燃气轮机的研发和应用现状及展望

（1）技术攻关

百千瓦级微型燃气轮机：突破整体插拔式单筒燃烧室和回流燃烧室高效低污染设计技术、离心压气机和向心涡轮设计、加工与试验验证、高效回热器设计与验证、燃用多种燃料燃烧器关键技术、燃气轮机与高速电机一体化设计、燃机-传动系统轴承轴系的结构完整性和动力稳定性技术和气浮轴承与磁悬浮轴承技术。

5MW级燃气轮机：突破高性能压气机设计、低排放及双燃料燃烧室设计、高性能涡轮设计、伴生气和煤制气等低热值燃料燃烧室研制，完成5MW级燃气轮机整机设计、关键部件试验、样机制造与整机试验验证。

10MW级工业燃气轮机：突破高性能压气机设计、高性能低排放及双燃料燃烧室设计、高温气冷涡轮设计技术和数字式控制系统技术，完成10MW级燃气轮机整机设计、关键部件试验、样机制造与整机试验验证。

30MW级中型工业燃气轮机：突破高性能高稳定性轴流压气机技术、高稳定性、干式、低排放燃烧室技术、中低热值合成气、生物质等多种燃料燃烧室技术、高性能、长寿命涡轮技术、多轴系结构涡轮系统设计，变载荷及频繁起停工况下的系统控制技术、多余度数字控制及状态监测与预警系统技术，完成30MW级先进燃气轮机整机设计、关键部件试验、样机制造与整机试验验证。

50～70MW等级燃气轮机：突破高性能轴流压气机、低排放燃烧室、高性能涡轮等关键部件制造、高热声稳定性、高预混度的斜向旋流通路设计优化技术、基于预混值班的低排放多路燃料控制技术；开展常压和全压燃烧试验，掌握50～70MW等级燃气轮机低排放、性能优化、全生命周期管理、远程监控与诊断等技术；开展二次空气系统关键技术攻关，掌握先进密封技术在燃气轮机上的应用技术；开展先进TBC涂层及粘结层的新材料和新工艺研究，提高TBC涂层的抗高温能力进一步降低热导率，提高粘结层的抗氧化性能。建立基于产品生命周期管理的应用技术、基于PDMS平台的多学科跨专业一体化3D开发、燃气轮机实时动态物理仿真数字平台，完成整机关键部件试验、样机试验及工业考核。

F级300MW级重型燃气轮机：开展F级300MW级重型燃气轮机整机装备研制，完成整机设计、关键部件试验及工业考核。突破高温合金材料、热障涂层材料、热端部件和控制保护系统制造技术，研发燃气发电智能控制和决策系统。全面掌握多级轴流压气机、燃用多种燃料的低污染燃烧室、气冷多级透平试验和制造技术以及燃气轮机总体集成技术，建立和完善产品设计、制造和试验验证体系。推进整机空负荷试验以及带负荷发电试验验证。

G/H级重型燃气轮机：研制G/H级重型燃气轮机整机装备，完成整机设计、关键部件试验、以及整机试验；突破单晶高温材料、热障涂层技术，全面掌握大流量高压比多级轴流压气机、分级预混干式低氮燃烧室，单晶叶片及高效气冷的透平技术；确定技术路线和参数要求，进行包括总体性能、热力设计，初步气动设计，总体布置图设计等在内的初步设计，确定各部件基本结构和尺寸参数；进行包括各部件的气动设计、传热设计、结构设计、强度振动计算及寿命分析，对结构进行改进优化，并进行三维模型设计以及二维图纸设计；建立和完善产品设计、制造和试验验证体系。(www.xing528.com)

燃气轮机装备智能制造：研究并掌握燃气轮机关联设计与多学科优化设计技术，燃气轮机快速工艺设计与仿真优化设计，部件及整体虚拟装配技术，高效、高精度、高柔性和高集成度的燃气轮机智能生产线技术，燃气轮机在线/在位检测与制造过程智能管控技术，高精度3D金属/合金打印技术，燃气轮机全寿命期的大数据与智能决策技术。

高温合金涡轮叶片：全面掌握高温合金涡轮铸造叶片模具技术，叶片铸造成形技术，大型高温合金涡轮叶片精铸件晶体取向及组织控制技术和尺寸形状精度控制技术，高温合金涡轮叶片焊接、特种加工以及涂层技术，叶片服役损伤的检测体系和评估技术，叶片服役损伤修复技术。

（2）试验示范

确定天然气分布式能源项目示范工程、《电力发展十三五规划》及相关能源中长期战略规划中燃气发电项目为燃气轮机自主化示范工程，推动各种类型燃气轮机整机试验示范：

开展国产5MW、10MW、30MW级燃气轮机在天然气输送、发电及分布式供能领域的示范应用；F级300MW级重型燃气轮机自主研制的叶片、轮盘以及整机示范应用；推进燃气轮机与IGCC系统示范验证。

（3）应用推广：国产化重型燃气轮机的推广应用。鼓励后续所有分布式能源项目和燃气蒸汽联合循环发电项目采用自主研制设备和相关控制系统。