官泄太行间冷热循环40MW舰船用燃机性能达世界领先水平 , ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 07:33:29


李孝堂,研究员,沈阳发动机设计研究所副所长。作为系列军民用燃气轮机型号的总设计师、中央联系的高级专家、中航工业其它动力专业首席专家、中航工业燃气轮机产业专家组组长、“十五”国家863计划能源领域燃气轮机重大专项总体专家组成员、“十一五”国家863计划重大项目“重型燃气轮机关键技术及系统”总体专家组成员,长期以来,在燃气轮机的基础研究、关键技术突破、型号研制等方面,致力于创新驱动发展,实现了舰船用小档燃气轮机装备部队、大功率重型燃气轮机发电运行,民用轻型燃气轮机进入国内外市场等具有完全自主知识产权的燃气轮机研制零的突破,走出了我国航改燃气轮机的研制道路,开创了自行研制重型燃气轮机的先河。
     一、主持军用燃气轮机研制成绩卓著
     1、国家立项的7MW级舰用燃机已批量订货并装船使用。经10年奋战,他主持攻克了总体优化匹配、DSM11耐腐蚀合金涡轮叶片、可调引射装置、刷式密封装置等45项关键技术,新研20余项成附件。2008年、2015年,分别通过了海军舰艇部组织的技术和样机鉴定,鉴定意见指出 “某型舰用燃机是国内第一型具有完全自主知识产权的航改舰用燃机。......整机综合指标达到国际先进水平”;“填补了我国小档功率舰用燃机的空白,为高性能特种舰艇等研制建造奠定了基础,是我国舰用燃机发展史上的一个里程碑”。
     2.先进间冷热力循环40MW功率级舰船用燃机性能达世界领先水平
      他主持突破了先进间冷循环燃机总体气动热力与结构设计、机上紧凑型高效低损失间冷系统、高性能压气机与动力涡轮、高温高效燃烧室、全权限数字式控制系统等关键技术,实现ISO条件下,热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30。
     二、主持工业用燃气轮机研制业绩斐然
     1.R0110系列重型燃机填补国内空白。作为国家863高技术计划重大专项110MW级R0110重型燃机的总设计师,历经13年拼搏,主持力克了总体、高压比多级压气机、双燃料贫预混分级燃烧室、高效冷却透平等设计试验关键技术,实现单循环发电功率110MW,发电效率35.3%,超过设计指标,填补了自主研制大功率重型燃机的空白。2014年通过国家科技部验收,已在中海油深圳电厂发电运行并订货销售。作为“十一五”国家863计划重大项目研制的“中低热值燃料R0110重型燃机研制”已于2015年3月通过国家科技部验收。
     2.QD128燃气轮机已进入市场。该燃机填补了我国中档功率轻型燃机的空白。2011年被评为“国家重点新产品”,2012 年被评为中国航空学会科学技术奖唯一的一等奖。该燃机已在国内、外市场销售应用。
     3.QD70A/B/C系列燃机已开始销售。该系列燃机功率7650KW,热效率31%,排温843K,综合性能指标位于世界先进水平之列。该系列燃机可分别用于分布式供能、海上采油平台、备用电源等。已完成研制并开始市场销售。
     4.QD185工业与舰船用燃机已投入使用。该燃机功率18500KW,热效率38%,达到同档功率燃机世界先进水平。该燃机已完成研制和所内试车考核,并已在四川开江电站安装准备发电运行。
     三、论著、专利和科技成果等亮点纷呈
      发表《现代燃气轮机技术》等论著16篇;取得专利权10项;获得省部级以上科技成果奖励7项;中国航空学会轻型燃气轮机专业委员会、全国燃气轮机标准化委员会、总装备部舰艇技术专业专家组等多个学术组织任主任委员、理事或委员;先后获得国防科技工业有突出贡献中青年专家、国防科技工业“511”工程学术技术带头人、享受国务院特殊津贴、2012年度“科学中国人年度人物”、2014年度中航工业风云人物等荣誉称号,先后获得“航空报国金奖”、“航空报国动力金奖”,中航工业“总经理特别奖”一等奖、个人一等功等多次立功表彰,并多次获得辽宁省、沈阳市优秀科技工作者称号。
http://www.csaa.org.cn/a/biaozhangjiangli/2015/fengru2015/fengrujiang.htm

