成果簡介

　　2015年8月23日，由沈陽鼓風機集團自主研發(fā)的我國首套國產(chǎn)10萬Nm3/h制氧量空分裝置壓縮機組在沈鼓營口試驗基地圓滿完成了全負荷性能試驗。機組振幅值均小于25微米，整機效率超過89%，各項機械性能數(shù)據(jù)及氣動性能指標均達到國際先進水平。這意味著我國超大型空分裝置有了“中國芯”的跳動，我國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組的國家之一。

歷史背景

　　我國是一個“缺油、少氣、富煤”的國家，發(fā)展煤炭深加工可以使我國減少對進口石油和天然氣的依賴，是調(diào)整我國能源結(jié)構(gòu)的重要路徑。將煤進行氣化處理是煤炭深加工的首要步驟，需要耗費大量的氧氣。氧氣通過空氣分離獲得，而壓縮機則是空分裝置的“心臟”設備。國家在建設煤化工項目中，需要大量10萬Nm3/h等級的空分壓縮機組，然而，其核心技術長期被少數(shù)外國公司壟斷，我國大型空分裝置壓縮機組全部依賴進口。

　　2011年10月底，針對神華寧煤400萬噸/年煤炭間接液化項目，國家能源局組織了關鍵設備國產(chǎn)化的工作會議。會議決定將10萬Nm3/h空分裝置及其配套的壓縮機機組的國產(chǎn)化任務托付給沈鼓集團。此次10萬Nm3/h空分壓縮機國產(chǎn)化的成功與否關系到我國煤炭深加工的發(fā)展，因此，沈鼓集團集中優(yōu)勢資源，迅速成立了一支由優(yōu)秀專業(yè)技術人員組成的強大研發(fā)團隊，具備多年重大項目實戰(zhàn)經(jīng)驗的沈鼓集團設計院總工程師、遼寧青年科技獎十大英才獲得者汪創(chuàng)華，擔任了本項目的總設計師。

創(chuàng)新歷程

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

　　在總設計師汪創(chuàng)華的激情鼓舞下，60多位技術人員熱血沸騰地投入到10萬Nm3/h空分壓縮機的設計當中。對于技術設計人員來說，10萬Nm3/h等級空分壓縮機組的設計由于采用全新結(jié)構(gòu)，無論是壓縮機、增壓機的結(jié)構(gòu)設計，還是密封、殼體的完成，都沒有經(jīng)驗可借鑒。面對巨大壓力和困難，他們迎難而上，依靠成熟先進的大型、超大型離心壓縮機技術和大型軸流壓縮機技術，在掌握軸流加離心優(yōu)化匹配技術和多級多軸多轉(zhuǎn)速齒輪組裝技術的基礎上，進行了技術和機組性能的再優(yōu)化、再創(chuàng)新、再升級。

　　沈鼓集團科協(xié)在項目創(chuàng)新過程中也發(fā)揮了重要作用，針對直齒端齒盤技術問題，沈鼓集團科協(xié)多方調(diào)研，積極聯(lián)系國內(nèi)相關專業(yè)的專家、教授，最終通過沈陽市科協(xié)的幫助，成功與中南大學鐘掘院士達成合作。在鐘掘院士的指導下，中南大學為沈鼓集團培養(yǎng)了多名直齒端齒盤技術人員（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難題，首次實現(xiàn)了直齒端齒的國產(chǎn)化加工制造，為10萬空分項目的國產(chǎn)化提供了技術支撐。

重大意義和深遠影響

　　2018年4月26日，中國機械工業(yè)聯(lián)合會與中國通用機械工業(yè)協(xié)會在北京組織召開了“10萬Nm3/h等級空分裝置用空氣壓縮機組”產(chǎn)品鑒定會，經(jīng)質(zhì)詢和討論，與會專家形成鑒定意見：10萬等級空分裝置用空氣壓縮機組填補了國內(nèi)空白，是裝備國產(chǎn)化的重大技術突破，機組技術性能達到了國際同類產(chǎn)品先進水平，其中機組操作性和工況適應能力等居國際領先水平。

　　國家能源局總經(jīng)濟師李冶對10萬Nm3/h制氧量空分裝置壓縮機組實現(xiàn)國產(chǎn)化的重大意義總結(jié)道：一是國家重大技術裝備的技術創(chuàng)新成果；二是我國高端裝備制造業(yè)的標志性產(chǎn)品；三是將成為推進我國重大技術裝備實現(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為代表的大型國有企業(yè)的支柱性地位。