成果簡(jiǎn)介

　　2015年8月23日，由沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)自主研發(fā)的我國(guó)首套國(guó)產(chǎn)10萬Nm3/h制氧量空分裝置壓縮機(jī)組在沈鼓營(yíng)口試驗(yàn)基地圓滿完成了全負(fù)荷性能試驗(yàn)。機(jī)組振幅值均小于25微米，整機(jī)效率超過89%，各項(xiàng)機(jī)械性能數(shù)據(jù)及氣動(dòng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這意味著我國(guó)超大型空分裝置有了“中國(guó)芯”的跳動(dòng)，我國(guó)成為世界上屈指可數(shù)的可以生產(chǎn)大型空分裝置壓縮機(jī)組的國(guó)家之一。

歷史背景

　　我國(guó)是一個(gè)“缺油、少氣、富煤”的國(guó)家，發(fā)展煤炭深加工可以使我國(guó)減少對(duì)進(jìn)口石油和天然氣的依賴，是調(diào)整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的重要路徑。將煤進(jìn)行氣化處理是煤炭深加工的首要步驟，需要耗費(fèi)大量的氧氣。氧氣通過空氣分離獲得，而壓縮機(jī)則是空分裝置的“心臟”設(shè)備。國(guó)家在建設(shè)煤化工項(xiàng)目中，需要大量10萬Nm3/h等級(jí)的空分壓縮機(jī)組，然而，其核心技術(shù)長(zhǎng)期被少數(shù)外國(guó)公司壟斷，我國(guó)大型空分裝置壓縮機(jī)組全部依賴進(jìn)口。

　　2011年10月底，針對(duì)神華寧煤400萬噸/年煤炭間接液化項(xiàng)目，國(guó)家能源局組織了關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的工作會(huì)議。會(huì)議決定將10萬Nm3/h空分裝置及其配套的壓縮機(jī)機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化任務(wù)托付給沈鼓集團(tuán)。此次10萬Nm3/h空分壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)化的成功與否關(guān)系到我國(guó)煤炭深加工的發(fā)展，因此，沈鼓集團(tuán)集中優(yōu)勢(shì)資源，迅速成立了一支由優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人員組成的強(qiáng)大研發(fā)團(tuán)隊(duì)，具備多年重大項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的沈鼓集團(tuán)設(shè)計(jì)院總工程師、遼寧青年科技獎(jiǎng)十大英才獲得者汪創(chuàng)華，擔(dān)任了本項(xiàng)目的總設(shè)計(jì)師。

創(chuàng)新歷程

　　沈鼓集團(tuán)多年的技術(shù)積累為本次項(xiàng)目研發(fā)奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。2004年，在無合同的條件下，沈鼓集團(tuán)自籌資金完成了3.5萬空分齒輪組裝式原料空氣壓縮機(jī)樣機(jī)的開發(fā)、制造和試驗(yàn)；2009年10月，沈鼓集團(tuán)完成了《10萬Nm3/h空分1/2增壓機(jī)樣機(jī)研制》科研立項(xiàng)，再次自籌資金1300萬元，于2012年完成了制造和試驗(yàn)工作，完成了包括模型級(jí)開發(fā)、關(guān)鍵部件的加工方法、通流部分的表面處理等20多項(xiàng)專項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證。

　　在總設(shè)計(jì)師汪創(chuàng)華的激情鼓舞下，60多位技術(shù)人員熱血沸騰地投入到10萬Nm3/h空分壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。對(duì)于技術(shù)設(shè)計(jì)人員來說，10萬Nm3/h等級(jí)空分壓縮機(jī)組的設(shè)計(jì)由于采用全新結(jié)構(gòu)，無論是壓縮機(jī)、增壓機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還是密封、殼體的完成，都沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒。面對(duì)巨大壓力和困難，他們迎難而上，依靠成熟先進(jìn)的大型、超大型離心壓縮機(jī)技術(shù)和大型軸流壓縮機(jī)技術(shù)，在掌握軸流加離心優(yōu)化匹配技術(shù)和多級(jí)多軸多轉(zhuǎn)速齒輪組裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了技術(shù)和機(jī)組性能的再優(yōu)化、再創(chuàng)新、再升級(jí)。

　　沈鼓集團(tuán)科協(xié)在項(xiàng)目創(chuàng)新過程中也發(fā)揮了重要作用，針對(duì)直齒端齒盤技術(shù)問題，沈鼓集團(tuán)科協(xié)多方調(diào)研，積極聯(lián)系國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)的專家、教授，最終通過沈陽市科協(xié)的幫助，成功與中南大學(xué)鐘掘院士達(dá)成合作。在鐘掘院士的指導(dǎo)下，中南大學(xué)為沈鼓集團(tuán)培養(yǎng)了多名直齒端齒盤技術(shù)人員（掌握直齒端齒盤的CAD/CAM方法及軟件），突破了直齒端齒加工的技術(shù)難題，首次實(shí)現(xiàn)了直齒端齒的國(guó)產(chǎn)化加工制造，為10萬空分項(xiàng)目的國(guó)產(chǎn)化提供了技術(shù)支撐。

重大意義和深遠(yuǎn)影響

　　2018年4月26日，中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)與中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)在北京組織召開了“10萬Nm3/h等級(jí)空分裝置用空氣壓縮機(jī)組”產(chǎn)品鑒定會(huì)，經(jīng)質(zhì)詢和討論，與會(huì)專家形成鑒定意見：10萬等級(jí)空分裝置用空氣壓縮機(jī)組填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，是裝備國(guó)產(chǎn)化的重大技術(shù)突破，機(jī)組技術(shù)性能達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，其中機(jī)組操作性和工況適應(yīng)能力等居國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　國(guó)家能源局總經(jīng)濟(jì)師李冶對(duì)10萬Nm3/h制氧量空分裝置壓縮機(jī)組實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的重大意義總結(jié)道：一是國(guó)家重大技術(shù)裝備的技術(shù)創(chuàng)新成果；二是我國(guó)高端裝備制造業(yè)的標(biāo)志性產(chǎn)品；三是將成為推進(jìn)我國(guó)重大技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)“走出去”戰(zhàn)略的重要手段；四是體現(xiàn)了東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略地位和以沈鼓集團(tuán)為代表的大型國(guó)有企業(yè)的支柱性地位。