燃气轮机的发展及中国的困局

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1、李孝堂（1961）,男，自然科学研究员，中航工业沈阳发动机设计研究所副所长，从事燃气轮机设计与管理工作。收稿日期：2011-06-15燃气轮机的发展及中国的困局李孝堂（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015）摘要:为了借鉴国外燃气轮机的研制与发展经验，以加速中国燃气轮机的发展，总结和分析了I比界燃气轮机的发展历程和趋势，研完和归纳了中国燃气轮机的发展现状和存在的问题，提出了加快中国燃气轮机发展的建议。关键词:燃气轮机;航空发动机;改型;发展DevelopmentofGasTurbineandDilemmainC

2、hinaLIXiao-tang（AVICShenyangAeroengineResearchInstitute,Shenyang110015,China）Abstract:InordertoreferencethedevelopmentexperienceforthegasturbinesinforeigncountriestoacceleratethedevelopmentofthegasturbineinChina,thedevelopmentprocessandtrendweresummarizedandanal

3、yzedforthegasturbinesintheworld.ThecuurentstatusandtheexistingproblemswerestudiedandconcludedforthedevelopmentofthegasturbineinChina.ThesuggestionsweregivenfortheacceleratingdevelopmentofthegasturbinesinChinaKeywords:gasturbines;aeroengine;derivative;developmnt0

4、引言燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后的新1代动力装置，是1个国家综合实力的体现，对保护国阴与能源女全、改善能源结构和实现环境可持续发展貝有重要意义。因其具有质量轻、体积小、功率大、起动快、污染小、热效率高、经济性好、可靠性高、寿命长等优点，自20世纪30年代成功制造以来，燃气轮机发展飞速，广泛应用于发电、分布式能源、天然气管线汝力、舰船动力、坦克战车动力等军民领域，其产品谱系越來越全，应用范围越來越广泛,产业规模越来越大。中国燃气轮机的研制起步较早但进展较慢，距离世界先进水平还存在较大差距。因而，研究、总结和借鉴世界先

5、进燃气轮机研制的规律与经验，对丁制定符合中国国情的燃气轮机发展战略具有非常重要的作用。1国外燃气轮机发展的现状及趋势燃气轮机的发展代表着国家重大装备制造业的总体水平，是国家高新技术与科技实力的重要标志之一。目前,世界上只有美、英、俄、德、法、口等少数国家具备独立研制燃气轮机的能力。这些国家借助技术优势和综合国力，开发了从几十千瓦到几十万千瓦的不同功率档次的燃气轮机，并将其广泛应用于军民领域。1.1发展历程与现状由于与航空发动机同样具有质量轻、功率大、污染小、起动快、加速性好、可靠性高等相似的技术要求，以及随着第2次世界

6、大战后航空发动机技术快速发展和产品不断成熟，燃气轮机主要采用'轻型燃气轮机由成熟航空发动机改型研制，重型燃气轮机移植航空发动机技术研制'的发展途径进行大力开发和应用。为了满足市场需求，世界知名航空发动机公司由航空发动机改型研制了3代轻型燃气轮机（见表1）,收到了投资少、周期短、见效快、效率高、经济性好、可靠性高、使用维护方便的效果。第1代航改燃气轮机包括工业Avon、工业Olympus、TF4等，于20世纪60年代初开始研制，在70年代推广应用于工业发电、舰船推进、油/气输送等领域;第2代航改燃气轮机包括LM2500丄

7、M5000、工业RB211.T业Spey、FT8等，于70~80年代先后由大型航空涡扇发动机CF6、TF39、RB21kSpeyJT8D等改型研制;第3代航改燃气轮机包括工业Trent.501F、FT4000.V84-3A.工业GE90AD等，于80年代以后以大型航空涡扇发动机Trent.GE90.PW4000等为基础，采用航空发动机积累的各种新技术、新材料及新设计，吸取前期航改燃气轮机的使用经验，収得了'可靠性更高、维修性更好、污染更低、功率范围更宽广、应用前景更广阔'的效果。重型燃气轮机是为了满足城市公用电网需要，

8、主要由三菱重工、GE动力、西门子、阿尔斯通等公司开表1典型航改燃气轮机的性能参数代次型号原型机4法压比Trr/°c功率/MW效率/%匸业AvonAvonl53417.028.2第工业OlympusOlympus20110.4106023.5'28.428.81FT3J578.6'14.3代FT4J7514.0107913.532.