项目基本情况Basic information of the project
1.课题来源与背景
近年来25MW系列燃气轮机,每年国内市场需求约5~7台,消声过滤装备是25MW系列燃气轮机的必须附属设备。由于燃气轮机长期为国际大公司垄断,导致为其配套的燃气轮机降噪装备市场也主要由国际大公司垄断。为了打破国际垄断,进入高端燃气轮机配套市场,公司特研发此款25MW燃气轮机快装移动电站集成配套设备。
公司成立于2001年,在消声行业有二十年的技术经验积累。公司研发中心2017年被评为“市级企业技术中心”,2020年被评为“省级企业技术中心”。公司在哈尔滨和上海均设有研发中心,研发中心的高级管理人员均由具有5 年以上工作经验的人员担任。研发中心各部部长(主任)均由具有3 年以上工作经验的人员担任,研发人员均具备丰富的消声设计经验。公司与香港大学、北京黎明等签订了共同研发的合作协议,为公司保持技术先进性进一步奠定了基础。
2、开发过程
中国船舶集团有限公司第七〇三研究所于2017年11月正式开展中大功率燃气轮机移动电站研制,燃气轮机采用七〇三所自主研制的CGT25系列燃气轮机,自主开展移动载体适配及紧凑集成设计,形成具有自主知识产权的中大国产功率燃气轮机移动电站样机。
机组研制期间,城林科技受七〇三所委托按移动电站机组总体设计要求与七〇三所联合开展箱装体、进排气、通风配套降噪系统的研发工作,并经七〇三所专家多轮方案评审后定型;配套降噪系统满足中大功率燃气轮机移动电站使用需求,助力七〇三所中大功率燃气轮机移动电站填补我国技术和产品空白。
此25MW燃气轮机快装移动电站集成配套设备自公司与客户签订合作意向书后,由研发中心和营销中心共同成立项目组并召开项目启动会对项目方案进行分析。进而项目组根据客户对燃气轮机的预期技术指标选择最佳设计方案,并对燃气轮机进气过滤消声复合模块、 进风过滤消声复合模块、排风排气复合模块、燃气轮机罩等进行工作原理和结构方案的设计,同时确定主要外购件的选用范围。图纸完成后由生产部门根据生产任务单对相关班组的生产进度进行控制、协调,以保产品生产加工及装配精度达到设计要求。此设备自2020年3月出厂至今,使用效果理想、运行稳定,性能指标、反吹自清效果均符合客户及设计预期要求。经黑龙江省机械工程学会鉴定设备整体水平已经达到了国内先进水平。
3.技术的先进性与创新性
针对目前25MW燃气轮机移动电站配套设备国外技术封锁、国内无同类产品的情况,采用轻量化、集成化设计技术,研发了25MW燃气轮机移动电站的配套设备。该设备具有以下创新点:
(1)发明了一种燃气轮机移动电站配套降噪系统,提高了降噪效果。
(2)设计了小型化排风排气复合模块,采用轴流式消音器与矩阵式消音器相结合的方式,减少了材料堆叠,降低了整体重量。
(3)开发了车载高精度对中和定位导向机构,实现燃机车与发电机车的快速定位,缩短移动电站的安装周期,满足移动电站的响应要求。
综上所述,该产品具有自主知识产权,取得了显著的经济效益和社会效益,填补了25MW燃气轮机快装移动电站集成配套设备的国内空白。
4.技术创新点
①移动电站的集成化设计,在移动电站配套设备重量受限、体积受限、降噪要求高、组装时长受限的情况下,对设备进行轻量化、集成化设计,降低设备重量、减小体积,便于运输与安装;使用阻抗复合式消声器,在有限空间内提供更高的消声量,满足厂界噪声要求;使用高精度的装配技术,极大缩短移动电站的安装周期,满足移动电站的快速响应要求。
②车载超高精度对中装配技术,挂车尾端设置快速定位导向锥,实现燃机车与发电机车的快速定位。挂车使用独立可调液压悬挂,并配备液压调控台,提供高精度的升降调整,实现燃机输出轴与发电机转子的精确快速对中,并有效吸收燃机震动,提高运转稳定性。在此种技术的支持下,移动电站各车辆抵达使用现场后,仅48小时即可完成组装作业。
③轻质紧凑型消声技术,将原本独立的设备融为一体,在满足承载强度及结构功能的前提下,最大限度减少材料堆叠, 将整体重量做到最轻。融为一体的设备共用外壳,无需额外支撑结构,进一步降低重量。以排风排气复合模块为例,巧妙利用有限空间,将排风通道环绕在排气通道外沿,将独立的系统融为一体,并结合有限元分析,优化了导流结构,将流阻降到最低。
5.性能指标
①噪声要求满足在燃气轮机性能考核工况下,无背景噪声条件,距离地面高1.2m处,设备壳体1m外的噪声水平小于等于95dB(A)。实测噪声指标<93 dB(A)。
②设备满足在进气温度为15.4°C,进气流量为90kg/s时的压力损失小于1000Pa。实测压力损失≤630Pa。
③设备需具有隔热功能,箱装体外人员能够接触到的位置温度不超过60℃。实测箱装体外温度小于55℃(在环境温度30℃下测量)。
6.市场情况
25MW移动电站集成配套设备是国产25MW系列燃气轮机的必需附属设备。继该台申请首台套产品销售给中国船舶重工集团公司第七〇三研究所后,预计2021-2022年该型号设备销售额约可实现2500万元/年~3500万元/年。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨城林科技股份有限公司
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。