來源標題：跨越“最后一公里”，用最少的煤發出最多的電

1克煤如何被最大限度“吃干榨盡”?火電行業內廣泛流傳著“十年磨一克”“十克煤耗，一代技術”的說法。

超超臨界發電技術是當前世界最先進的火力發電技術，可用最少的煤發出最多的電，同時實現污染物超低排放。620℃機組是目前超超臨界最高參數機組，過去十余年間，其99%的核心零部件已陸續實現了國產化，唯剩下耐620℃高溫轉子部分，始終處于受制于人的狀態，成為中國“超”能力最難跨越的“最后一公里”。

尖端的耐熱鋼材料轉子是火電機組工作參數從600℃向620℃迭代升級的核心關鍵。十年磨劍，2022年11月，國機重裝所屬二重(德陽)重型裝備有限公司(簡稱二重裝備)實現了世界最大等級超超臨界發電機組轉子從實驗室走向生產線的突破，標志著我國超超臨界機組正式進入國產化時代。“0到1”的重大跨越是怎樣實現的?工人日報記者走進德陽進行了深入采訪。

鍋爐、汽輪機和發電機合稱為火力發電的三大主機。轉子是汽輪機里面的轉動裝置，上面裝配有葉片，通過高溫高壓蒸汽推動葉片使轉子高速旋轉，從而帶動發電機發電。

FB2是尖端先進耐熱鋼材料。“造不出FB2轉子，就實現不了先進火電機組的國產化，這是一塊難啃的硬骨頭。”二重裝備副總工程師、大型鑄鍛件先進制造技術及裝備國家工程研究中心副主任沈國劬告訴記者，轉子工作環境每提高10℃，發電機組可以節約標煤1.5萬噸，減少二氧化碳排放4萬噸。

“在國機重裝梳理出60余項‘卡脖子’問題清單，FB2轉子國產化就是其中之一。”沈國劬介紹，FB2成分復雜，比例要求苛刻，冶煉出合格的材料十分不易。后續制造過程中，組織調控、工藝設計、質量控制等要求非常高。因此，完全掌握FB2轉子制造技術的企業在全球范圍內屈指可數。此前，我國所需 FB2轉子均依賴進口，不僅采購周期長，而且采購成本高。

國機重裝高級工程師羅玉立對此感觸深刻。2010年，二重裝備啟動FB2轉子的研發項目，由于熟練掌握大型鑄鍛件行業冶煉設備及技術，對大型鑄件典型質量問題預測、分析及處理研究深入，她被任命為冶煉工序負責人，全面開展FB2新材料、新工藝的研發工作，“這是對極限制造的一次全方位挑戰”。

“合金含量高，控制范圍窄，化學元素反應復雜，冶煉工藝研究需要從零開始。”羅玉立告訴記者，FB2材料僅主成分就有11個元素之多，還要兼顧8個殘余元素的超低含量要求，而在1600℃的高溫作用下，鋼鐵煉化成液態，即便是非常惰性的金屬元素也會異常活躍，交互反應極為敏感，很難把握成分的精確控制，“常常是按下葫蘆浮起瓢，不知從何下手”。

“特別是硼元素，含量幾乎可以忽略不計，卻是材料高溫耐熱非常關鍵的‘藥引子’。”羅玉立介紹，如果是50噸的FB2材料，只需匹配差不多一水桶硼鐵足矣，但必須符合行業限定的0.008%~0.011%的極窄區間，而且要加在恰到好處的時刻，只能反反復復試驗研究，“就像是遙控玩具火車和能夠穩定運行的高速鐵路，中間隔著‘萬里長征路’。”羅玉立如是比喻FB2轉子鍛件從實驗室研發走向生產一線的攻堅過程。

“實驗室工藝往往是在理想條件下進行的，而在實際生產環境中，需要考慮的因素更多。”國機重裝二重裝備火電及燃機鍛件產品總工程師秦江說。他也是FB2材料轉子鍛件研制的“挑戰者”之一。2019年以來，他從材料成分優化、工藝設計等方面深度參與FB2轉子國產化的攻關，因此特別理解羅玉立團隊在冶煉階段所面臨的困境。基礎材料研發就像是“晉升和考級”，必須一個步驟一個步驟進行，否則一切只能停留在實驗室和計算機層面。

關關難過關關過。至2022年底，二重裝備FB2轉子鍛件研發團隊成功攻克冶煉、鍛造、熱處理全流程的關鍵核心技術壁壘，完全掌握了620℃超超臨界機組FB2轉子制造技術。國產化首件1000MW超超臨界機組20噸級FB2轉子當年便交付用戶使用，實現620℃耐熱鋼國產化“從0到1”的突破。2023年至今，二重裝備又在短短兩年里相繼完成了30噸級和世界最大等級50噸級FB2轉子的國產化研制。