李孝堂,研究员,沈阳发动机设计研究所副所长。作为系列军民用燃气轮机型号的总设计师、中央联系的高级专家、中航工业其它动力专业首席专家、中航工业燃气轮机产业专家组组长、“十五”国家863计划能源领域燃气轮机重大专项总体专家组成员、“十一五”国家863计划重大项目“重型燃气轮机关键技术及系统”总体专家组成员,长期以来,在燃气轮机的基础研究、关键技术突破、型号研制等方面,致力于创新驱动发展,实现了舰船用小档燃气轮机装备部队、大功率重型燃气轮机发电运行,民用轻型燃气轮机进入国内外市场等具有完全自主知识产权的燃气轮机研制零的突破,走出了我国航改燃气轮机的研制道路,开创了自行研制重型燃气轮机的先河。
     一、主持军用燃气轮机研制成绩卓著
     1、国家立项的7MW级舰用燃机已批量订货并装船使用。经10年奋战,他主持攻克了总体优化匹配、DSM11耐腐蚀合金涡轮叶片、可调引射装置、刷式密封装置等45项关键技术,新研20余项成附件。2008年、2015年,分别通过了海军舰艇部组织的技术和样机鉴定,鉴定意见指出 “某型舰用燃机是国内第一型具有完全自主知识产权的航改舰用燃机。......整机综合指标达到国际先进水平”;“填补了我国小档功率舰用燃机的空白,为高性能特种舰艇等研制建造奠定了基础,是我国舰用燃机发展史上的一个里程碑”。
     2.先进间冷热力循环40MW功率级舰船用燃机性能达世界领先水平
      他主持突破了先进间冷循环燃机总体气动热力与结构设计、机上紧凑型高效低损失间冷系统、高性能压气机与动力涡轮、高温高效燃烧室、全权限数字式控制系统等关键技术,实现ISO条件下,热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30。
     二、主持工业用燃气轮机研制业绩斐然
     1.R0110系列重型燃机填补国内空白。作为国家863高技术计划重大专项110MW级R0110重型燃机的总设计师,历经13年拼搏,主持力克了总体、高压比多级压气机、双燃料贫预混分级燃烧室、高效冷却透平等设计试验关键技术,实现单循环发电功率110MW,发电效率35.3%,超过设计指标,填补了自主研制大功率重型燃机的空白。2014年通过国家科技部验收,已在中海油深圳电厂发电运行并订货销售。作为“十一五”国家863计划重大项目研制的“中低热值燃料R0110重型燃机研制”已于2015年3月通过国家科技部验收。
     2.QD128燃气轮机已进入市场。该燃机填补了我国中档功率轻型燃机的空白。2011年被评为“国家重点新产品”,2012 年被评为中国航空学会科学技术奖唯一的一等奖。该燃机已在国内、外市场销售应用。
     3.QD70A/B/C系列燃机已开始销售。该系列燃机功率7650KW,热效率31%,排温843K,综合性能指标位于世界先进水平之列。该系列燃机可分别用于分布式供能、海上采油平台、备用电源等。已完成研制并开始市场销售。
     4.QD185工业与舰船用燃机已投入使用。该燃机功率18500KW,热效率38%,达到同档功率燃机世界先进水平。该燃机已完成研制和所内试车考核,并已在四川开江电站安装准备发电运行。
     三、论著、专利和科技成果等亮点纷呈
      发表《现代燃气轮机技术》等论著16篇;取得专利权10项;获得省部级以上科技成果奖励7项;中国航空学会轻型燃气轮机专业委员会、全国燃气轮机标准化委员会、总装备部舰艇技术专业专家组等多个学术组织任主任委员、理事或委员;先后获得国防科技工业有突出贡献中青年专家、国防科技工业“511”工程学术技术带头人、享受国务院特殊津贴、2012年度“科学中国人年度人物”、2014年度中航工业风云人物等荣誉称号,先后获得“航空报国金奖”、“航空报国动力金奖”,中航工业“总经理特别奖”一等奖、个人一等功等多次立功表彰,并多次获得辽宁省、沈阳市优秀科技工作者称号。
http://www.csaa.org.cn/a/biaozhangjiangli/2015/fengru2015/fengrujiang.htm
以前没有明说
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太行航改舰用间冷燃气轮机4万千瓦方案(热效率42.4%)和不采用回热的原因
http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2058760
热效率很牛B,不知道可靠性和寿命有没大突破。
原来裤衩红点总是正确的
和它竞争的中船在引进乌克兰技术基础上进行间冷改进,5万马力的GT25000IC间冷循环燃气轮机方案
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http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1910674&extra=&page=1
热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30  ……呵呵,开玩笑吧?????
F35mkk 发表于 2015-10-1 19:58
热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30  ……呵呵,开玩笑吧?????
为何是开玩笑?英国货有什么特别之处吗?英国人有什么特别之处吗?
热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30  ……呵呵,开玩笑吧?????
英国研制出目前世界上效率最高的简单循环船用燃气轮机MT30功率38兆千瓦,效率40%
==
一个是简单循环,一个是间冷循环
hswz 发表于 2015-10-1 20:02
英国研制出目前世界上效率最高的简单循环船用燃气轮机MT30功率38兆千瓦,效率40%
==
一个是简单循环,一 ...
应该没问题啊!一个38%、一个42%。难道38大于42吗?
其实现代最先进的燃气轮机代表应该是本来上DDG1000的WR21来自: Android客户端
核心机应该不是太行,太行核心机25公斤流量,要想功率上40MW,需要一台神一样的低压压气机(压比6左右)。
关键是稳定性如何?耐操吗?
核心机应该不是太行,太行核心机25公斤流量,要想功率上40MW,需要一台神一样的低压压气机(压比6左右)。
计算错误,因为有中冷器,低压压气机压比5就够了,而qd185低压压气机压比不到3
核心机应该不是太行,太行核心机25公斤流量,要想功率上40MW,需要一台神一样的低压压气机(压比6左右)。
天知道是不是ws15核心机改来的
这意思是不是可以搞个兔子版滨海战斗舰了?
天天出好消息,还让不让人活了,裤衩全是红的,我还怎么换别的颜色的穿
核心机应该不是太行,太行核心机25公斤流量,要想功率上40MW,需要一台神一样的低压压气机(压比6左右)。
我国已有一台自行研制的、先进的A型核心机,其性能指标不亚于前面举的例子。压气机为9级,压比12,压气机效率为85~86%,若是1:1地应用该核心机,功率大约为7000kW。我国航空部分已为此机花费了20多亿研制费。在此基础上,通过加级和模化,可以派生出一系列不同功率等级的先进燃气轮机。先进的核心机是我国发展燃气轮机的基石,是关键中的关键。

