前言
燃气轮机被誉为制造业“皇冠上的明珠”,是清洁发电和动力装置的关键核心设备,是涉及能源和国防安全的战略性新兴产业,代表了一个国家的先进科技水平和尖端制造水平。21世纪初,我国通过“打捆招标”以市场换技术的方式引进F级重型燃气轮机技术。经过近20年的发展,目前国内在运的F级重型燃气轮机有近200台,国产化率最高可达80%。然而这些机组的高温部件仍然需要依赖进口,为了打破这种局面,“十三五”以来我国加快了燃气轮机的自主研发。
燃气轮机产业的可持续发展,必须打通全产业链,实现产业链、创新链、资金链和政策链的深度融合。国家政策的指导,产业链上游天然气燃料、精密阀门、高温原材料等的供应,中游制造商的制造能力,下游用户对自主燃气轮机的接受和验证,高校/科研院所的理论支撑等都是影响我国自主燃气轮机产业的重要因素。
作为央企,东方电气集团东方汽轮机有限公司主动对接国家战略需求,于2009年牵头开展国内首台F级50MW重型燃气轮机的研发,经过十余年的潜心研发已经取得了一些成果。公司本就希望能够找到一种合适的方式在行业内部进行分享和交流,为行业进步贡献力量,此次恰好受到机械工业出版社承担的国家出版基金项目的委托,以书籍的形式,力求从“体系完整、技术前沿、典型应用、未来展望”等多维度体现国内燃气轮机研发与制造的最新进展。
本书主要内容分为10章,包括绪论、燃气轮机总体、压气机、燃烧室、透平、转子、辅助系统、控制与保护系统、试验验证技术和燃气轮机材料制造与运维技术,结构上涵盖了燃气轮机全部核心部件,内容上涵盖了燃气轮机设计、制造、试验验证全部流程。在核心部件章节中,既有相关理论介绍,也有实际案例展示,可供工程技术人员和相关专业本科生、研究生学习参考。书中多以东方电气集团东方汽轮机有限公司50MW重型燃气轮机为实例,基本可以展现当前国内自主研发的最新进展,可以为政府部门制定政策法规、产业界人员进行技术决策提供参照。
本书由东方电气集团东方汽轮机有限公司联合西安交通大学共同编写。由谢永慧和孔祥林负责协调、汇总和校对,由赵世全负责审稿,各章节的编写多由团队中的中青年同志担当,在此感谢所有参编人员的辛勤付出!特别是谢永慧教授及其团队,他们将偏工程应用的素材进行理论扩充、相互融合,花费了大量的心力和时间,在此表示感谢!编写中我们参阅了相关著作、论文和工作报告,甚至引用或介绍了他们的观点,在此表示感谢!
由于编者水平有限,书中难免有不足或错误之处,恳请广大读者批评指正,帮助我们不断完善。
2021年10月