機(jī)械驅(qū)動(dòng)用燃?xì)廨啓C(jī)綜述

王嘉　談希望

摘 要：機(jī)械驅(qū)動(dòng)用的燃?xì)廨啓C(jī)是地面燃機(jī)的一種，已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)許多部門，特別是在油田、煉廠、化工廠、天然氣的壓縮、儲(chǔ)存、輸送等方面得到了新的廣泛的應(yīng)用。燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)，對(duì)于推動(dòng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量和效益具有重大戰(zhàn)略意義。本文通過(guò)綜述國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)的主要差距，論述燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，希望能對(duì)我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到借鑒意義。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī) 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢(shì)

引言

燃?xì)廨啓C(jī)是以燃?xì)鉃閯?dòng)力的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，和蒸汽輪機(jī)一樣都是一種透平膨脹機(jī)械，所不同的是，它是以燃?xì)舛皇且运魵庾鳛榕蛎浗橘|(zhì)。燃?xì)廨啓C(jī)在某些場(chǎng)合作為機(jī)械驅(qū)動(dòng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，例如在油氣資源豐富，電力緊缺，工藝氣體可以綜合利用，海上及邊遠(yuǎn)地區(qū)等。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備成本高，并主要依靠進(jìn)口，因此限制了它的應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，燃?xì)廨啓C(jī)的效率不斷提高，使用也更加方便，開始在國(guó)民經(jīng)濟(jì)許多部門中獲得了新的應(yīng)用。除在發(fā)電上大量應(yīng)用外，在油田、煉廠、化工廠、海上平臺(tái)、油氣田的注水、注氣、天然氣的壓縮、儲(chǔ)存、輸送等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

1 國(guó)內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1我國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)重型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)制造方面，分別以哈電集團(tuán)、上電集團(tuán)、東方電氣集團(tuán)、南京汽輪電機(jī)（集團(tuán)）有限公司為核心，形成了相應(yīng)的燃?xì)廨啓C(jī)制造產(chǎn)業(yè)群，目前，全行業(yè)具備了年產(chǎn)四十套左右燃用天然氣的F和E級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)以及與之配套的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)全套發(fā)電設(shè)備的能力，可以基本滿足我國(guó)電力工業(yè)的市場(chǎng)需求，但仍然需要繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行深入的研究和優(yōu)化。

1.2我國(guó)輕型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)輕型燃?xì)廨啓C(jī)在研制開發(fā)能力方面，具備初步配套的部件性能、強(qiáng)度和各系統(tǒng)、整機(jī)試驗(yàn)設(shè)施以及相應(yīng)的測(cè)試手段，基本可滿足輕型燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)的需要。在制造方面，基本具備了研制生產(chǎn)航改機(jī)和輕型燃?xì)廨啓C(jī)的能力，但同類機(jī)型在主要性能指標(biāo)上與國(guó)外仍存在較大差距。

2 國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)差距

我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展走的是一條分散、重復(fù)、曲折而艱難的道路，缺乏產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，尚未形成科學(xué)的產(chǎn)業(yè)體系。其差距主要表現(xiàn)在以下方面：

2.1燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)研發(fā)技術(shù)較弱

由于歷史原因，我國(guó)至今沒有掌握具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。雖然我國(guó)發(fā)電設(shè)備制造業(yè)通過(guò)打捆招標(biāo)與合資引進(jìn)天然氣重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組制造技術(shù)，但外方堅(jiān)持不轉(zhuǎn)讓燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)和高溫部件制造等技術(shù)，燃?xì)廨啓C(jī)的核心關(guān)鍵技術(shù)目前還受制于人。

2.2重型燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)技術(shù)較弱

目前我國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)總體水平與國(guó)外相比差距依然較大，具體表現(xiàn)在：一是未掌握F級(jí)/E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件制造與維修技術(shù)以及控制技術(shù)，熱端部件依賴進(jìn)口。二是未形成完善的研發(fā)體系，更不具備G級(jí)/H級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)以及未來(lái)級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品研發(fā)能力和技術(shù)。

