2025年11月14日，中国航发燃气轮机解决方案资深技术专家、综合解决方案专业总师陈斌在深圳核博会核电先进装备与产业链论坛发表《燃气轮机应急发电设备在核电领域的应用》主旨报告。
陈斌介绍了中国航发燃机的发展背景、研发制造与运维能力，并重点分析燃气轮机发电设备在核电应急备用电源场景中的适配性。分享认为，基于航空发动机改制的燃气轮机具备快速启动、高可靠性、过负载、轻量紧凑和自主可控等优势，但在核级设备鉴定和启动达到满载时间等方面仍需结合应用场景推进。
关键点
1. 分享主题与结构（00:00）
本次分享围绕燃气轮机及应急发电设备在核电领域的应用展开，内容分为公司介绍、核电应用场景分析以及产品方案与展望三个部分。
2. 中国航发燃机的成立与定位（00:47）
中国航发燃机隶属于中国航空发动机集团，集团于2016年从中航工业分出，专注航空发动机和燃气轮机自主研发制造。2019年集团整合内部燃气轮机资源成立中国航发燃机，主要承担燃气轮机产业发展，基地位于沈阳。
3. 研发、生产和工程能力建设（01:31）
公司成立后推进国家能源局多个燃气轮机示范项目，并将相关产品商品化销售。企业重视研发能力，采取产品与技术异步开发方式，先提升技术成熟度再转化为产品；同时建设试车、装配、制造和修理能力，计划到2030年具备各型号燃机完整能力，并具备机组级成套设计、制造、安装维保和服务响应能力。
4. 试验验证、运行业绩与运维体系（03:23）
燃气轮机产品需要大量试验验证，公司拥有出厂试车、科研试车以及与用户联合建设的中试基地，使产品积累较长运行业绩。公司还建设大数据健康管理系统和远程维护平台，以提升运行维护能力。
5. 供应链响应与交付周期（04:10）
为提升用户需求响应速度，公司在原有军品供应体系外培育社会供应商。以向中海油提供的7兆瓦机组为例，交付周期约为12到15个月，演讲者称快于国外相关厂商。
6. 核电应急电源需求与燃气轮机适配性（04:41）
核电应急备用电源需要快速启动、高启动可靠性、过负载能力、快速负荷响应、紧凑轻量和高安全可靠性。演讲者认为，航空发动机改制燃气轮机天然具备快速启动和高可靠性基础，控制系统响应可达毫秒级，机组从加载到满载约20秒，原动机长度约2.6米、重量约2.3吨，适合做成模块化发电机组。
7. 与柴油机的技术指标对比（07:17）
燃气轮机可采用压缩空气、电动机、液压马达等多种启动动力，配套储能装置可满足黑启动并支持多次启动；设计启动可靠性不低于98%，实际调试完成后通常可一次启动。演讲者总结九项技术指标中燃气轮机有七项满足要求、四项优于柴油机，但启动达到额定转速和满载方面较柴油机慢，带发电机后可在两分钟内达到满负荷；国内尚无经过核级设备鉴定的燃气轮机，需要开展核级认证或用于不需要核级认证的核电站。
8. 尺寸、重量与功率优势（11:04）
与约6000千瓦柴油机相比，燃气轮机原动机长度约2.6米、重量约2.3吨，而对比柴油机约7米、约60吨。带发电机后两者主撬长度都约11米，但燃气轮机宽度和主撬重量更小；按15摄氏度ISO条件输出功率为7200千瓦，按35摄氏度环境修正并考虑两小时110%短时功率时仍可满足要求。
9. 关键技术难点与两类方案（12:17）
针对核电应用，公司识别了快速启动、负载瞬态响应、启动成功率、紧凑轻量化成套系统和高可靠性等关键技术及难点，并提出相应设计措施。面向用户需求提出车载式和固定式两种方案，车载方案采用主车加辅车结构，主车布置燃气轮机、发电机、齿轮箱等轴系，辅车布置油箱、控制设备和启动电池等，可公路机动。
10. 车载机组主要参数（13:51）
车载方案在高温条件下发电额定输出功率为6000千瓦，发电机转速1500转，电压可选10.5千伏或6.3千伏，频率50赫兹，发电效率不小于27%。设备可独立发电，也可多台并机发电，使用柴油；主车和辅车长度均约16.5米，主车约49吨，辅车约40吨。
11. 固定式布置与原动机来源（14:34）
固定式方案主撬长度约9米、宽2.6米、高约3.5米；若同时布置两台机组并考虑维修空间，占地约28.5米乘23米。所用原动机为轻型双轴、冷端输出燃气轮机，由国内主力战机航空发动机改型研制而成。
