国产燃气轮机的国内现状

1. 国产燃气轮机的国内现状

燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，是典型的高新技术密集型产品。作为高科技的载体，燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平，是21世纪的先导技术。发展集新技术、新材料、新工艺于一身的燃气轮机产业，是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一，具有十分突出的战略地位。由于多方面的原因，我国燃气轮机同国际先进水平相比仍存在很大差距，尚未形成真正的产业。诸多领域动力落后的状态，已成为制约国民经济发展的“瓶颈”，其技术仅被世界上少数几个发达国家所控制，先进的燃气轮机在西方国家仍然限制对华出口。燃气轮机属于重大核心装备，如果长期依赖进口，在关键技术上受制于人，不利于我国燃气轮机动力产业及相关产业的健康、快速发展。从市场容量看，我国新世纪四大工程中“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”等三大工程均需要大量30兆瓦级工业型燃气轮机，同时我国舰船制造业的健康快速发展需要大量30兆瓦级舰船燃气轮机，我国已成为世界最大的燃气轮机潜在市场。面对经济全球化、国际燃气轮机市场激烈竞争和国外高度垄断的新形势，国家对我国民族燃机产业的发展非常重视，国家发改委和科技部已经将我国燃气轮机市场发展的思路和对策纳入“十二五”及长期发展规划中，重型燃气轮机是国家优先发展的10项重大技术装备之一。是国家装备制造业重点发展的领域，特别是燃气-蒸汽联合循环机组和整体煤气化燃气-蒸汽联合循环机组。随着中国能源需求迅猛增长以及天然气资源进入大规模开发利用阶段，燃气轮机正在形成一个“爆发性增长”的市场。到2020年，全国燃气轮机联合循环装机容量将达到5500万千瓦，是2000年之前50年已建成同类装机容量的25倍。保守估计，仅中石油一家，每年需要的燃气轮机价值就达到了30亿元。到2015年，国内燃气轮机的市场容量能达到300亿元，而国际市场容量则能达到2700亿元。

2. 燃气轮机的国内状态

燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，是典型的高新技术密集型产品。作为高科技的载体，燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平，是21世纪的先导技术。发展集新技术、新材料、新工艺于一身的燃气轮机产业，是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一，具有十分突出的战略地位。由于多方面的原因，我国燃气轮机同国际先进水平相比仍存在很大差距，尚未形成真正的产业。诸多领域动力落后的状态，已成为制约国民经济发展的“瓶颈”，其技术仅被世界上少数几个发达国家所控制，先进的燃气轮机在西方国家仍然限制对华出口。燃气轮机属于重大核心装备，如果长期依赖进口，在关键技术上受制于人，不利于我国燃气轮机动力产业及相关产业的健康、快速发展。从市场容量看，我国新世纪四大工程中“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”等三大工程均需要大量30兆瓦级工业型燃气轮机，同时我国舰船制造业的健康快速发展需要大量30兆瓦级舰船燃气轮机，我国已成为世界最大的燃气轮机潜在市场。面对经济全球化、国际燃气轮机市场激烈竞争和国外高度垄断的新形势，国家对我国民族燃机产业的发展非常重视，国家发改委和科技部已经将我国燃气轮机市场发展的思路和对策纳入“十二五”及长期发展规划中，重型燃气轮机是国家优先发展的10项重大技术装备之一。是国家装备制造业重点发展的领域，特别是燃气-蒸汽联合循环机组和整体煤气化燃气-蒸汽联合循环机组。预计随着中国能源需求迅猛增长以及天然气资源进入大规模开发利用阶段，燃气轮机正在形成一个“爆发性增长”的市场。到2020年，全国燃气轮机联合循环装机容量将达到5500万千瓦，是2000年之前50年已建成同类装机容量的25倍。保守估计，仅中石油一家，每年需要的燃气轮机价值就达到了30亿元。到2015年，国内燃气轮机的市场容量能达到300亿元，而国际市场容量则能达到2700亿元。