综上所述,我国的燃气轮机产业宜从以下两条平行的技术途径发展:

1. 第一条路是组织全国的科技气力,以A型核心机为基础,用"渐改法"开发拥有自主知识产权的燃气轮机。可以分以下几步走;

l 用A型核心机及低压涡轮改型成为在四周大气温度为35℃仍有7000kW~12500kW输出的产业用燃气轮机,压比13~16.75,效率为31%~34%。

此发动机的主要用来带动自然气输气管线的压缩机,亦可用于海军的两栖登陆艇及青躲高原的大功率机车动力。由于航空部分对此已进行了大量工作,故应在机械产业部分的密切配合下,在1~2年那争取拿出小批量考核样机,以便"遇上"新疆-上海西气东输工程的需要,国家有关部分应集中气力,重点抓好,这是一个我国自己的燃气轮机产业是否能真正起步的关键。

l 用A型核心机加级,进步压比,增加流量,改造低压涡轮机成为18500kW级先进燃气轮机,压比为23,效率为37%。这样的燃气轮机已具有同等功率机组的国际先进水平。此机组亦可用于自然气输运,包括从西伯利亚和哈萨克斯坦到韩国、中国的国际自然气管线。通过此机型的研制,把握压气机加级的关键技术。

l 用A型核心机加风扇顶切及FT-8的动力透平改型,形成功率为23900kW,效率为41%的,具有同等效率国际先进水平的先进燃气轮机。此机组可用于自然气管线以及海军的护卫舰和导弹驱逐舰。我国在把英国Spey发动机用于海军时已具有风扇顶切的经验,而FT-8动力透平为我国自己设计、制造,已生产多台,得到了考核。

l 用A型核心机,单转子,其压气机是A型机的高压气机放大加级(压比18),燃烧室要新设计。总体结构类似MS-6001FA方案,功率为82000kW,效率为37.1%,联合循环效率可达55%。这是一个过渡型中档功率机组。由于我国机械产业系统,多年来仅制造过一些重型机组的零部件,还缺乏自行设计重型机组的经验。在此情况下,一步跨得太"远",技术风险太大,此中档功率机组,由于其尺寸略小,可基本依靠国内机械产业和航空产业系统已有的制造技术和设备加工。研制这种中档功率的机组有两种意义:一是作为大功率机组的模型试验机组,目的是以较低投进突破大功率重型机组的技术关键,把握压气机加级,模化放大的规律。中档功率机组研制成功后,就可以严格地按比例放大设计出大功率机组(200MW);二是80MW中档功率机组,本身也是一种商品化机组,有广阔的国内、国际市场(包括IGCC和多联产)

