要了解重型燃气机到底有何作用,我们不妨来看看,它究竟是什么。燃气轮机是燃气涡轮发动机的简称,其工作原理是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转换为有用功,和我们熟悉的水电站涡轮发电机相似,只不过涡轮发电机是把水的动能驱动水轮机的涡轮转化为电能,简单而言,燃气轮机是一种旋转叶轮式热力发动机。
重型燃气轮机是按照燃气机的结构划分,主要用于中型常规航空母舰的主动力,由中国航发燃机自主研发的AGT-110就是重型燃气轮机,足以作为航母动力,这样看来未来航母动力又有了一个新的选择,同时,燃气轮机还广泛应用于工业发电、船舶发电、管道增压、坦克机车等。
AGT-110
随着燃气轮机的发展,其在材料、技术等方面要求甚高,间接地代表着一个国家的工业发展水平,那么全球燃气机制造的工业强国各自是一个什么水平呢?
世界上第一台发电用燃气轮机的制造国是瑞士,作为老牌工业制造强国,可以说在燃气轮机相关领域累积了不少经验,至今仍是重型燃气轮机的代表。
再来说说德国,全球范围内单台机组输出功率最强的重型燃气轮机就是德国西门子研发制造的50HZ,SGT5-9000HL级重型燃气轮机。而美国也有,GE公司的重型燃气轮机----7HA.03重型燃机。虽然输出功率略低,但也达到了821兆瓦,并且其最大联合循环效率高达63.9%,是要反超德国西门子的。
众所周知,全球有四大燃气轮机巨头,除德国西门子、美国通用、法国阿尔斯通以外,剩下的一个便是日本的三菱。其M501J型燃气轮机在50%负荷工况下依旧有55%的热效率,性能十分优异。
再说回中国这次的国产F级50兆瓦重型燃气轮机,其实早在2019年就已经整机点火试验成功并实现稳定运行,运行参数达到了设计要求,性能指标也达到了F级别,这里的F级代表单循环效率在38%左右,联合循环在57%左右,而效率越高,能量在转换过程中损失也就越小,因此中国燃气轮机已处于世界先进的水平。
确实需要承认的是,相比于老牌工业强国来说,我国工业发展起步较晚,基础较弱,但是经过短短几十年的不懈努力,在重型燃气轮机制造方面已经处于世界领先水平。那么从基础薄弱到世界领先中国经历了一个怎样的艰辛历程呢?
作为后来者,第一个避免不了的就是技术封锁,据专家介绍,燃气轮机设计、试验技术与高温部件的制造属西方发达国家长期优先发展和出口管制技术,也就是关键技术是不能靠进口的,得从零开始,化无为有。
第一,就拿材料技术来说吧,我们知道重型燃气轮机要想提高输出效率和功率,就必须要承受内能转化过程中产生的高温,高温部件便是其中一大难题,而作为目前世界主流的F级重型燃气轮机的燃气初温在1300℃-1450℃之间,也就是说我们F级重型燃气轮机已经正式投入生产应用了,而我国在这项技术上也正在进行实验最高等级J级的1600℃,因此我国此项技术也算是后来居上了。
第二,便是实验平台的搭建,有了设计表示在理论上可以实现,但要从实际到生产又是一个难以逾越的沟壑,经过科学家的不懈努力,建成了国内第一台高压比、大流量重型燃气轮机压气机试验台,全尺寸单筒燃烧器综合性能试验研究平台。
第三,便是反复地实验,在科学实践中,实验是检验技术的最直接的方式,要通过获得的实验参数不断地改进完善,寻求技术上的突破,这也是这项制造技术要历时13年才正式走向实际应用的一个重要原因。但这也是中国能在重型燃气轮机制造技术上实现完全自主国产,脱离外国遏制,实现从被“掐脖子”到“昂起脖子”的底气所在。
据悉,这一50兆瓦重型燃气轮机整机高达2万多个零件,可以在18个大气压下,也就是海底180米处的深水压的情况下工作。一般汽轮机只能1500转/分钟,但是它却能以6000转的转速高速旋转。和功率相同的发电机组相比,它也能远超其发电量,1小时高达7万千瓦时以上。与此同时,它也属于更高效、绿色的国之重器,每年能减少碳排放量50万吨。
总而言之,我国能制造出这一50兆瓦重型燃气轮机确实不容易,而它的“牛”也在各项数据中体现得淋漓尽致。当然,进无止境,也期待未来不仅在国内是从零到一的突破,在国际上也能比其他国家迈出更快、更大步。你们觉得呢?返回搜狐,查看更多
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