燃气轮机的发展历史是怎样的？

1. 燃气轮机的发展历史是怎样的？

众所周知，燃气轮机装置并不是一个新兴的动力装置，而是有着几十年发展时间
的具有深厚技术积累的综合性的学科作为支撑的工业力量。首台燃气轮机是由德国人与
上个世纪四十年代研制成功的，由于其良好的空气动力性能，随后在航空方面得到大量
广泛的应用。水面舰艇的研制单位深受水面动力装置的困扰，在看到抑制航空燃气轮机
技术抑制的前景之后，经过高性能航空发动机的改装及简单循环技术的发展、中间冷却
回热复杂循环的优化、先进的余热利用式燃蒸联合循环的应用已使军用船舶燃气轮机的
发展和应用进入了一个崭新的时期。然而商船基于经济利益及维修方面的考虑，一直没
有大规模普及燃气轮机，其所占比例极小。近年来由于各国及各海事组织出于保护环境
的考虑，对柴油机的硫氧化物及氮氧化物的排量做出严格限定，加上油价节节攀高，和
一大批新兴国家新兴中产阶级的兴起，游艇业务蓬勃发展对高航速的要求，使得商船上
的燃气轮机应用逐渐成为热门

2. 燃气轮机是怎样发展起来的？

众所周知，燃气轮机装置并不是一个新兴的动力装置，而是有着几十年发展时间
的具有深厚技术积累的综合性的学科作为支撑的工业力量。首台燃气轮机是由德国人与
上个世纪四十年代研制成功的，由于其良好的空气动力性能，随后在航空方面得到大量
广泛的应用。水面舰艇的研制单位深受水面动力装置的困扰，在看到抑制航空燃气轮机
技术抑制的前景之后，经过高性能航空发动机的改装及简单循环技术的发展、中间冷却
回热复杂循环的优化、先进的余热利用式燃蒸联合循环的应用已使军用船舶燃气轮机的
发展和应用进入了一个崭新的时期。然而商船基于经济利益及维修方面的考虑，一直没
有大规模普及燃气轮机，其所占比例极小。近年来由于各国及各海事组织出于保护环境
的考虑，对柴油机的硫氧化物及氮氧化物的排量做出严格限定，加上油价节节攀高，和
一大批新兴国家新兴中产阶级的兴起，游艇业务蓬勃发展对高航速的要求，使得商船上
的燃气轮机应用逐渐成为热门

3. 燃气轮发电机的燃气轮机发展历史

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。1791年，英国人巴伯首次描述了燃气轮机的工作过程；1872年，德国人施托尔策设计了一台燃气轮机，并于1900～1904年进行了试验，但因始终未能脱开起动机独立运行而失败；1905年，法国人勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功的燃气轮机，但效率太低，因而未获得实用。1920年，德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机，其效率为13%、功率为370千瓦，按等容加热循环工作，但因等容加热循环以断续爆燃的方式加热，存在许多重大缺点而被人们放弃。随着空气动力学的发展，人们掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点，解决了设计高效率轴流式压气机的问题，因而在30年代中期出现了效率达85%的轴流式压气机。与此同时，透平效率也有了提高。在高温材料方面，出现了能承受600℃以上高温的铬镍合金钢等耐热钢，因而能采用较高的燃气初温，于是等压加热循环的燃气轮机终于得到成功的应用。1939年，在瑞士制成了四兆瓦发电用燃气轮机，效率达18%。同年，在德国制造的喷气式飞机试飞成功，从此燃气轮机进入了实用阶段，并开始迅速发展。随着高温材料的不断进展，以及透平采用冷却叶片并不断提高冷却效果，燃气初温逐步提高，使燃气轮机效率不断提高。单机功率也不断增大，在70年代中期出现了数种100兆瓦级的燃气轮机，最高能达到130兆瓦。与此同时，燃气轮机的应用领域不断扩大。1941年瑞士制造的第一辆燃气轮机机车通过了试验；1947年，英国制造的第一艘装备燃气轮机的舰艇下水，它以1.86兆瓦的燃气轮机作加力动力；1950年，英国制成第一辆燃气轮机汽车。此后，燃气轮机在更多的部门中获得应用。在燃气轮机获得广泛应用的同时，还出现了燃气轮机与其他热机相结合的复合装置。最早出现的是与活塞式内燃机相结合的装置；50～60年代，出现了以自由活塞发气机与燃气轮机组成的自由活塞燃气轮机装置，但由于笨重和系统较复杂，到70年代就停止了生产。此外，还发展了柴油机燃气轮机复合装置；另有一类利用燃气轮机排气热量供热(或蒸汽)的全能量系统，可有效地节约能源，已用于多种工业生产中。