l 用A型核心机,在前面中档功率机组的基础上加以相似放大,结构为单转子,功率为200MW,效率为37.6%,联合循环功率300MW,效率为55%,主要用于发电。

这几步都以A型核心机为基础,尽量利用A型核心机已有的实验设备与加工装置,以求技术风险小、投资少、周期短。

http://www.gasqk.com/html/gcsj_1526_12535.html
这台40mw的原型是什么?
smartfortwo 发表于 2015-10-1 20:32
这台40mw的原型是什么?
太行.png
这个太厉害!海军动力无压力了啊

F35mkk 发表于 2015-10-1 19:58
热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30  ……呵呵,开玩笑吧?????


英国人自己都说mt30设计太保守了。 太行接近一个保守设计的热机,有什么奇怪的?
F35mkk 发表于 2015-10-1 19:58
热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30  ……呵呵,开玩笑吧?????


英国人自己都说mt30设计太保守了。 太行接近一个保守设计的热机,有什么奇怪的?
热效率为42.2%,超过同档功率世界最先进的英国船用燃机MT30  ……呵呵,开玩笑吧?????
比较的对象有问题,MT30是简单循环,应该和同样使用间冷循环的对象比才有意义。
hswz的论文收藏之
这个功率有点太大了,驱护舰上不是很适合啊,除非搞全电两台就够了,航母的话燃气轮机动力也不是很适合中国。
这个功率有点太大了,驱护舰上不是很适合啊,除非搞全电两台就够了,航母的话燃气轮机动力也不是很适合中国 ...
据航宇防务网2014年9月16日报道]罗尔斯·罗伊斯公司已经完成了韩国海军FFX护卫舰项目MT30燃气轮机的验收试验,标志着其达到该项目的一个重要里程碑。
      罗·罗的MT30燃气轮机是世界上功率最大的燃气轮机,将为韩国海军第二批FFX护卫舰提供动力,这意味MT30能够在舰上很小的可用空间内提供大功率动力。
      第二批FFX护卫舰项目计划建造八艘,首舰将由由韩国大宇造船与海洋工程公司(DSME)建造。试验完成后,MT30发动机将被运到韩国,由韩国现代重工集团(HHI)负责将其集成到钢制发动机箱体中,箱体还包含进气口、排气管及相关配套设备。
      为期一周的工厂验收试验是在罗·罗位于布里斯托尔的试验设施内进行的,大宇造船、现代重工和韩国机械材料研究院均派出代表参加了此次试验。
      MT30燃气轮机采用了罗·罗公司航空发动机技术,是在累计4500万小时运行经验的基础上制造出来的。据罗·罗公司介绍,MT30燃气轮机的功率高达36—40兆瓦,是世界上功率最大、具有最高功率密度的船用燃气轮机,这对于空间小但需要很高功率的军舰推进是一个关键因素。
      MT30燃气轮机已经被选为美国海军DDG 1000“朱姆沃尔特”级驱逐舰、英国皇家海军新的“伊丽莎白女王”级航母和26型护卫舰的动力设备,并准备为美国海军“自由”级近海战斗舰提供动力。(中国船舶信息中心  张洛晴)
楼主真是资料达人
学习不少新姿势
这个珍是大好消息,舰船的心脏有保障了。
这年头难道只有我们搞了间冷循环么?
这年头难道只有我们搞了间冷循环么?
英国罗尔斯·罗伊斯公司正在研制一型新的舰船燃气轮机。这型燃气轮机由航空发动机“特伦特”(Trent)800派生,称为MT30舰船用燃气轮机。此机在环境温度26℃时的最大持续功率为36兆瓦,从2000年开始研制,目前已完成发展和试制样机。发展样机的试验始于2002年9月,至2002年12月初,已在试验台上运行了大约60个小时,已证明其输出功率能超过40兆瓦。至2002年12月底完成试验时,运行已达80小时。
