燃氣輪機發(fā)展現(xiàn)狀分析前景預測(完整版)
【正文】 分析，當代燃氣輪機主要關鍵技術難點如下： 燃氣輪機基礎技術方面燃氣輪機總體技術，高效高負荷壓氣機設計應用技術，高效穩(wěn)定低污染燃燒室設計技術、高效流動、高效換熱、高壽命透平設計技術，燃氣輪機設計軟件技術，燃氣輪機現(xiàn)代控制理論與技術，燃氣輪機振動、壽命與可靠性關鍵技術。燃氣輪機動力部件設計構造衍生于渦輪增壓器和輔助動力裝置，結構簡單、緊湊。燃氣輪機廣泛應用于發(fā)電、船艦和機車動力、管道增壓等能源、國防、交通領域，是關系國家安全和國民經(jīng)濟發(fā)展的高技術核心裝備，屬于市場前景巨大的高技術產(chǎn)業(yè)。燃氣輪機技術水平是代表一個國家科技和工業(yè)整體實力的重要標志之一，被譽為動力機械裝備領域“皇冠上的明珠”。圖1 燃氣輪機典型結構 燃氣輪機的工作原理壓氣機從外部吸收空氣，空氣從燃氣輪機進氣口進入，通過壓氣機葉片將其壓力升高，壓縮后送入燃燒室，同時燃料（氣體或液體燃料）也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在定壓下進行燃燒。與傳統(tǒng)設備相比，燃氣輪機設備規(guī)模、體積比傳統(tǒng)的鍋爐、蒸汽輪機小，占地面積小，便于移動。燃氣輪機設計體系的規(guī)范、軟件和數(shù)據(jù)庫方面燃氣輪機總體、燃氣輪機壓氣機、燃氣輪機燃燒室、燃氣輪機渦輪、燃氣輪機換熱器、燃氣輪機控制系統(tǒng)、燃氣輪機附屬系統(tǒng)、燃氣輪機裝置、燃氣輪機可靠性、燃氣輪機仿真、燃氣輪機試驗等的規(guī)范、軟件和數(shù)據(jù)庫。諸多領域動力落后的狀態(tài)，已成為制約國民經(jīng)濟發(fā)展的“瓶頸”，其技術僅被世界上少數(shù)幾個發(fā)達國家所控制，先進的燃氣輪機在西方國家仍然限制對華出口。60 年代技術水平，已經(jīng)生產(chǎn)上百臺。五、燃氣輪機在坦克上的利用在坦克裝甲車輛上，發(fā)動機是動力之源，其重要性不僅在于提供驅動功率，決定車輛的機動性，而且在于它的外形尺寸、燃油經(jīng)濟性以及在車輛上的安裝位置與戰(zhàn)車的生存力有著密切的關系。20世紀60年代，蘇聯(lián)進行了燃氣輪機的裝車試驗，70年代初研制的燃氣輪機坦克曾在烏克蘭哈爾科夫野外試驗中心試驗。為此，專門設計了傳動箱、起動電機傳動箱、超速離合器、起動控制裝置、進氣裝置、燃油供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等。因此，運轉的高平穩(wěn)性和良好的平衡性，提高了發(fā)動機的工作可靠性。根據(jù)蘇軍裝備的不帶回熱器的GTD1000的燃氣輪機T80和T64A（裝5TDF二沖程柴油機）和T72（V46坦克柴油機）三種車型試驗結果表明：坦克每小時的燃油耗量燃氣輪機高于柴油機65%～68%；行駛每千米的燃油耗量則高40%～45%。專家張均享認為，問題的出現(xiàn)乃是T80坦克燃氣輪機采用了單級旋風筒空氣濾清器，其效率為98%，而使直徑2μ的顆粒進入發(fā)動機的結果。第一，可燃冰未來可作為燃氣輪機能源替代品。第二，從發(fā)動機本身：提高渦輪前燃氣的溫度；提高燃氣輪機的壓比，同時并解決與回熱器回熱度的匹配問題；采用中冷、補燃循環(huán)。在能源發(fā)電方面，燃氣輪機是IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)）和PFBCCC（增壓流化床聯(lián)合循環(huán)）的核心部件之一，兩種發(fā)電技術作為清潔煤技術，可以有效緩解我國能源結構造成的環(huán)境污染問題。更重要的是，我國目前所使用的艦船用燃氣輪機均非自主研制，而是引進自美國的LM2500 燃氣輪機和烏克蘭GT25000的國內仿制型號。我國海軍需要的先進燃氣輪機動力水面艦艇可能達到14 艘以上。根據(jù)國家發(fā)改委規(guī)劃，到2020 年，全國燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)裝機容量將達到5,500 萬千瓦?；旌蟿恿ο到y(tǒng)是向坦克的各部件提供需求能量的動力源。由于含有大量甲烷氣體，可燃冰極易燃燒。據(jù)專家推測，此間電熱化學炮有望用于主戰(zhàn)坦克，則需求發(fā)動機的功率1470kW，這將給燃氣輪機帶來擴大使用的空間。2）在高溫，高海拔環(huán)境下功率損失大據(jù)資料報導，坦克在環(huán)境溫度為40℃～5
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