当全球所有的发电厂全力运转时

每年产生的总电量

接近全人类用电需求的三分之一

不过，即便有这么多电力产出

真的就足够用了吗？

一年当中，冬夏用电负荷骤增

即便我们拥有全球最大供电系统

为14亿人供电仍挑战重重

谁能为电力供应补上“灵活可靠”的缺口？

答案，是被誉为“工业皇冠上明珠”的

重型燃气轮机

它像发电设备里的“稳重大力士”

功率超50兆瓦

最高可达500兆瓦

能连续工作20-30年

能通过“联合循环发电”

让一份天然气发两次电

既是用电高峰的“急救员”

也是新能源的“稳定器”

更是低碳转型的“排头兵”

可这颗“钢铁心脏”曾长期受制于人

2002年起

我国通过“市场换技术”的方式引进相关设备

却始终拿不到设计、核心部件制造等关键技术

直到“十一五”期间

一场没有硝烟的“突围战”正式打响——

中国科研团队要从零开始

攻克材料、制造、叶片等几大难关

第一关，材料关

燃气轮机透平叶片要在1400℃高温

每分钟3000转的极端环境下工作

普通金属根本“扛不住”

研发团队联合航空院所

自主研发高温合金材料

攻克精密铸造工艺

终于造出能耐受极端工况的叶片基材

第二关，制造关

12米长的转子

组装误差却要控制在0.01毫米以内

任何微小偏差都会引发高速旋转时的剧烈震动

第三关，叶片关

最关键的第一级透平叶片

要自带“中央空调”

内部设计蛇形通道、扰流肋

外部布满气膜孔

冷却空气在叶片内部循环流动

才能让它在1400℃高温下“冷静工作”

科研人员与工人联手

反复调整结构

解决型芯卵裂等难题

才造出合格的“冷却叶片”

这不仅是单个部件的突破

更是一场跨学科的协同作战

重型燃气轮机涉及高温材料

空气动力学、传热学等多个领域

研发团队联合国内科研院所

搭建起全压、全温、全尺寸的试验平台

像“搭积木”一样

把5万多个零部件整合为一台完整设备

 

2024年，中国自主研制的300兆瓦级F级重型燃气轮机

先后完成样机总装下线、点火、满负荷试验

为支撑能源转型发展奠定坚实基础

从“跟跑”到“并跑”

中国重型燃气轮机的突围

不仅守护了14亿人的用电安全

更彰显了中国高端装备制造的硬核实力

未来，它还将向更高温度、更大功率

更高效率、更低排放迈进

让“万家灯火”真正由中国人自己的

“钢铁心脏”稳稳托起

 

　　《智造未来》系列科普视频每集聚焦一项近年来我国进行科研攻关的关键核心技术，通过专家访谈、实地拍摄、动画演绎等多种形式，结合多样化的表现手法，以技术的演进路线为主轴，通俗阐释其对产业变革、经济发展、社会进步的深远影响，呈现一堂永不落幕的“科学公开课”，吸引更多年轻人奔赴科技的“星辰大海”。

 

出品｜中国科学技术馆

摄制｜光明网

特别鸣谢｜哈尔滨电气集团有限公司

哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司