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历时7年的自主攻关,国家能源大动脉西气东输管线核心设备——国产30兆瓦燃驱压缩机组实现零的突破。
本报记者从中石油西北联合管道有限责任公司获悉,首台国产30兆瓦燃驱压缩机组——西三线烟墩站1号机于2015年12月26日首次点火成功,目前正在紧锣密鼓的有序推进投产测试工作。
我国天然气干线及支干线管道输送压力等级以10兆帕和12兆帕为主,输量在100×108立方米/年以上,要保持高压力大输量管道安全、平稳、高效输送,每隔150-170千米需要设置一座由2-4台大功率压缩机组组成的增压站,因此压缩机组被誉为长输管道的“心脏”。
据了解,用来驱动压缩机组的主要设备是燃气轮机和电机,燃气轮机由于技术攻关难度高,截至目前,除西二线东段应用7台国产电驱压缩机组外,其余电驱机组和全部燃驱机组均为进口,造成运行维护费用居高不下、战略能源输送受制于人等问题。国家能源大动脉迫切需要“中国动力”。
分步实施
时间回溯到2009年11月,国家能源局确定开展20兆瓦电驱压缩机组、30兆瓦燃驱压缩机组和高压大口径全焊接球阀三大天然气长输管道关键设备的国产化。在国家能源局的主导和推动下,中国石油西气东输管道公司代表中国石油天然气集团公司与研制总承单位中国船舶重工集团公司第七〇三研究所及哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、沈阳鼓风机集团股份有限公司等参研企业签订了研制合同。
记者从七〇三所了解到,在该项目研制过程中,七〇三所充分考虑国内船用燃气轮机的研制和生产情况,利用现有条件和存量资源,引进和国产化研制相结合,分步实施,降低技术风险。
第一阶段,采用进口燃气轮机与国产压缩机及辅助系统集成,国产化率达52%,形成样机“产品一”;第二阶段,采用国产燃气轮机与国产压缩机及辅助系统集成,形成样机“产品二”,其目标是自主设计完成燃气轮机总装、集成并通过性能试验考核,最终形成国产化率96%以上的30兆瓦级燃驱压缩机组。
“产品一”已在2011年10月27日通过国家能源局、中国机械工业联合会和中国石油天然气集团公司组织的新产品鉴定。
自主研制
“产品二”的研制是30兆瓦燃驱压缩机组国产化的重头戏。30兆瓦燃驱压缩机组由功率等级为30MW的燃气轮机、离心式压缩机,以及进排气、燃料、润滑油、机组监控和保护、配电、消防等附属系统组成。
七〇三所项目负责人告诉记者,“产品二”研制重点和难点在于30兆瓦级燃气轮机的设计和生产,以及机带燃料系统、机组监控和保护系统的设计和集成。在研制过程中,七〇三所突破了以贫燃预混燃烧为核心的低排放燃烧室设计技术,自主研制了低排放燃烧室,并通过了部件试验和整机燃料比例影响试验;突破了30兆瓦级大功率高速动力涡轮的设计技术,在国内首次自主研制30兆瓦级大功率高速动力涡轮,整机试验表明高速动力涡轮性能满足设计要求,并在国内首次完成了整机性能试验和与压缩机联合机械运转试验,机组性能满足研制要求。
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