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今非昔比
要理解努扎马的惊讶,就需要先从燃气轮机的技术说起。
许多人都知道蒸汽机,它是用燃料把水烧开,产生出水蒸汽,然后再利用水蒸汽去推动活塞作功,把热能转化为机械能。蒸汽轮机的原理,就是把蒸汽机里的活塞变成一组叶轮,高温高压的蒸汽通过叶轮,会使叶轮转动,同样可以产生机械能,带动。
蒸汽机和蒸汽轮机最大的缺点,在于用燃料加热水的过程会造成一定的能量损耗,从而降低了设备的热效率。如果省去把水烧开的过程,而是直接用高温高压的燃气来推动叶轮,那么整个设备的热效率就能够有效地提高,从而达到节能、经济、环保等要求。这种用高温高压燃气来推动叶轮的设备,就叫做燃气轮机。
燃气轮机与蒸汽轮机相比,还有其他的一些优点。一个是由于省去了蒸汽循环系统,整个设备的体积可以变得更小,从而可以安装在船舶、飞机和其他一些装备上,作为装备的主机。另一个则是由于不需要等待把水烧开的过程,燃气轮机的启动速度比蒸汽轮机要快得多,经常被作为应急动力使用。
燃气轮机也有它的软肋,那就是燃气的温度远远高于蒸汽的温度,这对叶轮的材料提出了严酷的要求。水蒸汽的温度是与压力相关的,在常压下,水蒸汽的温度只有
度,即便是在所谓"超临界”的条件下,水蒸汽被加压到
个大气压,温度也就是
度左右,这样的温度仍远远低于普通金属材料的熔点,所以使用一般的金属来制造叶轮就可以了。
燃气轮机则不同,由于不采用水蒸汽作为传导介质,而是直接用高温燃气来作功,所以燃气轮机中的气体温度往往要达到
度以上。
科学家们发现,燃气轮机中气体温度越高,设备的热效率也就越高,所以,不断提高燃气轮机中的气体温度,就成为提高燃气轮机性能的关键。
从
世纪
年代以来,燃气轮机技术经历了三个阶段,也可以称为燃气轮机的三代技术。第一代燃气轮机技术的特点是燃气初温在
至
度之间,简单循环的热效率在
%至
%之间。第二代燃气轮机技术是指燃气初温达到
至
度之间,简单循环的热效率在
%至
%之间。
年前后,以通用公司为代表的一些厂商提出了第三代燃气轮机技术,燃气初温可以达到
至
度之间,热效率进一步提高到
%以上。向努扎马推荐的,就是它所开发出来的第三代燃气轮机技术,燃气初温达到了
度,这的确代表了国际一流的水平。
提高燃气轮机气体温度的技术难关很多,其中最主要的一项,就是叶片材料的选择。普通钢材的熔点是
度左右,如果用普通钢材制造燃气轮机的叶轮,那么在
度的气体中,这些叶轮将会软得像煮熟的面条一样,根本就无法正常工作。所以,能否制造出气体温度更高的燃气轮机,很大程度上取决于能否制造出耐高温的材料。
高温材料的制备,又需要另外一段冗长的来介绍了,这其中涉及到粉末冶金技术、高压锻造技术等等。现代工业可谓环环相扣,任何一项技术的突破,都需要整个工业体系作为支撑。中国改革开放
年时间,含辛茹苦地积累起了方方面面的技术和装备,如今终于有底气能够与国际同行一争高下了。
汉华重工搞燃气轮机已经有八年的时间,牵头的是搞航空发动机出身的张逸华。
汉华最初搞这个项目的目的是为海军舰艇提供船用主机,为此,刘向海还专门从乌克兰引进了著名的燃气轮机专家布列斯来提供技术指导。
