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中船印记 ACD320天然气发动机研发纪实

2019-05-15 16:20

  2017年3月20日,历时3年研发、设计、制造,由中国船舶工业集团有限公司旗下安庆中船柴油机有限公司开发的具有完全自主知识产权的ACD320天然气发动机揭开了神秘面纱。这款发动机体现了最新设计理念,具有低碳、环保、高效等诸多优点,经过充分的性能测试,整机指标达到国内领先、国际一流水平,并在2000~4000千瓦功率档填补了国内空白,安柴公司也由此成为国内大功率中速天然气发动机自主研发的领跑者。

  负责ACD320天然气发动机研发的,是安柴公司一支由9人组成的年轻技术团队,他们中有7人是员。正是这样一支年轻的技术团队,充分发挥党员的先锋模范作用,在没有成功经验可资借鉴的情况下,凭借不畏艰险的勇气和精益求精的精神,勇攀天然气发动机研发的技术高峰,顺利完成了国家赋予的大功率船用中速天然气发动机设计关键技术研究任务。

  2013年,安柴公司凭借长期积累的技术优势,通过竞争获得了大功率船用中速天然气发动机设计关键技术研究这一国家级项目。为确保项目早日高质量完成,安柴公司组建了一支由总工程师张仕明为组长,产品开发室主任朱树林为副组长的9人研发团队,其中7人为员。接到任务后,这支年轻的研发团队勇挑重担,全身心投入到项目创新研发中。

  2014年4月,项目团队与国外研发公司开展联合设计,充分借鉴、利用国外先进数据库,积极开展多层次、多方面的技术研讨。为确定最佳方案,技术团队一方面与国外研发公司专家开展结构优化设计研讨,另一方面与公司内部专家就工艺方案进行充分沟通,有时为了一个最佳方案要进行十多次的评审。技术团队借助国际上最先进的计算、分析软件和计算机仿真技术,利用动力学和热力学原理等对部件和系统进行计算、分析和仿真试验,大大缩短了研制周期,顺利攻克了气体机关键受热零部件热负荷控制、燃烧控制策略及电控系统开发、爆震控制及安保系统研制等技术难题。

  2015年10月,气体机的3D设计和2D详细设计完成并通过了业内专家评审,顺利进入工程化制造阶段。为了确保样机如期实现点火和完成可靠性试验,项目团队制定了详细的季度、月度和周、日计划,每天按照计划要求完成任务,有时白天不能完成任务,他们就加班加点,甚至是通宵达旦。

  受天气等因素的影响,ACD320天然气试验站建设由原计划2016年3月完成,后推迟到当年6月才建成交付,这离既定的7月22日点火节点已不足一个月。在如此短的时间内完成台位系统联调和功能验证,样机上台位对中联接,GVU、LECM、监控系统、排放和燃烧测试设备等配管配线,以及控制软件功能调试等工作,其难度可想而知。国外研发公司专家甚至认为这是不可能完成的任务,面对挑战,年轻的团队人员充分发扬员特别能吃苦、特别能战斗、特别能奉献的精神,在员、副总工程师高申德的带领下,对计划进行详细梳理、科学安排,大家夜以继日赶进度,最终确保了在2016年7月22日如期点火。

  在接下来的性能开发试验中,大家冒着40多摄氏度的室温,忍受着机器震耳欲聋的轰鸣声,和装配调试人员一起,始终坚守在调试现场,认真查看机器在调试过程中的状况,随时解决出现的问题。历经一个月奋战,他们最终按期保质完成ACD320天然气发动机的性能开发任务,为后续取得中国船级社的型式认可奠定了基础。

  朱树林,中共党员,作为项目经理,他深知守节点、保进度的重要性。为了不耽误工作,2014年9月底,在女儿出生仅3天后,他就带着团队远赴奥地利格拉茨开始发动机的详细设计工作。责任与热情时常让他忘记了时间,不分昼夜地工作。在2D工程化阶段,他白天在公司和结构组的成员一道校审图纸,晚上在家写邮件反馈信息,更新图库,策划编排好第二天的全部工作计划。就这样,往往在一切就绪后,挂钟里的时针已悄悄走进凌晨。

  黄禄丰,电气系统主管工程师,专注于发动机自动化控制技术研究。就在前往奥地利参加概念设计的前4天,他突发阑尾炎住院手术,为了赶设计时间节点,伤口尚未痊愈就出发,结果在首都机场被安检拦截,经过反复解释证明才得以放行。忘我的投入,换来的是整机控制系统的可靠性,智能化水平得到了有效提升。

  梅加化,中共党员,结构设计主管工程师,承担整机零部件的设计与仿真分析任务。他工作严谨认真,为了优化双燃料机型的燃油监测装置,规避外国公司专利限制,他废寝忘食地思考解决方案,终于在一次盯着洗菜池前哗啦啦的水龙头而联想到“溢流”的概念,恍然大悟,想出了以压力传感器替代浮子开关的方案,成功解决了问题。

  李伟,中共党员,负责系统设计工作。他经过潜心研究,在完成了ACD320发动机的滑油系统设计和冷却水系统设计后,又独自承担了ACD320试验站设计任务,创新设计了可开闭式封闭试验台位。这在大型船舶发动机领域尚属首例,并获得了国家专利。

  “有志者事竟成”。这支创新研发团队以拼搏钻研、无私奉献、敢于担当的精神攻克了ACD320气体机研发过程中的一道道难题,创新性采用微引燃共轨系统、多点式燃气供应系统、ECU控制系统等多项专用技术,通过计算机精确控制空燃比、各缸燃烧压力和点火正时,实现各缸单独控制,有效提高了各缸性能和发动机的可靠性。

  立于高端、驱动未来。ACD320气体机凭借出色的环保、经济、安全、耐久、友好等特性,不仅能在内河及沿海运输船舶、工程船舶、陆用电站等市场领域广泛应用,助力国家节能减排,还可以改变目前国内1兆瓦以上大功率燃气内燃机组几乎完全依赖进口的局面,能有效解决制约分布式能源发展的设备投资和运维成本高的难题。作为ACD320团队的成员,他们表示,一定不忘初心、继续努力,发扬员的先锋模范作用,为打造绿色环保船舶, 实现可持续发展作出更大的贡献!


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