俄罗斯船用燃气轮机(俄罗斯船用燃气轮机发展史)

海潮机械 2023-01-26 07:04 编辑:admin 167阅读

1. 俄罗斯船用燃气轮机发展史

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。

2. 俄罗斯燃气轮机研发最新进展

俄罗斯 “土星”科研生产联合体

俄罗斯 “土星”科研生产联合体(NPO SATURN,简称土星公司)是俄罗斯飞机发动机制造的领先者。公司专门从事飞机发动机、动力装置和气泵单元体的设计和制造。

“土星”公司负责俄罗斯第五代军用发动机的研发和生产,与法国SNECMA公司合作研发和生产用于苏霍伊“超级喷气”100飞机的发动机SaM146.

负责第五代轻型战斗机AL-55系列发动机的研发,并且担负苏-27战机和其改型战机4++代发动机AL-31F的现代化。“土星”公司研发和生产了额定功率在2.5~325MW动力发生装置的第四代和第五代燃气轮机。

俄罗斯彼尔姆航空发动机集团公司(Perm Engine Compony)

俄罗斯彼尔姆航空发动机集团公司(Perm Engine Compony简称彼尔姆公司)主要生产飞机发动机、工业燃气轮机、发电燃气轮机、液体螺桨推进发动机、直升机减速箱和传动器。员工总人数达22500人。

俄罗斯彼尔姆航空发动机集团公司的科学性和生产潜力使得公司位于俄罗斯航空发动机行业的前列。

俄罗斯彼尔姆航空发动机集团公司的历史可追溯到1934年6月1日,当时第一台标志着用于30-50年代战斗机和民用飞机的空冷活塞系列发动机开端的M-25航空发动机组装完成。从那时起俄罗斯彼尔姆航空发动机公司始终位于世界发动机制造业的前列。

俄罗斯彼尔姆航空发动机公司为俄罗斯和世界发动机制造业作出了突出贡献:

1934-1954年研发了用于苏联战斗机、运输机和直升机的气冷活塞发动机系列产品。

1954-1958年研发 “米”系列直升机的变速箱。

1959年制造了世界第一台自由涡轮的涡轴发动机D-25V。同年研发用于“宇宙”运载火箭的RD-214发动机系列。

1964年研发世界最可靠运载火箭“核子”的D-253发动机系列产品。

1965年同时代最完美和燃油效率最高的涡扇发动机D-30.

1972-1975年巴黎航展公认最好的发动机同时代最完美和燃油效率最高的涡扇发动机D-30KU.

1979年世界第一台带后加力、可变喷管和数字控制及监控系统的涡扇发动机D-30F6(用于米格-31战斗机)。

1982年用于世界最大载重能力米-26直升机的VR-26变速箱系列产品。

1978年用于“质子”运载火箭的RD-275发动机系列产品。

1992年俄罗斯第一台第四代高效低噪涡扇发动机PS-90A。

1994年唯一的高海拔涡扇发动机(用于M-55“地球物理”高空战略侦察)。

1994-2004年研发了7种在市场上保持领先地位的燃气涡轮发动机。

在俄罗斯和独联体其他国家大约60%的旅客和货物是由装有彼尔姆动力装置的飞机和直升机运载的,迄今世界上有12500台装有彼尔姆变速箱的直升机在成功运行。

3. 我国船用燃气轮机

船用的燃气轮机的工作原理是借助于控制阀的操纵向油池施加压力,使工作液充入转子和定子之间的工作腔内。

转子旋转时通过工作液对定子作用一个转矩,而定子的反转矩即成为转子的制动转矩,其值取决于工作腔内的液量和压力(视控制阀调定的制动强度档位而定),以及转子的转速。

汽车动能消耗于工作液的摩擦和对定子的冲击而转换为热能,使工作液温度升高。

工作液被引入热交换器中循环流动,将热传给冷却水,再通过发动机冷却系统散出。

4. 世界最大的船用燃气轮机

马力和千瓦之间的换算关系是这样的:1马力=0.735千瓦

千牛是推力单位,是力;千瓦和马力是功率单位,是能量。他们之间不能换算。

另外,燃气轮机没有用推力(千牛)来描述的,都是用功率单位来描述,比如千瓦,或者马力。

1 截止到2021年1月份,世界最大功率燃气轮机,是英国著名的罗尔斯罗伊斯公司制造的MT30燃气轮机,MT30燃气轮机的功率达到了36兆瓦(大约5万马力),最大功率为40MW。

这是目前世界上功率最大的船用燃气轮机。MT30燃气轮机的技术基础,来自于罗罗公司的Trent800型涡扇发动机,也就是为波音777客机配备的航空发动机。

扩展资料:

世界上最大的燃气轮机在发电领域,也就是重型燃气轮机。世界上最大功率的重型燃气轮机是西门子公司的H级重型燃气轮机SGT-5-9000HL,功率达593MW。

而GE这边的同为H级的9HA.02燃气轮机也达到了571MW。尽管GE在最大功率上不如西门子,不过GE的热效率做到了最强,达到了63.08%。所以重型燃气轮机的特点就是:功率高,效率也高。

5. 船用汽轮机发展史

汽轮机可按如下儿种方法来分类:

1)按热力过程的特性分类:

A、凝汽式汽轮机, B 调整抽汽式汽轮机,C 中间再热式汽轮机, D 背压式汽轮机,2)按工作原理分类:

A、冲动式汽轮机;

B 反动式汽轮机;

C、冲动、反动联合式汽轮机,(3)按新蒸汽压力分类:

A、低压汽轮机,其新蒸汽压力为1.18一1. 47MPtB 中压汽轮机,其新蒸汽压力为1;96一3. 92MC 高压汽轮机,其新蒸汽压力为5. 88一9.80MP;

D、超高压汽轮机,其新蒸汽压力为11. 77一13.73MP,E、亚临界压力汽轮机,其新蒸汽伍力为15.69一17.65MP;

F、超临界压力汽轮机,其新蒸汽压力22.16MP