船舶柴油机,蒸汽轮机,燃气轮机(船用燃气轮机)

海潮机械 2023-01-17 10:04 编辑:admin 277阅读

1. 船用燃气轮机

GE发电为世界最先进重型燃气轮机

成立于 1892年

总部:美国纽约斯克内克塔

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。

2. 蒸汽轮机 燃气轮机 柴油机

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

3. 船舶用汽轮机

汽轮机种类很多,并有不同的分类方法。

按结构 有单级汽轮机和多级汽轮机;各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机,和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机;各级装在一根轴上的单轴汽轮机,和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。按工作原理 有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机;蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机;以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。按热力特性 有为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器,排汽压力低于大气压力,因此具有良好的热力性能,是最为常用的一种汽轮机;供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械,又提供生产或生活用热,具有较高的热能利用率;背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机;抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机;饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。按用途 可分为为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机等。按汽缸数目 可分为单缸汽轮机、双缸汽轮机和多缸汽轮机。其他 另外还可按照蒸汽初压(低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界)、排列方式(单轴、双轴)等进行分类。

4. 军舰柴油机燃气轮机

目前来说在燃气轮机技术水平上英国的罗罗还是最好的,这一点可以从罗罗最新的MT30燃气轮机广泛被用于英国自家6万吨的女王级航母和美国最新的DDG1000隐身驱逐舰以及滨海战斗舰上,就可以看出这款最大输出功率高达40兆瓦的燃气轮机有多优秀了。虽然现代燃气轮机根据使用环境主要分为发电型和动力驱动型两种,前者主要用于目前很多开始注重清洁能源使用的天然气等燃气电厂,而后者则主要以军舰使用的舰用燃气轮机为主。但是从燃气轮机的发展来说,其大部分都是从飞机使用的航空发动机衍生而来的,特别是军舰使用的燃气轮机大部分都是从航空发动机衍生而来的,所以很多舰用燃气轮机在零部件上和同型的航空发动机基本一致,所以航空发动机基础很强的国家在舰用燃气轮机技术上同样也很强。目前在舰用燃气轮机市场上,主要以英国的罗罗和美国的GE两家称霸市场,前者以此前装备大量英国军舰和日本军舰的舰用燃气轮机奥林巴斯为主,现如今开始以基于波音777客机使用的瑞达800航空发动机衍生而来的MT30舰用燃气轮机开始称霸新一代舰用燃气轮机市场;而后者则以LM2500系列燃气轮机称霸全球大部分驱逐舰市场,像美国的提康德罗加级、伯克级、韩国的世宗大王等、日本的金刚、爱宕级等以及欧洲很多国家的中小型护卫舰都大量采用了该款舰用燃气轮机。所以从上世纪70年代初正式投入使用以来,LM2500系列燃气轮机已经销售了2000多台,占据了世界舰船燃气轮机的绝大部分份额,这是其他任何一种舰船燃气轮机都难以企及的高度,也可以说LM2500系列燃气轮机是现阶段最为成功的舰用燃气轮机。但是从目前世界舰用燃气轮机发展的趋势来看,输出功率更大、效率更高、运行稳定性更高等要求下,对于新一代大功率舰用燃气轮机的需求越来越大,在这种需求下除了很多驱逐舰的吨位开始突破万吨级这个界限外,就是大量电子设备的使用对于动力系统的需求也随之更大。所以英国的罗尔斯罗伊斯公司在自家为波音777客机研发的瑞达800航空发动机基础上,衍生出了一款大功率的舰用燃气轮机,其最大输出功率高达40MW,并且可以长期在36MW功率下稳定工作。更为特别的是MT30的零部件与瑞达800航空发动机有80%通用性,而且整机重量也只有22吨,且所有零部件都置于箱装体内,所以无论是从输出功率还是自身结构设计上其都非常适合作为新一代的舰用大功率燃气轮机使用。像英国满载排水量高达6万吨的女王级航母舰使用了2台MT30燃气轮机+4台柴油机就可以满足航母高速航行和舰上大量电子设备的使用需求;其次像美国最新的DDG1000驱逐舰满载排水量高达1.5万吨、也是使用MT30燃气轮机推进的,当然像美国的滨海战斗舰、韩国的大邱级护卫舰、日本30FFM护卫舰、意大利的里雅斯特级两栖攻击舰都是选用MT30燃气轮机作为主动力,从中可见MT30燃气轮机已经凭借其强大的输出功率和更加高效的模块化设计需求成为了新一代舰用大功率燃气轮机的代表。而发电用燃气轮机现代基本以全新研制为主,是因为发电用燃气轮机对燃气轮机的定位要求不一样,其更为重视燃气轮机的可靠性、发电效率、机组长期运行的稳定性、输出功率等 ;所以在发电用燃气轮机市场主要以德国的西门子、日本的三菱、美国的GE三家为重型大功率工业发电燃气轮机代表,第二梯队则包括法国已经被恶意收购掉的阿尔斯通、意大利的安萨尔、日本的日立、我国的东方电气、哈电等。像德国西门子制造的SGT5-8000H超级燃气轮机是世界最大的燃气轮机,其单机输出功率高达为375MW,如果采用联合循环时输出功率高达578MW ,而且其净效率高达60.75%,也成为世界上效率最高的燃气轮机。这么高的输出功率有多大呢?世界上最大的核动力航母美国10万吨的尼米兹级核动力航母两台核反应堆的输出功率是194MW,等于说西门子研制的这台世界上最大的燃气轮机单台输出功率就要比尼米兹上两台核反应堆输出功率都大。可以说一台SGT5-8000H燃气轮机的发电量足够1个工业化大城市的用电需求。而我国在燃气轮机技术发展上经过几十年的不懈努力,目前已经在舰用燃气轮机和工业燃气轮机上开始追赶上了世界主流水平,像我国最新装备万吨级055大型导弹驱逐舰就是采用了四台国产的QC280燃气轮机,而且随着QC280舰用燃气轮机的量产,未来我国在大功率舰用燃气轮机的选择上将不再受制于人,可以以此来研制更多的高速战斗舰、大型两栖攻击舰的动力等;同样在发电用的工业燃气轮机上我国的东方电气自主研制的F级燃气轮机也已经实现了点火,而且我国已经有多家单位开始冲击输出功率更高的H级燃气轮机,所以我们相信在不久的将来,我国无论是在舰用大功率先进燃气轮机和发电用工业重型燃气轮机技术上都会完全实现自主。