12. 运行应用业绩（15:41）
该燃气轮机在15摄氏度条件下输出功率为7200千瓦，在36摄氏度并考虑环境影响和备用功率时可保证不小于6兆瓦需求。目前机组主要用于中海油海上平台，已销售13台套，并用于分布式能源等项目；东方终端示范运行机组物理运行小时数已达到约2.5万小时后返厂检修，此前主要在现场维护运行。
13. 总体结论与发展展望（17:02）
演讲者认为，该燃气轮机发电设备成熟度较高，已在海上平台和分布式能源等场景运行，最长运行超过2.5万小时。其启动、可靠性、过负荷运行和轻量化等能力可满足核电相关标准要求，并具备完全自主知识产权和从研发设计、制造到运维的完整能力，有助于能源安全和核电装备自主化；未来希望推进燃气轮机在核电应急电源中的标准化、系列化应用，并继续研究更大功率产品在核电领域的可能性。
时间线
00:00 - 主持人介绍分享嘉宾和主题，随后嘉宾说明报告将从公司情况、核电应用场景和产品展望三方面展开。
00:47 - 报告首先介绍中国航发燃机的集团背景、成立过程、产业布局，以及研发、生产、试验、工程服务和供应链能力。
04:41 - 进入核电应用分析，围绕应急备用电源对快速启动、可靠性、过负载、响应速度、紧凑化和安全性的要求，说明燃气轮机的适配特点。
07:17 - 随后将燃气轮机与柴油机进行对比，讨论黑启动、启动可靠性、热备用、满载时间、核级鉴定、连续运行、过负载和负荷调节等指标。
11:04 - 报告进一步通过尺寸、重量和功率数据说明燃气轮机相对柴油机的轻量化和布置优势，并提出需要解决的关键技术问题。
12:45 - 产品方案部分介绍车载式和固定式两类布置，说明车载主辅车结构、主要性能参数、固定式占地尺寸以及原动机来源。
15:41 - 最后展示现有应用业绩和运行小时数，并总结燃气轮机在核电应急电源领域的成熟性、自主可控优势和后续标准化、系列化发展方向。
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国产燃气轮机应急发电装备加速拓展核电应用场景
2025年11月14日，中国航发燃气轮机解决方案资深技术专家、综合解决方案专业总师陈斌在深圳核博会核电先进装备与产业链论坛上发表《燃气轮机应急发电设备在核电领域的应用》主旨报告，围绕燃气轮机及应急发电机组在核电场景中的需求适配、技术特点、产品方案和应用前景进行了系统介绍。
陈斌介绍，中国航发燃气轮机公司隶属于中国航空发动机集团。中国航发集团于2016年成立，聚焦航空发动机和燃气轮机自主研发、制造与产业化。2019年，集团整合内部燃气轮机相关资源，在沈阳成立中国航发燃气轮机公司，专注推进燃气轮机产业发展。目前，公司已完成国家能源局多个燃气轮机示范项目相关工作，部分示范产品已实现商品化并进入市场销售，产业链布局覆盖西南、西北、中南、华南、长三角和东北等区域。
在能力建设方面，中国航发燃气轮机公司依托集团体系，形成了研发、制造、试验、工程服务和供应链协同能力。公司采用“技术先行、产品转化”的研发模式，通过持续试验验证和用户现场运行积累提升产品成熟度；已建成7兆瓦及110兆瓦级相关燃气轮机试车、装配能力，正在建设25兆瓦和110兆瓦级相关试车、制造能力，并计划到2030年形成覆盖各型号燃气轮机的试车、制造和修理能力。同时，公司已具备机组级成套设计制造、现场安装、运行维护和服务响应能力，并建设燃气轮机大数据健康管理系统和远程维护平台，用于设备状态监测、故障诊断和服务保障。
针对核电应急备用电源需求，陈斌表示，随着国内核电机组规模持续提升，核电站对应急发电设备的功率、可靠性、快速响应、自主可控和安全适配提出了更高要求。核电应急电源需要在突发情况下快速启动并投入运行，具备较高启动成功率、短时过负荷能力、快速负荷响应能力以及紧凑轻量化布置优势，同时还要满足核电场景对可靠性、安全性和抗震能力的要求。
