国内燃机自主研制概况

文德刚 黎汝坚

摘要：燃机是关乎能源安全的重大技术装备，本文介绍了目前我国燃机主要研制企业情况，以及自主研制产品、示范推广、研制进程的总体情况，简单分析了当前我国自主燃机研制面临的机遇。

关键词：燃机 自主研制 概况

燃机是落实国家能源安全和可持续发展战略，提升我国能源装备水平的重大技术装备。国内迫切需要建立自主可控的燃机产业体系，研制出具有自主知识产权、应用范围广泛、性能可靠、服务可控、能够逐步实现国产化替代的燃机产品。

1主要研制企业

中国重燃，由国家电力投资集团有限公司控股，哈尔滨电气、东方电气、上海电气共同出资，于2014年9月28日在上海成立，主要从事重型燃机设计、研发、试验验证、相关技术开发、技术转让、技术咨询和技术服务、燃机试验电站建设管理、运行维护等业务，并致力于形成自主知识产权的燃机核心技术。目前正在进行300MW等级、400MW等级燃机研制。

七〇三所，主要从事燃机产品的技术咨询、研发、设计、制造、系统集成、现场技术支持、售后服务以及项目总承包，在中小燃机领域具有强劲实力，牵头研制了国产30MW等级天然气增压用CGT25D燃机[1]。七〇三所目前正在开展15MW等级CGT15燃机等系列化产品自主研制。

中国航发燃机，2019年由中国航发集团和沈阳市政府共同出资，整合中国航发民用燃机产业资源后成立，其成员单位牵头研制了110MW等级R0110燃机[2]。目前中国航发燃机重点发展“三轻一重”燃机系列化产品及业务，其中包括QD70轻型燃机、QD185轻型燃机和R0110重型燃机等产品。

东方汽轮机，隶属于东方电气集团，是我国研究、设计、制造大型发电设备的高新技术国有企业。2003起引进三菱技术逐步建立了除热端部件之外完整的燃机制造体系。2009年率先在业内开展具有完全知识产权的G50燃机研制，历经10余年于2020年实现了原型机满负荷稳定运行，标志着东方汽轮机完整地具备了重型燃气轮机的设计、制造、试验全过程研制能力，推动了我国燃气轮机产业的跨越式发展。目前东方汽轮机依靠G50燃机研制经验正在开展系列化燃机产品研制[3]。

哈尔滨汽轮机，隶属于哈尔滨电气集团，二十一世纪初从GE公司引进F级燃机技术进行冷端部件制造、承担了七〇三所国产30MW等级燃机整机制造。2016年与俄罗斯彼尔姆签订战略合作协议，引进10～25MW系列燃机制造许可，生产GTU-16P、GTU-25P等燃机产品。目前正在联合开发可用于发电和驱动的40MW等级GTU-40M新型燃机。

上海电气，2003年通过国家“打捆招标”，引进西门子技术联合生产西门子V94.3A燃机。2014与意大利安萨尔多燃机有限公司签署协议，成立上海电气燃气轮机有限公司，研发、设计、生产重型燃机及其发电设备、辅助系统及零部件，提供技术咨询、技术服务等相关配套服务。

南汽，二十世纪七十年代开始研制燃机。2018年6月国内唯一的GE6F.01/03燃机的全速空载试车站在南汽建成并投入使用，能够满足6F.01/6F.03两种机型的出厂测试，是GE在贝尔福工厂之外全球唯一的6F燃机试车站。南汽目前正在开展NGT30燃机的研制。

此外，辽宁福鞍、新奥能源动力、上海和兰透平等企业正在开展小型、微型燃机的自主研制。综合来看，中国重燃、七〇三所、中国航发燃机、东方汽轮机四家单位总体研制实力较强，基础条件较好，自主研制进度较为领先。

2当前自主研制的概况

据公开资料，到2020年国内可统计的自主研制燃机产品共有16款。包括上海新奥动力0.4MW等级ENN300燃机，上海和兰透平2MW等级ZK2000-1A、ZK2000-1B燃机，中国航发燃机7MW等级QD70A和QD70B燃机、15MW 等級QD185燃机、110MW等级R0110燃机，辽宁福鞍燃机10MW等级LGT-010燃机，七〇三所15MW等级CGT15燃机、25MW等级CGT25D燃机、CGT25-EA燃机，南汽30MW等级NGT30燃机，哈气40MW等级GTU-40M燃机，东方汽轮机50MW等级G50燃机，中国重燃300MW等级燃机、400MW等级燃机。以上自主研制燃机产品功率等级、适用领域、研制进展情况如下。

