一篇可以让你迅速了解燃气轮机的发展简史

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所属分类:燃气轮机技术

燃气轮机,是以空气为工作介质,通过液体或气体燃料燃烧,将空气加温增压,带动压气机、涡轮高速旋转,将燃料的化学能转变为有用功的内燃式热力发动机,具有效率高、低污染、可靠性高、便于维护等优点。但是,由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求较高, 将燃气轮机商用化,还真不是件容易的事。下面,小编就带您来看看燃气轮机的发展历程吧!

一、萌芽阶段  

公元960-1279 年,我国北宋时期出现了走马灯,它的原理就是利用蜡烛燃烧时产生的热气吹动顶部叶轮旋转。

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走马灯

      1791年,英国人巴贝尔(John.Baber)首次使用燃气轮机(Gasturbine)这一名词。巴贝尔提出了燃气轮机的具体的设计方案,并申请登记了第一个燃气轮机设计专利。

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巴贝尔的设计

二、工业试用阶段

19世纪,很多人提出了不同的燃气轮机设计方案,并进行了试验。其中著名代表人物是德国的斯托尔兹(F.Stolze),他制造了燃气轮机技术装置,遗憾的是,由于装置始终未能脱离外界动力的帮助,试验宣告失败。

1905年,法国人勒梅尔(L.Lemale)和阿芒戈(R.Armengard)制成了一台与现代型式相同的燃气轮机。这是世界上第一台能输出有效功率的燃气轮机,但由于输出效率仅为3%~4%,没有实用价值。

1939年,瑞士BBC公司制成了一台4000KW发电用燃气轮机并投入商业应用。同年,德国Heinkel 工厂设计的第一台燃气涡轮喷气发动机通过地面试车,并装机试飞成功,后来人们把这一年视为燃气涡轮发动机获得成功之年,标志着燃气轮机发展成熟,进入了实用阶段。

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瑞士BBC公司制造的

世界上第一台发电用燃气轮机机组示意图

广泛应用阶段

上世纪50年代至今,燃气轮机不断运用新技术、新材料及新设计,使可靠性、维护性更加完美,技术经济性能不断提高,在各领域的应用得到迅速发展。

上世纪60年代,燃气轮机开始应用于军用舰船动力和发电领域;上世纪70代年末期,燃气轮机开始应用于美国主战坦克;上世纪80年代以来,燃气轮机在发达国家开始广泛应用于动力能源等领域。

目前,通用、西门子、三菱、阿尔斯通公司的重型燃气轮机产品,以及通用、索拉、罗罗的驱动和发电用中小型燃气轮机产品体系,代表了国际燃气轮机制造业的最高水平。

在国内,中国航发研发制造的轻型燃气轮机在天然气发电、热电联供、应急电源、舰船动力等领域得到了广泛应用。

 

我国航空发动机行业在军民融合发展过程中,先后在航空发动机研制基础上设计生产了重、轻、微系列燃气轮机,构建起从型号研制、工程服务、市场开拓到投融资项目这一条完整的燃机产业链。国产燃机在船舶、石化、能源、通讯、电力、交通等行业发挥了巨大的作用。

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车载式燃气轮机应急发电机组

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QD70轻型燃气轮机

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R0110重型燃气轮机

四、未来发展趋势

01、热力参数不断优化,性能逐步提高:随着燃气轮机技术的日臻完善,燃气轮机的热力参数不断优化,燃气轮机空气流量、功率、总压比、效率等参数不断增大。

02、污染排放量明显降低:随着燃气轮机燃烧室技术的进步,采用干式低排放等燃烧技术,燃气轮机污染排放物明显降低。

03、可靠性和可维修性不断提高:燃气轮机先进材料、涂层、冷却技术以及模块化设计方法的引用,极大提高了燃气轮机的可靠性和可维修性。

 

来源:中国航发

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