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国产燃气轮机是什么水平,能上舰么?我国的舰用燃气轮机算是比较先进的了,可以在世界排名前五。毕竟世界上能够生产这种动力设备的国家本来也就不多。
我国的舰用燃气轮机包括33MW功率的GT25000(前QC280),QC185和QC70三种,其中GT25000和QC70都已经服役。QC-280燃气轮机后来居上,这款发动机主要装备在我国最后两艘052C以及所有的052D以及055万吨大驱上。
货船用得起燃气轮机吗?货船一般都没有用燃气轮机的。燃气轮机造加高,修理成本高。货船一般都是用低速柴油机,低速柴油机与燃气轮机相比较,无论从燃油,配件,以及修理成本都要低,用不着用燃气轮机。
天然气管道为何需要汽轮机?因为燃气轮机是管道增压必不可少的设备。
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。 中国在公元十二世纪的南宋高宗年间就已有走马灯的记载,它是涡轮机(透平)的雏形。
15世纪末,意大利人列奥纳多·达芬奇设计出烟气转动装置,其原理与走马灯相同。至17世纪中叶,透平原理在欧洲得到了较多应用。
中国舰用燃气轮机是什么水平?曾经英国MT-30功率达到了36兆瓦,是世界第一,美国第二LM2500+G4燃气轮机功率34兆瓦,中国GT25000燃气轮机功率34兆瓦排第三,但是现在qc400燃气轮机己跃居第一。中国从乌克兰引进UGT-25000燃气轮机改进型GT25000一举跃居第三。有了GT25000的中国海军开始了军舰下饺子模式,在连续大量的制造使用过程中不断完善积累现已进化到qc400燃气轮机功率40兆瓦,据说热效率也已达41%,妥妥的全面超越。
排位错误!如今中国已是世界第一了!
之前舰用燃气轮机之王是英国罗罗公司为其新航母研发的GT一30超级燃轮,热效率为40%,输出功率为36兆瓦!
2019年,由我西飞航发研发并为我003航母配套,利用QC一280燃气轮机(用于055大驱上)的深度改进型QC一400燃气轮机,通过了国家正式定型鉴定,其热效率已达41%,输出功率达40兆瓦,从而荣登了舰用燃机新的世界之冠!
自从购买了乌狗头—25000燃气轮机以后,中国军舰用燃气轮机已经赶超俄罗斯,进入舰用燃气轮机动力第一梯队前列;
1993年,中乌双方签署《UGT-25000燃气轮机生产许可证及单机销售合同》,规定出口10台UGT-25000燃气轮机,并且转让全套技术——该型号研发于1985年开始,到了90年代初,主要研发工作已完成,但是已无资金完全收尾工作,整个项目处于停顿中……1998年,我国正式开始仿制这款燃气轮机,同时利用LM-2500燃气轮机技术、经验对其加以改进;2004年,首台国产化的UGT-25000燃气轮机研制完成,标志着我国基本掌握大型燃气轮机的制造和加工技术,但是,当时生产的UGT-25000燃气轮机的国产化率只有60%左右;随后,我国又加以改进,将GT-25000燃轮机的国产化率提高到了95%,它成为中国海军新型舰只的动力系统;
该机重16吨,单机功率高达26.7兆瓦,3.6万马力,它是6000吨以上大型舰艇的理想动力系统:可是,推动万吨级以上军舰就过剩——055级驱逐舰达到14.4万马力!为了解决这个尴尬难题,中国决定:继续改进QC-280;
QC-282IC间冷循环舰用燃气轮机在QC-282燃气轮机的基础上加装了间冷设备,提高了燃气轮机的燃烧效率,并且进一步优化设计,将QC-280系列燃气轮机的功率从26.7兆瓦提高到单机功率40兆瓦,单台发动机功率折合5.4万马力:伊丽莎白航母只需要2台MT30(还有2台小燃气轮机和2台柴油机)就可以全电推动六万五千吨的巨大舰体达到28海里的时速,单机功率也是5.4万马力!
而且,最大的好处在于:这是中国自主知识产权燃气轮机:可以毫无顾忌安装在中国军舰上!
