向总书记报告·当事人V观②丨曹天兰：上“新”提“质”，推动自主燃机产业链加快发展
川观新闻记者 王若晔 黄潇
7月19日，刚出差回来的东方电气集团东方汽轮机有限公司副主任工程师曹天兰直奔焊培站，和技术人员讨论技术难题。
工作中的曹天兰（中）
曹天兰主要从事发电设备焊接工艺开发研究，“干这行27年了，亲身经历了焊接技术的发展，也参与见证了许多大国重器的‘诞生’。”
F级50兆瓦重型燃气轮机（以下简称“G50”）就是其中之一。重型燃气轮机被称为装备制造业的“皇冠上的明珠”，主要应用于发电等领域，设计、制造、材料等技术难度高，核心技术长期为国外垄断。
F级50兆瓦重型燃气轮机（G50）
2023年，国内首台具有自主知识产权的G50投入商运，实现了我国自主重型燃机从“0”到“1”的突破。作为G50研制参与人员，曹天兰和团队用了10余年时间攻克了机组关键焊接技术，接着又紧锣密鼓参与到15兆瓦重型燃气轮机(以下简称“G15”)的研制中。
“G15不是简单的G50缩小版，其结构更紧凑和复杂，研发难度很大。”曹天兰说，从机组焊接看，一台机组的焊口数以万计，每个焊口必须严丝合缝，才能稳定、安全运行。
东方汽轮机公司绿色高效焊接数字化车间里，焊接机器人正在进行“铁臂绣花”。
G15小小的“身躯”里，高度集成着多达数万个零部件。“比如燃机燃烧器喷嘴，工作温度超1000摄氏度，其中一个部件长度尺寸不过一张A4纸，却由7、8个零件组成，涉及十多条焊缝，加工难度很大。”曹天兰说，传统焊接工艺，有让产品变形报废的风险。
如何突破这一技术难题？曹天兰带着记者来到生产车间内的一台3D打印机器前，旁边摆放着一排打印出的燃机零部件，包括燃烧器尾筒等异形件，以及其他部分间隙狭窄、结构复杂的部件。
“这些部件结构复杂，易变形、难加工，我们想到引入3D打印技术，主要制造燃机燃烧器筒体、喷嘴等。”曹天兰解释说，这就是利用激光束的热作用，完全融化一层层金属粉末，冷却凝固后，最终成型。
工作中的曹天兰（左）
不过，要让3D打印的部件质量、精度，优于传统焊接工艺，还有粉末开发、工艺参数等数道难关需要闯。“拿粉末开发来说，我们对粉末的选材、配比等，就做了十几个方案，不断比较试验，直到达到最佳性能。”曹天兰说。
今年7月初，国内首台G15在东方汽轮机公司下线。在G50、G15等重型燃气轮机研制过程中，窄间隙智能焊接、多机器人协同焊接、焊缝AI检测、5G+焊接数采等关键技术引入并应用。此外，东方汽轮机还在2023年投运了行业首个5G全连接数字化工厂，包括国内首个绿色高效焊接数字化车间。
在曹天兰看来，焊接技术的上“新”提“质”，折射出燃气轮机现代产业链发展，也是现代化产业体系建设的缩影。“通过产业链和创新链融合，擦亮现代化产业体系的底色。数智化绿色化赋能，增强现代化产业体系竞争力。”曹天兰给出一组数据印证：绿色高效焊接数字化车间投运后，焊接实现零缺陷、零排放、零变形，焊缝产品合格率从84%提高到100%，人均效率提升300%，一线操作工劳动强度降低了95%。
截至目前，东方汽轮机已建立了较为完备的燃气轮机设计、制造、试验体系，并联合上下游近300家企业实现了2万多个零部件国产化，培育了一条完整的燃气轮机国产化产业链。
从“0到1”跨越到“1到N”，还有一段路程要走。目前，东方汽轮机正持续推进自主燃机系列化研制工作，启动“G80”、掺氢、纯氢等自主燃机的研制工作，加快形成燃机谱系。