【专访】北京华清CGT-60F燃气轮机设计团队（一）
导读
近日，北京华清燃机公司研制的国产F级300MW重型燃气轮机技术验证机CGT-60F，亮相北京科博会，吸引了北京市市委书记郭金龙、北京市市长王安顺、中关村科技园管委会主任郭洪等领导莅临参观指导，那CGT-60F燃气轮机到底一款性能如何的国产重型燃气轮机呢？燃气轮机与煤气化联合循环国家工程研究中心（简称国家燃机中心）\北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司（简称华清燃机公司）常务副总经理李佳博士接受两机动力控制小编采访。
小编：众所周知，重型燃气轮机作为制造业的“皇冠上的明珠”，技术壁垒高，研制周期长，投入大，为什么华清燃机公司会愿意冒着如此巨大的商业风险来进行国产重型燃机的研制？
李佳：华清燃机团队之所以有信心能研制出国产重型燃气轮机主要是基于几个方面：
首先，华清燃机背靠清华大学，通过采用“产学研用”的模式，早在2008年，清华大学就联合东汽、哈汽、南汽和上汽等我国燃气轮机制造企业和中国电力工程顾问集团公司组建了“燃气轮机与煤气化联合循环工程研究中心”，开始了国产重型燃气轮机研制的准备，那时国家甚至都还没有开展“两机”专项的论证，应该我们团队可以算得上是全国最早开展国产重型燃气轮机研制的队伍，技术积累时间最长。
其次，我们在制定F级的300MW燃气轮机研制的技术路线过程中，认真分析了国外燃气轮机OEM厂商近60年的发展历程和经验，综合考虑技术、经济、市场需求等因素，选择从70MW级的技术验证机CGT-60F燃气轮机为研制起点，待CGT-60F燃气轮机研制成功后，再放大到300MW燃机，该技术路线具有风险较低、投资较少、周期较短的特征。这一策略使得我们公司基于现有的资源，在较短时间内完成了基础研究、应用基础及试验、核心技术研究开发、产品概念设计、初步设计和施工设计等研制环节。
毫无疑问，研制国产重型燃机是一件商业风险很大的事情，但它也是一件商业利益很大的事情，而我们又有这么好的条件，研制国产重型燃机就成了水到渠成的事情。
小编：八年来你们在燃气轮机自主创新方面做了哪些工作？
李佳：我们坚持从基础和应用基础研究起步，把基础打牢，走完自主创新的全过程。当然人才队伍建设一直是重中之重。经过八年努力，我们已经建成了一支一百多人的全职研究开发和产品设计队伍，涵盖了重型燃气轮机总体、压气机、燃烧室、透平、控制、材料、结构强度和辅机等专业。
我们的团队也非常棒，我们总经理蒋洪德院士研究燃气轮机几十年，对国产燃气轮机特别有情怀，而我们新一代的员工，包括本人在内，基本都来自清华大学、北航、中科院和西交大等知名高校的燃气轮机专业，全公司70%以上为博士后、博士和硕士研究生，大家已经潜心钻研燃机技术多年，都有不少心得。
到目前为止我们以CGT-60F产品自主设计研制为目标，已经完成了基础和应用基础研究，核心技术研究开发和实验室验证，CGT-60F产品的概念设计、初步设计和施工设计，正在进行透平叶片冷却效果热态试验以及燃烧室全温全压设计性能试验验证，计划今年年底完成。还落实了首台CGT-60F样机试制和试验电站建设项目。
我要强调的是，上述以重点产品为目标导向，走完自主创新全过程的理念与国家“两机”专项的基本原则完全一致。
小编：你提到了国家燃机中心/华清燃机公司背靠清华大学的独特优势，你能进一步说明吗？
李佳：众所周知，清华大学是我国第一个成立燃气轮机专业的高等院校，经过六十多年的发展，在基础与应用基础研究领域成果累累，在人才培养方面更是为我国燃气轮机行业作出了巨大贡献，事实上我国燃气轮机行业的领军人物多数是清华毕业生。
八年来国家燃机中心/华清燃机公司许多核心技术研究开发的人才来自清华大学，他们从研究生阶段就以CGT-60F核心技术为研究生论文题目开展理论与试验研究。我本人和同窗陈伟博士（他现在是华清公司的总设计师）的论文题目分别是F级透平叶片的外部和内部冷却的机理与试验研究，我们在五年的博士论文研究期间的研究成果都直接应用在CGT-60F设计中。
