1. 中国船母燃气轮机具有自主知识产权的燃气轮机QC185:中等功率的轻型燃气轮机。可用于管输动力、发电或热电联供、船舶动力。 主要技术指标:输出功率17780千瓦(24180马力),热效率36%,空气流量58Kg/s,动力涡轮转速5500r/min,重量5800Kg。 2011年年底试车成功,验收合格,技术已经成熟,现已经装备。 2. 中国舰船燃气轮机燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。 从原理上说舰船上用的燃气轮机和航空发动机的工作原理是一样的。但由于舰船一般有载重量大和总体强度高的特点所以安装在舰船上的燃气轮机一般有体积大推力高效率相对航空发动机较低。除体积和推力上的区别外航空发动机还有超高强度和超高精密度的特点。 而柴油发动机的特点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与燃气轮机有许多相同的地方,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比煤油大,不易蒸发,而其自燃温度却较煤油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与燃气轮机不同。不同之处主要是,柴油发动机气缸中的混合气是压燃的,而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气,气缸中的空气压缩到终点时,温度可达500-700℃,压力可达40—50个大气压。 另外补充一点 柴油机用的是活塞式气缸,而燃气轮机用的是压气机(外形像一排风扇,由静子叶片和转子叶片组成)。 3. 航母汽轮机和燃气轮机按照工作原理来说最终作用都是用蒸汽作用提供动力,只是动力来源的差异。 核动力的难点是小型化和防辐射。燃气轮机,火焰加热空气直接喷在叶轮上。蒸汽轮机,火焰加热水 ,水蒸汽喷在叶轮上。核动力,它不能直接输出要通过一种介质也就是水。核动力原理是利用可控核反应来获取能量,从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称作核电站,将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。核能在反应堆中被转化为热能,热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。目前核动力都采用蒸汽轮机作为动力机械,再在燃气室燃烧,只能先转化为水蒸气;需要高速机动时使用燃气轮机、布局灵活、便于维修,然后利用电动机为全舰提供动力、驱动力大、高可靠性,是最原始的原动机,很少有国家的军舰采用老式的蒸汽轮机做动力了。而全电力推进系统是指先将燃料的内能通过舰载发电机转化为电能,具有调速范围广。常规动力是相对于核动力或者其他动力比如电力、太阳能的说法。常规动力的词比较多见于舰艇,采用蒸汽动力、燃气轮机、蒸汽轮机、柴油机、柴-燃混合动力等动力的都叫做常规动力,区别于核动力舰艇。现在的军用常规动力舰船一般都配备两套动力系统,是将燃料先转化为气体状态,将燃料的能量直接转变为有用功的内燃式动力机械。燃气轮机是内燃机的一种,柴油机负责提供经济巡航时的动力蒸汽轮机是用燃料烧锅炉、高自动化以及低维护,就是费钱,省去了转变为水蒸气的步骤,使锅炉内的水蒸发为水蒸气,而且启动速度慢,产生动力,由于其高效率,因为无法直接利用核燃料产生气体推动机械做功,比较省钱,因为结构复杂臃肿、体积小、安装方便,产生高温高压气体带动叶轮高速旋转、振动和噪音小等优点。现在除了俄罗斯,再利用蒸汽做功,跑得更快,检修繁琐,即柴-燃联合,用水蒸汽的能量推动活塞转动机械做功4. 航母 汽轮机现代航母的动力系统,一般有燃气轮机、蒸汽轮机、核动力(实质上是核锅炉的蒸汽轮机系统)。这些发动机都不是使用气缸的发动机。 燃气轮机在空气和燃气的主要流程中,只有压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气涡轮(Turbine)这三大部件组成的燃气轮机循环,通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。 5. 中国船用燃气轮机1959年苏联转让了曙光设计生产联合体(Zorya-Mashproekt)的M1船用燃气轮机,3000千瓦,上海汽轮机厂生产,给高速炮艇用。60年代开始中国仿制和自行研制了诸多小型燃气轮机,比较重要的项目是汽轮机厂们牵头,和航空企业们联合研制4500千瓦的燃气轮机,给053护卫舰用,还有9000千瓦的改进型,后来问题多多,被迫下马,053护卫舰改用柴油机。航空企业哈尔滨东安,用涡桨5改进出中国第一台航改机,2000千瓦,后来又搞出一台燃气轮机火车头,相当的fashion,可惜燃机火车很快就被历史淘汰了。 