5. 船舶汽轮机与燃气轮机

蒸汽火车,那是用锅炉烧出蒸汽后去推动往复机做功;如一楼所说,舰用蒸汽轮机也是先用锅炉烧出高温高压水蒸气,但之后不是去推动往复机,而是用蒸汽推动回转式的涡轮机;蒸汽涡轮机烧的不是煤,是重油。而燃气轮机同飞机用的相同,就是从航空发动机借鉴而来;他不用向蒸汽轮机那样先要用锅炉产生工质,而是直接把

燃料和空气的混合物直接喷进涡轮机去燃烧做功。

故,二者的相同是都有一个涡轮机,不同处是一个有锅炉,另一个没有锅炉。一个工质是水蒸气,另一个是燃气。燃-燃联合动力系统分COGOG和COGAG,其中的"O"是OR,A是AND;故,COGOG是指巡航用巡航燃气轮机,加速用加速燃气轮机。COGAG的意思是巡航和加速都用两台相同型号的燃气轮机。

CODOD和CODAD是柴-柴联合动力,意思同上,只是指柴油机而已。至于CODOG也是同样意思,巡航时用燃油经济性好的柴油机;之所以巡航时要用专门的机器,,主要考虑经济性和巡航距离,有时可考虑选用过硬品牌的民品。战术需要时才用加速动力,这个动力装置一般较耗油并很名贵,要尽量省着用。

蒸汽轮机用重油为燃料,是一种石油的初级产品。燃气轮机的燃料是航空煤油。