2.3輕型燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)技術(shù)較弱

微型燃?xì)廨啓C(jī)和中小型燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)和技術(shù)與國(guó)外相比，中小型工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)存在較大差距，具體表現(xiàn)：一是中小型燃?xì)廨啓C(jī)研制處于起步階段，雖然研制了幾型產(chǎn)品，市場(chǎng)尚未認(rèn)可，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被國(guó)外燃?xì)廨啓C(jī)壟斷。二是尚未完全掌握工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，特別是低排放燃燒室、多種燃料燃燒室和高溫渦輪冷卻葉片等設(shè)計(jì)技術(shù)，未形成工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)體系。微型燃?xì)廨啓C(jī)還未完全建立設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行的完整體系，微型燃?xì)廨啓C(jī)部分關(guān)鍵技術(shù)尚未取得突破，產(chǎn)品尚未開始應(yīng)用，高性能微型燃?xì)廨啓C(jī)目前完全依賴進(jìn)口。

2.4燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)化能力相對(duì)較弱

燃?xì)廨啓C(jī)的開發(fā)需要具備一套完整的設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)體系。燃?xì)廨啓C(jī)輪機(jī)開發(fā)體系需要基礎(chǔ)科學(xué)能力、制造工藝水平、材料研發(fā)能力以及試驗(yàn)技術(shù)的支撐。這些支撐，是燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)所必須具備的條件能力。我國(guó)發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)力量相對(duì)薄弱，在設(shè)計(jì)能力、試驗(yàn)?zāi)芰Α⒓庸つ芰筒牧纤拇笠刂校∪醯沫h(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)能力、試驗(yàn)驗(yàn)證能力、高溫合金材料體系和能力，相對(duì)較好的是加工能力，但是也缺乏關(guān)鍵核心部件的加工能力。

2.5燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)配套體系不全

為滿足核心企業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品制造的需求，我國(guó)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)部分配套能力進(jìn)行了發(fā)展，主要集中于燃?xì)廨啓C(jī)制造配套能力建設(shè)方面，以冷端部件制造需求和輔助系統(tǒng)需求方面為主。但是已形成的配套能力中，均不具備關(guān)鍵核心熱部件原材料、鍛件、加工制造配套能力，不具備完整的燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)配套體系，不具備完整的燃?xì)廨啓C(jī)材料配套體系。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在巨大的差距。

3 燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1燃?xì)廨啓C(jī)功率的發(fā)展趨勢(shì)

無(wú)論是簡(jiǎn)單循環(huán)還是復(fù)雜循環(huán)，世界燃?xì)廨啓C(jī)的功率與效率逐步提高，耗油率不斷降低。簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)主要通過(guò)提高壓比、提高渦輪進(jìn)口溫度、提高部件效率等措施提高功率與熱效率并降低耗油率。

3.2燃?xì)廨啓C(jī)沿著適應(yīng)環(huán)保要求的趨勢(shì)發(fā)展

目前，燃?xì)廨啓C(jī)主要通過(guò)采用低污染物排放燃燒技術(shù)，新型低排放燃燒室的采用，將會(huì)大大降低NO x、CO、UHC和顆粒狀物等的排放量，隨著節(jié)能減排要求的提出也將會(huì)逐步應(yīng)用于艦船燃?xì)廨啓C(jī)上。

3.3燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品向系列化、譜系化發(fā)展

以基準(zhǔn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)，燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)與制造商改型研制不同類型和不同功率的燃?xì)廨啓C(jī)，充分體現(xiàn)了“一機(jī)為本、衍生多型、滿足多用、形成譜系”的特點(diǎn)，不僅賦予航空發(fā)動(dòng)機(jī)頑強(qiáng)的生命力，達(dá)成更新?lián)Q代的良性發(fā)展態(tài)勢(shì)，也保證了燃?xì)廨啓C(jī)的可靠性、先進(jìn)性、周期短、風(fēng)險(xiǎn)低和成本低。

4 結(jié)語(yǔ)

就當(dāng)前的發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展與國(guó)際發(fā)展水平依然具有一定差距，我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展明顯滯后、燃機(jī)控制系統(tǒng)的研究更是基礎(chǔ)薄弱，開展我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的控制技術(shù)和控制系統(tǒng)研究已經(jīng)迫在眉睫，這需要我國(guó)相關(guān)人員及部門的不斷努力，不斷探索更好地應(yīng)用技術(shù)，促使重型燃?xì)廨啓C(jī)走上自主研究、消化、吸收相結(jié)合的發(fā)展之路，促使我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展越來(lái)越好。

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