在燃气轮机与柴油机应急电源方案对比中，陈斌指出，燃气轮机可采用压缩空气、电动机、液压马达等多种启动方式，配备相应储能装置后可满足黑启动需求，储能系统容量足够时可支持机组五次以上启动。燃气轮机启动可靠性设计要求不低于98%，设备调试完成后，在实际应用中通常能够一次启动成功。与柴油机相比，燃气轮机热备用所需准备较少，主要对滑油进行预加热，启动过程中无需预润滑，准备时间较短。
从启动和加载能力看，航空发动机本体可在30秒内完成启动，带发电机后由于轴系惯量增大，燃气轮机发电机组可在2分钟内达到满载。虽然在启动达到额定转速、额定功率和额定电压等方面相对柴油机略慢，但燃气轮机加载速度较快，控制系统响应可达到毫秒级，从加负荷到满载约20秒，负载调节能力优于柴油机。燃气轮机还具备110%短时过负荷能力，在连续运行和功率输出方面具有优势，常规发电场景通常要求年运行8000小时以上。
陈斌同时提到，核电应用还涉及机械部件安全等级、电气等级、发电机组抗震等要求。目前国内尚无经过核级设备鉴定的燃气轮机产品，未来可根据应用场景选择开展核级认证，或优先用于不要求核级认证的核电站相关场景。由于燃气轮机源于航空和舰船应用，在抗震、抗冲击和严苛环境适应方面具有技术基础。
在尺寸、重量和功率适配方面，报告以约6000千瓦级设备进行对比。柴油机原动机长度约7米、重量约60吨，而燃气轮机原动机长度约2.6米、重量约2.3吨。带发电机成撬后，柴油机组和燃气轮机组长度均约11米，但燃气轮机组宽度更窄、主撬整体重量更轻，更有利于核电场站布置、运输和安装。在15℃ ISO条件下，该燃气轮机输出功率约7200千瓦；在35℃至36℃环境温度下，考虑温度修正和短时110%功率能力后，仍可满足不小于6兆瓦的输出需求。
围绕核电应急发电应用，中国航发燃气轮机形成了车载式和固定式两类方案。车载式方案采用主车加辅车的双车结构，主车布置燃气轮机、发电机、齿轮箱及完整轴系，辅车布置油箱、控制系统、启动电池等辅助设备，主车和辅车均可公路机动行驶，适合移动式应急供电需求，并集成消声设备以降低运行噪声。该方案在高温条件下发电额定输出功率为6000千瓦，发电机转速1500转/分钟、频率50赫兹，电压可选择10.5千伏或6.3千伏，发电效率不小于27%，可独立发电，也可多台并机发电，燃料使用柴油。车辆尺寸方面，主车和辅车长度均约16.5米，主车重量约49吨，辅车重量约40吨，辅车配有可支持约4小时运行的燃油箱。
固定式方案则更适合核电站内固定布置。其主撬长度约9米、宽度约2.6米、高度约3.5米；若同时布置两台机组并考虑维修空间，占地面积约28.5米×23米。陈斌表示，相关方案在快速启动、动态负载响应、启动成功率、系统紧凑轻量化和高可靠性设计等方面进行了针对性优化，通过模块化布局和多层叠放布置减少辅助系统空间占用，并提升维护便利性。
报告介绍，此次重点讨论的原动机为轻型双轴燃气轮机，采用冷端输出形式，基于国内主力战机航空发动机改型研制而成，具备自主设计、制造和后续运维能力。该型原动机长度约2.6米，陆地式应用配有底座，便于更换和维护；车载应用时底座可根据车辆平台重新设计。在标准条件下，其输出功率约7200千瓦，在36℃左右环境下经修正后仍可保障不小于6兆瓦输出。
在应用业绩方面，该燃气轮机发电机组已较多应用于中海油海上平台，在中海油已销售约13台套，另有部分项目尚未计入统计。同时，产品也已用于分布式能源及其他民用工程项目。东方终端是较早开展示范运行的项目之一，截至报告提及时间，设备物理运行小时数已达到约2.2万小时，随后约达到2.5万小时，为产品成熟度提升提供了重要支撑。陈斌表示，相关产品此前更多用于军方，进入民用领域后开始积累更长周期的连续运行数据。
面向未来，陈斌认为，国内核电装机容量持续增长，新型核技术发展对高功率、高可靠应急发电设备提出新的需求，燃气轮机在大功率、轻量化、快速负载响应和自主可控方面具备应用潜力。中国航发燃气轮机将推动燃气轮机应急发电设备在核电领域的标准化、系列化应用，并依托研发、制造、试验和服务体系，为用户提供全寿命周期保障。目前重点应用的是7兆瓦级燃气轮机发电机组，公司还拥有25兆瓦级更大功率产品，尽管其启动速度相对较慢，相关核电应用可行性研究正在推进。