3. 燃气轮机

这是要扫盲啊。
密度高，总质量流量上升。压缩同样的体积流量的空气耗功相同，温度高，压缩的质量流量就少了。
增加燃料量后，理论上转速会进一步上升，但由于是并网发电机，故转速不变而是输出功率会上升。当然，如果你能无限的增加输出功率，转速（电网频率）最终也是会上升的。
进气量除与转速有关以外，还与进气导叶的角度有很大关系。燃机全速后，随着升负荷的需求，同步增加燃料量并开大进气导叶（吸入更多空气）。
压缩机压比和透平进气初温是影响功率和效率最大的两个因素。
温度越高（燃气）压力越大，带入的焓值越高。但是可燃气体和液体在管道输送时是有温度的安全限值的。
燃烧温度越高，透平进口处的工质获得越大的势能（压力越高），透平前后压差越大，流速越高，输出功率越大。

4. 国产燃气轮机的介绍

《中国航空报》近日报道，中航工业动力所研制的两款燃气轮机近日都取得阶段性进展，这说明中国在装备自主研制生产的舰用燃气轮机道路上迈进了关键一步。而且从新型国产驱逐舰已经开工的情况来判断，国产燃气轮机已经基本解决问题，中国海军将展开新一波的造舰高潮。

5. 国产燃气轮机的美国经验

航空强国的动力发展经验是进行核心机预研，然后在同一个核心机上再衍生出航空发动机和舰用燃气轮机。世界著名的舰用燃机LM2500就是核心机预研工程的衍生产品。LM2500燃气轮机衍生自美国GE公司的GE9核心机。GE9核心机衍生出F101大涵道比军用加力涡扇发动机用于B1B超音速战略轰炸机，将GE9的换算流量进一步减小发展出了GE15核心机。GE15核心机衍生出的涡喷型号YJ101参与竞争F-15和轻型战斗机计划（F-16研制计划）但是输给了普惠的F100发动机。后来竞争YF-17也就是今天的F/A-18舰载机项目时，GE将YJ101的低压压气机放大成为风扇研制出了F404中推涡扇发动机。而将F404的风扇放大并与F101的小涵道比型号结合，就是F-15和F-16的著名动力F110。在GE9核心机基础上衍生的舰用燃气轮机LM2500是世界上最成功的舰用燃气轮机，装备了美国阿里伯克级等多个国家的军舰。而通用电气与法国斯奈克玛公司联合研制的CMF56大涵道比涡扇发动机也是以GE9核心机为基础的，CMF56发动机装备了空客A320等多种民航发动机，也是第三带民用涡扇发动机的典型代表。这就是说，GE9一个核心机解决了F-15，F-16，F-18这些世界知名战斗机、以伯克级驱逐舰为代表的各类舰艇乃至民航客机所有动力问题，这不得不说是核心机预研的巨大效益。可以说，一型核心机的研制成功，意味着整个国家从天空到海洋的全面突破。美国从上世纪五十年代末就开始核心机预研计划，而我国晚了大概30年，由于起步晚，经验和工业基础不足，至今未能拿出一款大规模实用的核心机型号。网络上开始流传所谓我国新驱逐舰分段开始建造的照片，网友和军迷们对于我国驱逐舰发展的热情随之更加高涨起来。后来出现了很多我国未来驱逐舰的想象图和技术分析，还有的朋友认为我国将来会建造满载排水量9000吨的防空驱逐舰，并且给它起了一个亲切的名字叫“九千岁”。 本国唯一可以立刻使用的舰载燃机是乌克兰GT25000舰用燃气轮机的仿制品，额定功率29兆瓦，实际输出功率在23兆瓦左右。据加拿大《汉和》杂志介绍，该国产燃气轮机已装在052B型驱逐舰上。2台GT25000燃机实际总功率在45兆瓦左右，而日本爱宕级防空驱逐舰和韩国KDX3级驱逐舰虽然都是万吨的满排，但也不过是70兆瓦的总功率水平。我国海军编队长期在非洲亚丁湾执行护航任务，每批舰艇都要在海外连续执行任务数月之久，从未听说过052B型驱逐舰在护航过程中出现过动力问题。这说明国产GT25000燃机的可靠性和经济性都是适合我国国情的。现阶段，立足于GT25000的动力系统一方面应该继续改进其工艺和性能上不足之处，一方面完全可以通过对动力方案的调整做到我国将来各类主力舰只都有适合的动力可用。可以认为制约我国水面舰艇的中型舰用燃气轮机瓶颈已经突破。但是需要看到的是，我国主力舰只也仅仅是可以放心使用国外燃气轮机的仿制改进型号。网友制作的中国万吨级驱逐舰想像图，中国海军新型驱逐舰仍将是使用仿制动力。 在驱逐舰方面，继续深挖GT25000燃机的功率潜力，采用两台GT25000和两台舰用柴油交替工作的方式可以为满排在7000吨左右的驱逐舰使用，这很可能就是网络盛传的052C+防空驱逐舰，也就是分段照片流出的舰型。将QC280功率降低从而增加寿命和经济性，然后采用四台方案为9000吨满排驱逐舰提供动力，这就可以突破以往限制达到网友心目中“九千岁”大驱的境界，这个水平也和阿里伯克级驱逐舰相当，意味着我国主力防空舰综合性能达到美国主力舰的基本水平。9000吨的防空驱逐舰和同级别反潜通用驱逐舰已经完全能够支撑起一个航母编队的防空反潜反舰等综合任务。另外考虑将来海军对陆远程精确打击和驱逐舰单舰独立执行任务的需求，直接采用四台GT25000燃机驱动满排在11000-13000吨的大型综合驱逐舰。该舰采用大容量垂直发射系统容纳独立作战自卫所需的远中近防空导弹和用于攻击的反舰导弹对陆巡航导弹，并在综合完善雷达电子设备支持下，在一定海域执行综合性任务具有相当高效费比。该级别驱逐舰参与舰队作战时该舰可以作为火力加强性节点，负责舰队中需要强火力支援作战任务图说明：052B型的169舰在亚丁湾执行护航任务，小图为其所配装的国产化的GT25000燃气轮机。该燃气轮机经受住了亚丁湾护航行动的考验，表现出可靠的性能。结束语：根据情况来看，虽然我国一定时期内海军主力舰只采用仿制GT25000燃机作为动力，但是这次新闻表明我国自研中等功率燃机项目正在稳定推进。为了避免以往航空发动机和燃机可靠性和持久性不足的问题，我国特别在小功率燃机试车中增加了长久试验特殊项目。而中等功率燃机QC185也完成了试制并且第一次点火开始试车工作，预计数年之内就能设计定型。