也就是说，清华大学的实验室是国家燃机中心/华清燃机公司培养人才和进行核心技术试验室验证的场所。
小编：国家燃机中心/华清燃机公司如何解决CGT-60F燃机制造和带负荷发电试验问题？
李佳：公司董事会在几年前一致同意，CGT-60F首台样机将由上海汽轮机公司负责制造，知识产权成果由全体股东共享。也就是说，如果首台样机运行成功，东汽、哈汽、南汽也有权制造。关于试验电站建设项目，国家燃机中心/华清燃机公司通过公开招标选择了广东粤电集团公司负责建设，地点在广东江门，该建设项目已经得到国家能源局批准，今年年内开工建设。按照目前的计划，预计试验电站建设完成时，我们的CGT-60F燃机也刚好完成总装，届时直接从上海运抵江门试验电站进行带负荷发电试验。
小编：国外已经有一些大型燃机制造商如GE公司已经在售这一等级的重型燃气轮机，并且已经进入了中国市场，CGT-60F燃气轮机未来的市场定位是什么？优势是什么？
李佳：CGT-60F燃气轮机未来的商业销售机型有2款：CGT-60FA燃气轮机，燃用天然气，单机循环功率为68MW，联合循环功率为102MW；CGT-60FB燃气轮机，燃用合成气，单机循环功率为70MW，联合循环功率为105MW。两个型号的设计热效率、污染排放指标达到了国际同类燃气轮机的先进水平，与世界上另外两家在售的70MW等级重型燃气轮机产品最新型号相比，毫不逊色。
按照国际重型燃气轮机的分类，CGT-60F属于小档功率燃机，主要市场是分布式发电和热电冷多联供。我国幅员辽阔，分布式发电和热电联供是国家鼓励优先发展的项目，我们对CGT-60F未来市场充满信心。
CGT-60F燃气轮机还有一个巨大的市场竞争优势，那就是CGT-60FA燃气轮机和CGT-60FB燃气轮机，除了燃烧室、燃料系统和透平一级静叶不同外，其它部件完全相同，燃机用户只需要更换少数部件就可以实现一机两用，从而大大节省了研发和用户成本。
最后，我想强调的是，整台CGT-60F燃气轮机的设计和制造全国产化，这也意味着在燃机售价和本土服务也将有着巨大的市场竞争力。
小编：你刚才提到了CGT-60F燃气轮机的热效率也达到了国际同类燃气轮机的先进水平，能否更具体一点？
李佳：目前定型的CGT-60FA燃气轮机的单循环热效率为36.5%，联合循环效率为56%，与同等F级燃机相当。各部件指标如下：压气机压比17；燃烧室采用分级燃烧干式低污染燃烧技术，燃烧室的出口温度1400oC；先进空气冷却的4级透平，第一级透平静叶采用的弯扭联合全三维气动造型、先进的F级冷却技术，由无锡永翰特种合金公司铸造；燃机控制系统与南京科远公司联合设计，具有完全自主知识产权。
CGT-60F空气冷却三维弯扭造型的第一级静叶片（包括气膜孔）
在研制过程中，我们也吃了不少苦头，比如采用弯扭造型的第一级透平静叶，光是测量系统的安装和打孔就让我们费了很大一番功夫，但也学到了不少燃机的研制经验，我们也热切的希望与国内燃机研制单位、电厂用户、投资机构等单位合作，一起把国产重型燃气轮机做出来，实现中国梦、燃机梦。
关于北京华清燃机公司
2008年经国家发改委批准，清华大学联合了东汽、哈汽、南汽和上汽等我国燃气轮机制造企业和中国电力工程顾问集团公司组建了“燃气轮机与煤气化联合循环国家工程研究中心”（简称燃机国家工程中心），2010年工程中心在北京中关村高科技园区注册为“北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司”（简称华清燃机公司），清华控股集团公司代表清华大学是公司第一大股东。
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