产品功率分布。功率等级1MW～7MW的共4款占25%、10MW～50MW的共8款占50%;功率等级100MW以上的有3款，是中国航发燃机研制的110MW级大型燃机，中国重燃研制的300MW等级、400MW等级大型燃机;功率等级1MW以下有1款，是由上海新奥动力研制的0.4MW等级微型燃机。产品功率等级分布明显在1MW～50MW中、小功率等级区间集中，大功率等级燃机产品由于研制代价高，目前启动研制较少。

产品适用范围。当前国内自主研制燃机产品几乎全部适用于发电领域，包括电站集中式发电、园区分布式发电、海上平台发电、分布式热电联产、移动电源、应急电源等多种形式。另外，QD70A、QD70B、LGT-010、CGT15、CGT25-EA五种产品除适用于陆地环境之外还适用于海上平台等环境，QD185、CGT25D燃机也可用于天然气管线增压驱动、机械驱动。

产品示范推广。2019年9月9日，国家能源局批复公布了第一批24个燃气轮机创新发展示范项目。上海新奥动力ENN300燃机，上海和兰透平ZK2000-1A、ZK2000-1B燃机，中国航发燃机QD70A、QD70B、QD185、R0110燃机，辽宁福鞍燃机LGT-010燃机，七〇三所CGT25-EA燃机，南汽NGT30燃机，东方汽轮机50MW等级G50燃机共11款自主研制燃机产品入选，其示范内容均包含了自主化设计、自主化制造，示范应用的类型主要是分布式能源，也包括电力调峰和油气类示范应用[4]。对列入燃机创新发展示范的项目，国家能源局给予了能源领域首台（套）重大技术装备的支持政策。

产品研制进程。目前，七〇三所研制的CGT25D燃机已投入商业应用;以R0110、G50为代表的11款入选国家能源局创新发展示范项目的产品，正在逐渐投入示范应用;七〇三所15MW等级CGT15燃机、哈气40MW等级GTU-40M燃机、中国重燃300MW等级燃机、400MW等級燃机四种燃机产品总体上处于自主研发设计、试验阶段。

重点产品。七〇三所的CGT25D燃机，燃料为天然气，额定功率26.7 MW，效率36.5%，最大连续输出转速5250 r /min。2014年完成了全部工厂试验，并完成厂内燃气轮机与压缩机的空负荷联调试验，通过了出厂鉴定，2016年正式投入生产运行[1]。中国航发燃机的R0110燃机，燃料为天然气，发电机出线端功率110 MW，转速3000 r /min，发电效率34.5%。2008年完成了厂内全转速空负荷试车第三方验证，2012年完了成燃气轮机机组 72 h 简单循环试验运行考核，2013年完成了168 h 联合循环试验运行考核，累计运行超过450 h，较为圆满地走完了R0110 重型燃气轮机研制的设计、加工制造、试验运行的全过程[2]。东方汽轮机的G50燃机，冷端驱动，主要应用于分布式发电领域，燃料为天然气，功率50MW，效率≥36.5%，转速5933 r/min，2020年9月，G50 燃气轮机首次运行至满负荷，这是国内具有自主知识产权的 F级燃气轮机首次实现满负荷运行[3]。

3我国燃机自主研制面临的机遇

我国正在努力建设世界一流科技强国，燃机产业创新发展迎来了新的历史机遇。2017年5月12日，发改委、能源局联合发布《依托能源工程推进燃气轮机创新发展的若干意见》，提出“形成燃气轮机自主研发、设计、制造、试验、维修 服务和应用结合的高效机制，具备自主持续发展的能力，有效保障能源各领域对燃气轮机需求”的发展目标，明确要求“提高天然气发电利用比重，加快培育和发展各类型燃气轮机的应用市场”。2018年4月11日，发改委、国资委、科技部等联合发布《关于促进首台（套）重大技术装备示范应用的意见》，提出“以首台套示范应用为突破口，推动重大技术装备水平整体提升”。2021年3月发布的国家十四五规划也提出：“坚持自主可控、安全高效，推进产业基础高级化、产业链现代化，保持制造业比重基本稳定，增强制造业竞争优势，推动制造业高质量发展”。研制用户需要、适用多领域的燃机产品，实现产业自主可控，是当前新的国际形势下我国燃机自主研制面临的重大机遇，也是我国燃机研制企业共同的历史使命。

参考文献：

[1]郭刚等.30MW级管道燃机的国产化试制[J].燃机技术，2018，31（3）：1-7

[2]蔡宁生等.R0110燃机的自主研发[J].燃机技术，2014，27（3）：1-7

[3]孔祥林等.中国首台F级50MW重型燃机的自主研制[J].天然气工业，2020，40（12）：12-17

[4]国家能源局.国家能源局综合司关于第一批燃气轮机创新发展示范项目的公示[DB/OL].国家能源局网站，http：//www.nea.gov.cn/ 2019-07/19/c_138239854.htm