所以,英国的MT-30位列第一;美国LM-2500系位列第二(装备数量最多);中国燃气轮机位列第三!
QC-280的功率达到26.7兆瓦,英国MT30燃气轮机可以达到36兆瓦的功率,美国最新的LM2500+G4能够达到34兆瓦。
我国的舰用燃气轮机算是比较先进的了,毕竟世界上能够生产这种动力设备的国家本来也就不多。我国的舰用燃气轮机包括33MW功率的GT25000(前QC280),QC185和QC70三种,其中GT25000和QC70都已经服役,QC185虽然研发成功,但是还没有军舰可用,可能会等到新一代护卫舰才会上舰了。
GT25000是我国主力的舰用燃气轮机,技术来源于乌克兰的UGT25000燃气轮机,属于一种航改燃燃气轮机,由于其在乌克兰设计,因此原本对于热带环境温度非常不适应,在南海和印度洋使用的时候功率会下降很多,这种情况在燃气轮机领域非常普遍,美国的LM2500也是如此,G4型甚至更加严重。
但是在我国,由于军舰必须要经常在炎热的海域使用,因此必须让燃气轮机具备强大的耐高温能力,因此对UGT25000进行了许多改进后得到了现在的GT25000燃气轮机,过去叫做QC280,在前2艘052B驱逐舰和2艘052C驱逐舰上使用,此后使用的就是叫做GT25000的新星号了,新的燃气轮机给我国海军第三代驱逐舰带来了大量生产的机会,没有他们就没有052D和055。
QC185属于我国功率中等的一款中等燃气轮机,其工业型号已经投入了发电等领域使用,叫做QD185,这款燃气轮机的功率大约在18MW左右,这一功率级别可以让他适应中型军舰,尤其是新一代导弹护卫舰上大有作为,但是由于我国在054A护卫舰上已经大量使用了柴油机,因此QC185的发挥空间就不大了。也许下一代护卫舰服役的时候,他的用处就大了。
QC70燃气轮机则不同,他属于小功率燃气轮机,大量使用在我国海军的726型气垫登陆艇上,一艘这样的气垫艇使用两台QC70燃气轮机,可以运载两辆中型主战坦克,或者是一辆99A2这样的重型主战坦克,又或者是4辆军用卡车和数百名士兵,因此可以在两栖登陆作战中发挥很大的作用,QC70也正随着726艇的大量量产进入海军服役。
因此,我国的舰用燃气轮机型号非常完整,今后还会有更加先进的型号出现,在世界上也算是先进水平了。
世界第三水平,不过全世界总共也就五个国家还在发展舰用燃气轮机
不同于其他发动机领域,舰用燃气轮机是高度军事化的区域,基本没有民用市场空间。虽然其热效率非常高,但是油耗率、燃油单价以及安全性方面远不如柴油机,所以市场空间非常狭小,目前坚持发展的国家不多。也就只剩下英国、美国、中国、乌克兰和俄罗斯还有在继续。
被称为“中华现代”的052B型169号武汉舰是我国首艘使用国产燃气轮机这里面英国罗尔斯•罗伊斯公司显然是其中佼佼者。其在2013年推出的MT-30燃气轮机是目前世界上最先进的舰用燃气轮机,代表世界最先进水平。MT-30燃气轮机在功率、功重比、可靠性、易维护性以及燃料利用率方面都处于绝对的领先地位,他的最大功率达到40MW,在38℃外部大气环境下还可以34MW的功率持续工作;整机重量只有22吨,连同附属设备也只有27吨;整机大修间隔时间达到2.4万小时,热部件大修间隔达到1.25万小时;模块化设计,整机可分为四个模块,可以直接更换,平均维修时间只需4小时;油耗率仅207克/千瓦小时,比其他燃气轮机低10%左右。
