东方汽轮机：冶金行业能源变革中的绿色动力
9月11日，由东方汽轮机有限公司（以下简称“东方汽轮机”）自主设计制造的超高温超高压一次再热汽轮机在河南安钢周口钢铁有限责任公司煤气发电项目现场顺利投运，这是东方汽轮机在冶金行业的众多节能减排项目的其中一个。
国内首台50MW等级超高温超高压双缸高转速再热发电汽轮机正在津西钢铁项目现场进行复装。东方汽轮机供图
受钢铁产能过剩的影响，加上实现“双碳”目标的需要，冶金行业正面临结构调整和转型升级。为促进冶金行业供给侧结构性改革，实现能源消耗和污染物排放全面稳定达标，各大冶金企业都在积极开展节能减碳工作。
以国家战略为引领，东方汽轮机深耕节能环保发电领域，致力于提高工业流程领域能源利用效率，为冶金行业能源利用领域提供了系列化高参数、小型化、高效率汽轮机装置。10年来，东方汽轮机先后提供了各类高效余热发电汽轮机组共计306台，总装机容量超过21498MW，引领了冶金余热发电行业的技术发展，既提高了冶金企业的效益，又具有非常明显的节能减排效应，赢得了广泛赞誉。
据东方汽轮机技术负责的人介绍，2012年前，国内煤气回收发电领域普遍采用两种方式：一是采用高温度高压力参数以下汽轮机，这类机组效率较低，能源综合利用率低；二是采用煤气联合循环（CCPP），这样的形式初投资、运行成本高，核心部件还得依赖进口。为此，东方汽轮机研发团队在行业内首次提出了“中小型一次再热”概念，研发65MW等级高温超高压一次再热汽轮机。
2013年，东方汽轮机研制的国内首台65MW等级高温超高压一次再热汽轮机在唐山建龙集团顺利投运。该项目极大提升了国内的煤气发电技术，也为全国钢厂煤气综合利用提供了新的思路和更加广阔的应用前景，起到了较好的示范效应。
65MW等级高温超高压一次再热汽轮机，与常规50MW纯凝汽轮机相比，循环效率提高了5个百分点；与高端CCPP相比，初投资和运行成本低，并实现全国产化，在节能减排发电领域大放异彩。高温超高压一次再热，成为冶金行业煤气回收发电的标配。
2017年4月，东方汽轮机研制的国内首台50MW等级超高温超高压双缸高转速再热发电汽轮机在津西钢铁顺利投运，机组性能好，热耗水平远高于超高压一次再热机组，冶金行业煤气发电郑重进入“超高温时代”。此后，566℃蒸汽参数成为慢慢的变多冶金企业的选择。
据介绍，该机组始于2015年开始研发的第二代小型再热机组——30MW/50MW等级超高温超高压双缸高转速再热发电汽轮机，将新蒸汽及再热蒸汽温度提高到566℃。对于30MW等级的汽轮机来说，在整个世界范围内，这都是一个全新的挑战。研发团队先后攻克了材料选择、提板式调节阀设计、转子冷却、三支撑轴系设计等系列问题，成功研发出第二代小型再热机组并实现30MW—60MW全覆盖和系列化，将机组经济性进一步提升。
除了煤气发电，第二代小型再热机组还应用到烧结余热发电、干熄焦余热发电等场所，几乎覆盖了全部冶金行业余热发电。
2019年1月1日，东方汽轮机第三代100MW等级汽轮机组在迁安市九江线材有限责任公司成功投运。这标志着运用于钢铁行业煤气回收发电的东方第三代小型再热机组研制成功。
第三代小型再热机组使小型再热机组经济性提升到全新的水平。目前，东方汽轮机第三代小型再热机组已实现50—135MW功率等级的全覆盖和机组系列化，涵盖了所有应用情形，能满足业主空冷、湿冷、高背压供热、工业抽汽等各种个性化需求。
“东方汽轮机从始至终坚持‘研发一代、储备一代、构思一代’的技术发展路线。”东方汽轮机工业透平事业部总经理助理尹刚如是说。
2019年底，东方汽轮机结合钢厂煤气发电技术特点和大型超超临界汽轮机核心技术，提出了100—200MW双缸单排超超临界一次再热煤气发电汽轮机方案。相关研发团队反复思考、充分论证，先后攻克了机组小型化、轴系稳定性、气流激振、强度安全可靠性、补汽稳定性等多个难题，将小型再热煤气发电机组经济性提升到目前大型火力发电厂最领先水平，极大提升了煤气发电企业的经济效益与减排效益。
东方汽轮机研制的津西钢铁总包项目、广西盛隆钢铁汽轮机项目的实施，标志着冶金行业煤气发电郑重进入超超临界时代。随着信息化技术和智慧运行优化技术的应用，面向未来的高效、可靠、智慧的煤气发电技术正在向我们一步一步走来。
一次次技术创新、一个个行业首创，是一次次“关键核心技术必须牢牢掌握在我们自己手中”的升华。东方汽轮机怀揣建设“世界的东方、一流的电气”的美好愿景，弘扬“东汽精神”，紧盯世界前沿科技，坚持走高水平科技自立自强之路，在实现碳达峰、碳中和目标的征程中逐梦前行。（尹刚 尹华劼）
