪機技術(shù)。對研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)依托于相關(guān)的產(chǎn)品和示范工程進行驗證，促進科研成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，推進我國燃氣輪機技術(shù)的全面發(fā)展。

為實現(xiàn)我國燃氣輪機技術(shù)的進步，必須持續(xù)投入，繼續(xù)加強燃氣輪機研制的能力建設，扎扎實實建立完備的設計體系，建立關(guān)鍵技術(shù)驗證平臺，加強試驗驗證能力。通過燃氣輪機的研發(fā)機制體制創(chuàng)新，打破行業(yè)壁壘，建立有利于全國大聯(lián)合的合作研發(fā)模式，從而最終實現(xiàn)我國燃氣輪機技術(shù)的全面突破。

［1］ 蔡寧生.堅持自主創(chuàng)新結(jié)合技術(shù)引進掌握核心技術(shù)推進我國燃氣輪機發(fā)展［J］.能源政策研究，2005（3）：49-52.

1.2.3 吸附熱力學 于50 mL的聚乙烯離心管中放置(2.000±0.000 2)g土壤樣品，并分別加入10 mL不同濃度Cd溶液(0 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L和20 mg/L)，分別在15℃、25℃、35℃(±0.5℃)恒溫下振蕩，其他步驟同上述試驗。

［2］ 蔡寧生，劉紅，崔榮繁，王永軍.863燃氣輪機專項進展［J］.中國科技產(chǎn)業(yè)，2006（2）：96-99.

按照黨中央、國務院加強食品藥品安全的重大決策部署，河間市食品藥品監(jiān)管局始終堅持高標準、高質(zhì)量狠抓食品藥品監(jiān)管工作，全力保障人民群眾飲食用藥安全。建局以來河間未發(fā)生重大食品藥品安全事故，2011～2013年先后被省食品藥品監(jiān)管局授予“先進集體”“省藥械稽查先進集體”“省黨風廉政建設先進集體”；2008年起連續(xù)8年被滄州市食品藥品監(jiān)管局授予“先進集體”；2015年被河間市委市政府授予“實績突出領(lǐng)導班子”；2015年首批順利通過省級食品藥品安全縣驗收。

［3］ 劉紅，蔡寧生.重型燃氣輪機技術(shù)進展分析［J］.燃氣輪機技術(shù)，2012（3）：1-5，20.

Independent Research and Development for R0110 Heavy Duty Gas Turbine

CAINing-sheng1，CUIRong-fan2，CHEN Ke-jie2，YANG Han-yang2，LIU Hong1
（1.Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education，Department of Thermal Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China；2.AVIC Liming Aero-Engine（Group）Co，Ltd，Shenyang 110043，China）

Background of the R＆D project for R0110 heavy duty gas turbine in China is introduced，and research and development process is recalled for the gas turbine from design，manufacturing，processing，assembly，empty load test in plant，and simple cycle to combined cycle full load tests.Analysis ismade to the research results and industrialization prospects，also summary of developed experience and insufficient.Prospect and recommends on independent development of gas turbine technology is proposed.

R0110 heavy duty；gas turbine；research and development

TK47

A

1009-2889（2014）03-0001-07

2014-06-03

國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）課題（2002AA503030，2002AA503010，2004AA503010）

蔡寧生（1956-），教授，國家科技部“十五”863計劃燃氣輪機專項總體專家組組長，E-mail：cains＠tsinghua.edu.cn。