6. 燃气轮机的发电厂

以高温气体为工质，按照等压力加热循环工作燃料中的化学能转变为机械能和电能的工厂。燃气轮机发电厂用液体和气体燃料通过燃气轮机转变为机械能，然后带动发电机发电。燃气轮机的绝热压缩、等压加热、绝热膨胀和等压放热等四个过程分别在压气室、燃烧室、燃气涡轮和回热器或大气中完成。大型燃气轮机的压气机为多级轴流式，中小型的为离心式。燃气涡轮一般为轴流式，在小型机组中有用向心式的。燃气涡轮带动压气和发电机。燃气轮机组单机容量小的约为10~20kW，最大的已达140MW 。热效率30%~34% ，最高达38%。燃气轮机结构有重型和轻型两种，后者主要由航空发动机改装。由于体积小、重量轻、启动快、安装快，用水少或不用水，能使用多种液体和气体燃料，在发电上多用于调峰。此外，燃气轮机在油气开采输送、交通、冶金、化工、舰船等领域也得到广泛应用。

7. 重型燃气轮机的重型燃气轮机

R0110是中国自主研制的第一台重型燃气轮机，它的研制成功预示着中国将成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。这对于提高中国的综合国力具有积极推动作用。他表示，中国一航将继续精心组织、统筹安排，确保研制工作万无一失。

8. 微型燃气轮机的现状

目前美国和日本都有多家企业在积极开发制造相应的设备。在美国, 卡普斯顿公司已经制造出65千瓦级微型燃气轮机发电装置,发电效率达到26%，年产量1万台；霍尼威尔公司开发成功了75千瓦级的发电设备,发电效率为28.5%。 日本的多家企业,如东京电力、丰田汽车、三菱重工、出光兴产、东京瓦斯和大阪瓦斯等公司，都在使用美国卡普斯顿公司的技术开发热电并用型系统。为促进该技术的发展,，日本通产省已计划在明年春减小对小型自用发电业的限制。鉴于我国目前的电力发展及其分布不很均衡以及微型燃气轮机的技术特点及其优越性，微型燃气轮机将在我国得到广泛的重视与应用。目前，在中科学技术部“863”项目支持下，由中国科学院工程热物理研究所、哈尔滨东安集团、西安交通大学三家单位组成的产学研联合体已经完成100KW级微型燃气轮机的样机设计，并通过了验收，预计在不久的将来推出市场。