中国大型装备制造集团“十年磨一剑”，从“一张白纸”开始的重型燃气轮机自主研发之旅再次迎来关键节点。

11月27日，在东方汽轮机有限公司（以下简称东方汽轮机有限公司）燃气轮机整机实验室，中国工程院院士，50MW重型燃气轮机全负荷运行见证专家组组长陈学东正式宣布：“东方电气自主研制的国内首台F级50MW重型燃气轮机达到满负荷，各项运行指标正常，专家组亲眼见证。”< /p>

满负荷试验是燃气轮机研发过程中最关键的验证节点，也是电站长期运行前的最后一次性能试验。整机成功实现满负荷稳定运行后，将进入电站长期商业运行考核，预计2021年正式投入试电站。

以世界上最大的燃气轮机为例。它的重量相当于一辆满载的空客A380，其输出功率相当于1200辆保时捷911汽车的涡轮增压发动机，但核心部件的精度是不正确的。然而，它最多只有几十微米。燃气轮机的高温部件长期在金属熔点以上运行，高温部件暴露在极高的应力和腐蚀环境中，设计难度极大。

自1939年世界上第一台发电用重型燃气轮机诞生以来，经过半个多世纪的技术进步和企业重组，GE、西门子、三菱各自形成了完整的技术体系和产品系列，垄断了全球市场。作为行业的后来者，中国燃气轮机自主化之路可谓荆棘密布：受核心技术缺乏制约，燃气轮机行业发展起伏不定。

从2001年到2007年的6年间，中国通过三种“捆绑招标、市场换技术”的方式，从通用电气、西门子和三菱引进了50多台F/E级重型燃气轮机。 -三菱、上汽西门子、南汽通用四大财团实现本土化制造。但由于燃气轮机设计开发精度高、难度大，加上国外公司的技术封锁，十几年的“市场换技术”并没有让中国如愿以偿地掌握核心技术。根据文件（），上述中外合作项目均不涉及燃气轮机设计和研发方面的合作。也就是说，中国企业只能通过加工方式完成制造和销售，而不能参与联合研发，更谈不上参与利润更高的燃气轮机服务环节。

据四川日报2014年报道，2005年，东汽首台F级重型燃气轮机试车成功。五年后，福建莆田电厂3号机组投产。东汽制造的这台35万千瓦机组（即350MW）燃气轮机，达到世界领先水平。这是东汽多年来的“综合性工作”，国产化率达到79%，创下国内内燃机国产化率的纪录。

不过，这个数据对于我国整个燃气轮机行业来说也是一个痛点——79%，这是燃气轮机行业国产化率的极限。 “燃气轮机中的涡轮叶片必须能够承受超过 1400°C 的超高温。在中国没有人能做到。与此类似的核心部件占21%，被老外牢牢掌握。”当时，东奇负责设计开发。 50MW燃气轮机产品开发部总监方宇说。

东奇决定突破79%的国产化率极限。为突破燃气轮机的设计制造技术，在既没有设计规范、没有设计程序、也没有设计经验的困难条件下，从2009年开始，东方电气集团就聚集科研资源，在下属子公司组建了科研团队。东方汽轮，开始主动出击。 F级50MW MW重型燃气轮机研发的艰辛历程。

一台 50MW 的重型燃气轮机有数以万计的零件。从设计技术到材料机械再到试验设施，是一个非常庞大而复杂的系统工程。据东方电气公开资料显示，其团队先后完成了燃气轮机及部件结构的总体设计，建成了国内首台高压比大流量压气机试验台、国内首台F级燃烧器试验台。床和多个涡轮机部件测试。成功攻克了高温涡轮叶片毛坯制造难点。 2019年9月27日，自主研发首战胜利，国产首台F级50MW重型燃气轮机点火试验成功。

这个点火测试有多难？东方汽轮机有限公司总经理助理赵士全曾为此打过一个比喻，“这就像在十级风中点燃蜡烛。”

根据运行时的燃烧温度和机组功率，目前主流的重型燃气轮机分为E级、F级和H级。燃气轮机的进气温度越高，级别越高，热效率越高。国际先进的燃气轮机已发展到400MW以上的H级额定输出功率。东汽为何选择50MW燃气轮机自主研发？

“选择这个模型是因为它可以上下移动。”在前述《四川日报》的报道中，方宇曾对模特评选做出回应。 50MW燃气轮机的涡轮叶片、燃烧室等关键技术基本相同 更高功率的燃气轮机处于同一水平。研发成功后，大功率燃气轮机可以“往上”生产，没有技术壁垒。而“往下”可以建造更小的燃气轮机，广泛应用于船舶动力、分布式能源等诸多领域，具有广阔的市场前景。

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