除了英国伊丽莎白女王级航母外,美国的DDG-1000朱姆沃尔特级驱逐舰和LCS的自由级濒海战斗舰也是使用MT-30燃气轮机作为动力,可见其先进性。其次是美国通用动力,其经典的LM-2500系列燃气轮机是产量最大,工作时间最长的燃气轮机。自1969年问世以来,已经交付世界各国海军超过两千多台(包括我国两艘052驱逐舰),累计运行时间超过五千万小时。LM-2500系列燃气轮机在之后五十年里不断进行改进,功率从最初的18MW提升到现在LM-2500+的34MW,可以说接连升级了两代。
LM2500系列燃气轮机先后经历四次重大革新,当年我们曾跟美国谈好引进第二代LM2500燃气轮机生产技术作为我国舰用燃气轮机起步。前苏联也是高度重视舰用燃气轮机的国家,1961年完工的卡辛级驱逐舰是世界上最早完全采用燃气轮机作为动力的战舰。但是很遗憾的事情就是,前苏联把自己舰用燃气轮机研发和生产基地放在乌克兰,由此导致在苏联解体之后出现非常尴尬的局面。那就是乌克兰养不起前苏联时期负责燃气轮机研发与制造的曙光机械设计局,而俄罗斯几乎完全失去了舰用燃气轮机研发制造能力。
乌克兰曙光设计局的历代作品乌克兰曙光设计局在苏联解体时负责研发前苏联第四代燃气轮机GT25000型,解体后顶着巨大经济困难挤出资金完成研发工作,并试图主攻国际民用工业燃气轮机市场。然而并没有什么卵用,工业燃气轮机市场被通用、罗罗、西门子三巨头牢牢把控,法国阿尔斯通和意大利安萨尔多都破产,何况你乌克兰这个工业标准和体系并不一致的国家,所以真正买家就是我们。对于乌克兰曙光设计局来说,UGT-25000型燃气轮机已经是其绝唱,乌克兰政府已经没有可能出资帮助其推进下一代燃气轮机的研究,该设计局的未来注定不是破产就是被收购。
失之东隅,收之桑榆,我们错过了LM2500,但是乌克兰的DA-80/UGT-25000燃气轮机并不亚于当初第二代LM2500,而且基础和改进潜力更大。俄罗斯原本是直接从乌克兰这边买燃气轮机作为自己战舰使用,反正苏联解体后,俄罗斯海军规模大幅度缩水。但是不想乌克兰危机爆发后,俄乌几乎决裂,导致俄罗斯新建的几艘战舰一度没有燃气轮机使用,俄罗斯不得不紧急由土星设计局(研发生产AL-31和117S航空发动机的)牵头,在原先小型M70舰用燃气轮机基础上推出M90FR燃气轮机,但该燃机轮机不仅功率只有20MW,而且效率也比较低。
毛子的M90FR,其基础M70原本是前苏联大型巡洋舰上的作为发电和辅助动力的小型燃气轮机,幸运的是研发生产企业是在圣彼得堡而不是乌克兰。最后说到我国,我国原本在90年代初跟美国谈妥技术引进生产LM2500型燃气轮机作为起步,但是受制于国际形势变化,LM2500只拿到4台就被终止。之后在1993年开始从乌克兰引进UGT-25000型燃气轮机,并不断消化吸收,最终完全可以自行生产CGT-25000型燃气轮机,并在其基础上改进升级出类似QC280IC这种40MW级燃气轮机,可以说已经超越乌克兰方面。
CGT-25000系列和QC-280系列分别是中船重工和中航工业两大集团分别对UGT-25000发动机的改进和升级,有竞争才有动力,你说对不对?此外,舰用燃气轮机与民用工业燃气轮机有很大互通性,这方面我国在国际民用市场合作方面也获益匪浅。例如我国当初引进的4台LM2500燃气轮机可是一台备用都没用全装在两艘052驱逐舰上,二十多年来可以一直用下来主要原因是,我们还引进了相当多LM2500型的工业型号,利用同一型号工业级与军用级一定零部件互通性来完成零部件更换。这方面我们从欧洲那边也收获颇多,上海电气收购了意大利安萨尔多(吃我一记安萨尔多嗑药炮= =),西门子在我国建立燃气轮机合资工厂等。
意大利安萨尔多公司最著名的作品恐怕是二战维内托级战列舰的“嗑药炮”,工业用H级重燃气轮机在发电领域应用较广阔,欧洲主要集中在这方面市场。
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