美国机械工程师协会（ASME）的透平机械技术会议暨博览会2025 （Turbo Expo）于6月16日至20日在田纳西州孟菲斯举行，吸引了2,100多名与会者和127家参展公司。今年会议的主题是“人工智能（AI）的变革影响”，重点关注人工智能如何彻底改变工程领域，包括预测性维护、设计优化和先进制造。
ASME TEC战略与运营高级总监Angelique Vesey表示：“来自世界各地知名公司的专家聚集在一起，讨论了人工智能出现后透平机械面临的挑战。“英伟达高级能源董事总经理Mark Spieler参与了这些讨论，强调了英伟达如何与各公司合作解决一些行业最困难的问题。我们还举办了一个全体小组会议，由GE航空航天、RTX和西门子能源的代表参加，我们就人工智能对透平机械行业的影响进行了对话。”
来自工业界、学术界和政府的透平机械和推进工程专家的讨论证实，脱碳仍然是技术进步、能源效率和整体设计策略的关键驱动力。氢能的能力仍在不断探索，并取得了新的里程碑，几家原设备制造商分享了最近支持不同比例氢能的透平机械的进展。
AI +透平机械
几场小组讨论围绕人工智能和数字化及其对行业的影响展开。许多原设备制造商分享了技术更新以及如何将人工智能纳入其流程和创新的见解。
周二上午的全体会议以“用人工智能展望燃气轮机的未来”为主题，由西门子能源公司的Richard Voorberg、通用电气航空航天公司的Paul Sloup和RTX普惠公司的Pete Bradley担任小组成员，他们就在燃气轮机技术中使用人工智能的当前和未来愿景以及透平机械行业的一些关键要点提供了观点：
•人工智能优化设计流程，改善制造，提高产品性能，并推动整个产品生命周期的创新。
•成功实施人工智能需要的不仅仅是技术，还需要建立一种支持人工智能的文化，鼓励实验，减少对变化的恐惧，并赋予工程师创造性地利用新工具的能力。
•业界认识到，人工智能的进步不可能孤立地发生。公司正在呼吁增加数据协作、共享学习和社区范围的方法来解决透平机械和能源系统中的复杂挑战。
人工智能不仅是一种技术升级，而且是对透平机械行业如何开发、制造和操作其系统的根本重新构想。
OEM板
周三的小组讨论，OEM前进之路：推进燃气轮机创新，包括来自安萨尔多能源，太阳能透平机和西门子能源的见解。
设备公司
安萨尔多的GT36可以燃烧70%体积的氢气，这已经在一个钻井平台上得到了充分的证明（压力、温度等）。它的其他装置可以燃烧40%到45%的氢。
太阳能发电机
随着间歇性可再生能源在能源供应链中的份额开始增加，Solar Turbines的John Mason指出了过去12 - 18个月的几个宏观趋势：电网的稳定性/弹性、脱碳、能源的可负担性和可用性。
梅森说：“我们与商用航空燃气轮机公司、军用航空公司和工业公司共享共同的供应商，随着交货时间的延长，这对可用性构成了挑战，甚至随着价格的上涨，我们也负担不起。”
他指出，电网弹性的挑战是众所周知的。他说：“再加上人工智能数据中心的出现和电网的无能——这个词选对了，因为坦率地说，电网无法满足数据中心对电力的快速需求，所以这就产生了一个通常被称为电力挑战的挑战。”“有趣的是，数据中心的增长并不是由技术来决定的；这是由电力供应决定的。”
西门子能源
西门子能源公司的Ghenadie Bulat博士强调了几个重要的演示，包括：
•世界上第一个10兆瓦的无碳电网电力来自100%氢气燃气轮机。
•与合作伙伴在阿伯丁的净零技术中心成功进行了100%甲醇燃烧测试。
•参与英国一个碳捕获项目的饲料研究，该项目预计每年将减少近100万吨二氧化碳。
技术会议
周三，技术会议“人工智能在燃气轮机燃烧室设计中的作用”讨论了将计算工具、机器学习辅助的降阶建模、自动设计优化和数据驱动诊断与燃气轮机燃烧室设计相结合。
西门子能源公司的Werner Krebs博士表示，人工智能可以在具有数百个参数的大型设计空间中导航，生成满足特定工程要求的设计方案，如氮氧化物排放、压降和恒温稳定性。该方法允许快速探索超越传统工程方法的设计可能性。
他强调，生成式人工智能的成功取决于底层计算工具和数据的质量，比如复杂的GPU集群和对物理原理的理解，以生成有意义的设计方案。但最重要的是，尽管有先进的技术能力，人工智能是一种增强而不是取代人类工程专业知识的工具。
GE航空航天研究中心的Robert Zacharias博士展示了一种利用人工智能和计算技术解决复杂工程挑战的复杂方法。通过创建代理模型，该团队可以快速探索数十万种设计组合，将计算时间从几天减少到几毫秒。
设计优化的下一个前沿是逆神经网络。与传统的探索设计空间的方法不同，其目标是“翻转问题”，允许工程师输入所需的输出，并让系统生成潜在的设计解决方案，从根本上改变设计过程。
微型气体透平机
ETN Global的报告《微型燃气轮机：技术进步和市场研究》强调，小型燃气轮机必须专注于专业市场、降低成本和持续改进技术以保持竞争力。
Giuseppe Tilocca表示，微型燃气轮机技术面临着来自内燃机、不断发展的燃料电池技术和日益增长的电气化趋势的竞争。但是，尽管面临挑战，微型燃气轮机提供了一些独特的优势：
•维护要求低。
•单一排气流，是理想的混合热应用。
•低氮氧化物排放（低于15 ppm）。
•在可再生燃料和难用燃料方面表现优异。
“微型燃气轮机是一个利基产品。如果你试图把它们作为大众产品来营销，你是不会成功的，”蒂洛卡说。
微型燃气轮机的市场评估可能较低，但它们在可再生燃料和沼气以及分散电力应用方面显示出前景。降低设备成本、提高整体效率、扩大生产规模和有针对性的利基应用等因素至关重要。在探索氢燃料的应用时，Tilocca表示，随着氢燃料价格的下降，你必须平衡效率和成本-设备成本变得越来越重要。
Antonio Escamilla Perejon强调了微型透平机的复杂权衡：在设计和实现不同功率输出范围的微型透平机时，必须考虑系统尺寸、性能和成本。
通过各种微型燃气轮机研究项目取得了一些进展，这些项目正在推动可持续能源技术的界限，包括：
•无缝太阳能发电系统集成。
•创新应用，如使用微型燃气轮机作为飞机辅助动力装置的燃料电池替代品。
•协调微型燃气轮机与水处理厂。
•探索带有燃料电池的复杂混合动力系统。
•严格调查可持续生物燃料的应用。
展望未来，开发驱动力主要集中在提高透平温度、利用先进材料、实现显著的成本降低，以及探索新的外部火力和混合动力配置，以不断提高效率和性能。 |