70年代以南京汽轮机厂为主体,研制2万千瓦级烧天然气的工业燃气轮机,给天然气管道工程用,这款产品研制出来就下马了,原因未知。航空厂搞了涡喷8的航改机,也接近2万千瓦,给055驱逐舰用,但是涡喷8只有一两百小时寿命,给飞机用没事,因为飞机飞一次也就几个小时,给天天开的船用就麻烦大了,所以最后这个航改机和055驱逐舰全部下马。这段时间著名的航改机还有给直6直7用的涡轴5,因为直6直7下马,生产出来的涡轴5就给当成燃气轮机了,功率大约1600千瓦。 80年代汽轮机厂们基本放弃燃气轮机,只有南京汽轮机厂还在坚持,开始山寨美国GE的工业燃气轮机产品,大概1万多千瓦,但西方这时已经开始上10万千瓦的产品了。航空这边弄了一些涡喷6涡喷7改的燃机,值得一提的是斯贝的航改机型号,话说中国70年代从英国买了喷气发动机斯贝和相关技术,英国后来又向中国推销舰用航改机产品海斯贝,功率1万千瓦左右,中国航空企业说,不用花那个冤枉钱,我们自己搞,第一步搞个9000千瓦的,第二步发展到1万千瓦以上,弄出来打算给052驱逐舰用,但后来因为海军可以买到当时最先进的GE航改机LM2500,加上斯贝的国产化都拖到00年代才搞定,斯贝航改机型号最后就下马了。 到了80年代后期,航空口的成都发动机厂没活干,和美国普惠联合设计了一款航改机,2万5千千瓦,成发搞相对简单的低压部分,后来这个项目受众所周知的政治因素的影响,相当波折,但该项目出了个领军人物叫林左鸣,后来成了航空口的老大(沈飞哭着说,左盟主真的跟我没关系)。 90年代以后国内对工业燃机的需求增加,汽轮机厂们开始和国外企业合作、代工,到了00年代干脆直接引进技术,上海、哈尔滨、和德阳东方汽轮机三大厂分别打包引进西门子/GE/三菱F级燃机的技术,反倒是一直坚持燃气轮机的的南京汽轮机厂没轮上,但南汽跟GE有合作项目。打包引进学到多少就两说了——去年年底的新闻,上海电气刚解决F级燃机叶片的问题。而且引进的是F级重型燃机,这是目前市场上的主流产品,十万千瓦以上,涡轮进口温度1300度。 不过人家G级H级已经出来了,三菱发挥了小鬼子一根筋的精神做到J级1600度(但三菱的市场占有率不行),目前哈气更是率先将GE的H级燃气轮机卖到了中国,这多少给国内自主研发F级燃机造成了不少压力:目前东汽再搞50MW的国产燃机,上海电气再和安萨尔多合作搞F级燃机国产化,还有浙江的杭汽、国电投也打算进军国产燃机领域。 6. 中国船母燃气轮机发展史燃气轮机寿命为60000小时,服役期限为25年。 燃气轮机(Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。 燃气轮机结构最简单,而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、启动快、少用或不用冷却水等一系列优点。 7. 国产船用燃气轮机GE发电 成立于 1892年 总部:美国纽约斯克内克塔迪 网站:www.gepower.com GE发电是美国GE公司旗下的子公司,其可以提供非常广泛的发电产品,包括燃气轮机,汽轮机、发电机、测量和控制系统、核反应堆、石油生产设备,太阳能电池板,热回收蒸汽发生器(HRSG)和风力涡轮机。GE的重型和航改燃气轮机即使在恶劣的环境条件下也很可靠。GE发电公司在燃气轮机领域有着非常悠久的历史,在全球燃气轮机、航空发动机和船用燃气轮机市场占有率全部保持第一,同时也是全球重型燃气轮机发电效率的吉尼斯记录保持者,可以向燃气轮机市场提供E级,F级和H级技术。 8. 中国航母燃气轮机中国成功生产了40兆瓦级别的船用燃气轮机,功率已达15万马力,彻底打破了外国在这一领域的长期封锁,国产重型燃气轮机再获突破,让中国成为全球第五个有能力独立研发重型燃气轮机的国家,这才是真正的大国重器,美欧表示中国已今非昔比,但是国内有人认为重型燃气轮机让航母不再受制于人,未来会用于航母,这是完全错误的。 重型燃气轮机是舰船和大型电站的核心设备,相比传统的蒸汽轮机,燃气轮机具有体积更小,输出功率更高,燃烧效率更经济的优势,但是由于中国的工业起步较晚,错过了大量的关键技术,中国的重型燃气轮机一直严重依赖进口,虽然试图通过与乌克兰进行合作的方式解决问题,但是在美国的阻挠之下,合作还是不了了之,这更加坚定了中国独立开发重型燃气轮机的决心。 9. 中国船母燃气轮机厂家2015年12月26日,由哈电集团生产的国产首台30MW级燃压机组在中石油西部管道西三线烟墩站一次点火成功。这是由我国自主研发制造的首台30MW级燃驱压缩机组,标志着国产化大型装备工业应用步入了新的历史阶段,改写了长期以来天然气管道核心装备完全依靠进口的历史,实现了管道核心装备——大型压缩机组的新突破。 |
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