4. 燃气轮机的基本简介

燃气轮机（Gas Turbine）是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在空气和燃气的主要流程中，只有压气机（Compressor）、燃烧室（Combustor）和燃气透平（Turbine）这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。因为它的结构最简单，而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、启动快、少用或不用冷却水等一系列优点。压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的燃气；然后再进入到透平中膨胀做功，推动透平带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并输出电功。从透平中排出的废气排至大气自然放热。这样，燃气轮机就把燃料的化学能转化为热能，又把部分热能转变成机械能。通常在燃气轮机中，压气机是由燃气透平膨胀做功来带动的，它是透平的负载。在简单循环中，透平发出的机械功有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械功用来驱动发电机。在燃气轮机起动的时候，首先需要外界动力，一般是起动机带动压气机，直到燃气透平发出的机械功大于压气机消耗的机械功时，外界起动机脱扣，燃气轮机才能自身独立工作。

5. 燃气轮机的特点

燃气轮机是最常用的燃气动力机械。其优点是运行可靠，燃料混合气在燃气轮机的燃烧室里燃烧，利用涡轮机动力驱动，带动发电机发电；结构简单、紧凑，较小功率的整套机组可以装在一个大型集装箱内；比之燃煤或燃气锅炉占地少，节省基建投资。
　　燃气轮机特点是：
　　1.  重量轻、体积小。燃气轮机电厂的金属消耗量约为同功率汽轮机电厂的1/3-1/5，因此基建投资省，建设周期短。
　　2.  水、电润滑油消耗少。燃气轮机耗水极少，甚至可以不用水，厂自用水也很少，许多机组可以无电源起动，润滑油消耗量也比汽轮机或内燃机少得多。因此，适用于缺水、缺电的地区。
　　3.  起动快、自动化程度高。工业燃气轮机从冷态启动、加速，直至带上满负荷，一般只需3-15分钟。现代燃气轮机多数已应用微机控制，可以程序起动或停机，集中控制或遥控，运行维修方便，甚至可以无人运行。
　　4.  可以综合利用余热，大幅度提高能源利用率。现在燃气轮机的排气温度一般为450-600℃，加之排气流量比较大，蕴含着大量适合综合利用的优质能源，如加装余热锅炉，组成燃气-蒸汽联合循环，则总功率可以增加1/3-1/2，也可以实现热电联供或热电冷三联供，使能源利用率提高到80％以上。

6. 燃气轮机技术的介绍

《燃气轮机技术》是燃气轮机工业领域的一份应用科学技术类刊物，设有专题论述、设计计算与理论研究、运行维护、技术改造等栏目。本刊主要刊登有关燃气轮机的技术现状、未来的发展趋势、设计计算方法、试验和理论研究成果、运行和维护经验、技术改造措施等方面的论文。适合与燃气轮机和联合循环有关的科研院所、设计制造企业和电厂的广大工程技术人员和高等院校的师生参考。

7. 燃气轮机的介绍

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。

8. 重型燃气轮机的简介

国家“十五”“863”项目——R0110重型燃气轮机于2008年12月28日在沈阳顺利通过国家科技部阶段验收。验收的圆满通过，宣告了R0110重型燃气轮机研制在中航工业黎明取得了阶段胜利。国内首台R0110重型燃气轮机研制取得的成功，实现了中国自主设计研发重型燃气轮机“零”的突破。2010年，在每两年举办一次的中国专利奖评选活动中，中航工业黎明申报的《一种重型燃气轮机》发明专利，荣获第十一届中国专利优秀奖，这也是中航工业唯一获此殊荣的专利。国外研制一台重型燃机往往需要8至10年，而中航工业黎明只用了5年的时间就实现了整机台架试车点火成功；国外研制一台重型燃机经费需要几十亿美元的资金，而黎明公司只用了6亿多人民币。在此之前曾有专家断言：“用这样短的时间和如此少的资金研制一台重型燃气轮机简直是天方夜谭。”中航工业黎明却用最短的时间把不可能变成了现实，从设计试验、材料国产化、加工制造、装配整机、台架点火试车成功到阶段验收，黎明创造了国内制造业的奇迹。