试制样机按今后要生产的燃气轮机制造,于2003年2月在布里斯托尔试验站开始试验。试验要达到的目的有两个。第一,进行技术验证,对产品定型,争取挪威船级社对该机作初步定型批准;第二,通过500多小时的耐久试验和3000次工作循环模拟,考验MT30燃气轮机的耐用性,包括将进气加热至26℃,模拟在该循环温度下MT30燃气轮机能否平稳达到36兆瓦的功率。MT30燃气轮机的挪威船级社的设计认证已在2004年初完成,已确认其36兆瓦的功率满足挪威船级社的高速轻型艇和海军水面舰艇规范。
MT30舰船燃气轮机满足美国航运局合格证书认证要求的1500小时耐久试验于2004年2月开始,于2004年7月完成。试验包括对试制样机进行198次耐久试验,其中一半为机械驱动方式,另一半采用发电机驱动方式。每次约8小时,包括进行最大功率试验和循环试验。对进气温度38℃的试验也采用了将进气加热到38℃的方法。
MT30的美国航运局合格证书的初步认证工作已在2004年7月21日完成。对MT30燃气轮机的初步检查表明,各部件物理状态良好,预计可以满足热端部件12500小时的大修寿命的要求。下一步是编制文件,在2005年2月底以前完成整个认证。
美国海军已基本决定要在其未来的DD(X)多用途驱逐舰上和LCS濒海战斗舰上使用MT30舰船燃气轮机,罗尔斯·罗伊斯公司的另1台试制样机预计在2005年初交付美国海军海上系统司令部费城海军陆上试验站进行水面舰艇综合电力系统工程研制模型样机试验。除此之外,MT30在2004年初还被选为由洛克希德·马丁公司建造的2艘2800吨LCS-O型濒海战斗舰试验舰的动力装置。LCS-0型每舰2台,第1台预计在2005年8月交付。
MT30也是对英海军未来航空母舰作基本设计的燃气轮机,还有可能被选作法、意的新型多用途护卫舰的主燃气轮机。
MT30燃气轮机能受到英、美海军青睐和人们的关注,是因为它有下列特点:
●功率比较高而适中
MT30燃气轮机在环境温度为26℃时的最大持续功率为36兆瓦,在32℃时的最大持续功率为30兆瓦。比现在决定用于英海军45型驱逐舰和以前美海军决定用于32艘DD-21级驱逐舰的、额定功率达到25兆瓦的WR21中间冷却回热燃气轮机,以及2001年已开始在“黄蜂”级两栖攻击舰上使用的功率为29兆瓦的LM 2500+燃气轮机大得多。功率较大而适中极有利于满足英海军准备在2015年左右开始服役的2艘新造航空母舰和美海军DD(X)多用途驱逐舰和濒海战斗舰的功率要求,以及在这些舰上的布置。美海军在未来的水面舰上还要装电磁炮、电化学炮、激光武器等大用电武器系统,这也要求增加舰上的电功率。MT30燃气轮机发电机组有较大的功率正好迎合了这一点。
●油耗低、效率高
MT30燃气轮机在最大持续功率时的油耗为207克/千瓦·时,热效率为40%,既优于功率相近的简单循环LM 2500+燃气轮机(油耗约235克/千瓦·时,热效率89%),又可与中间冷却回热循环的WR21燃气轮机相比(油耗约200克/千瓦·时)。油耗还可与全功率的中高速柴油机相比(约210克/千瓦·时)。
●可靠性好
MT30燃气轮机与“特伦特”800航空发动机有80%的通用件。“特伦特”800航空发动机用于波音757飞机和波音777飞机,装机总台数为250台,从1996年使用以来已累计飞行500多万小时,使用可靠性99.9%。MT30舰船燃气轮机预计热部件大修时间12500小时,整机大修时间24000小时。在舰上可修理的平均无故障时间2000小时,平均修理时间除冷机时间外为4小时。
可靠性好的另一表现是与其他派生的舰船用燃气轮机相比,MT30的零、部件少50%~60%。
●维修性好
MT30燃气轮机采用模块结构,因此维修容易。模块能经常拆卸和取换,不必对整机进行大修。还有一个特殊之处,就是各个模块已预作平衡,燃气轮机更换模块后,可以不对燃气轮机整机作现场就地平衡。这就极大地减少了维修量。MT30燃气轮机还装有内部状态传感器,能视情维修。平时工作仅限于检查液位和作一些目视检查。
●功率重量比大、结构紧凑
36兆瓦功率的MT30燃气轮机带底座时的功率重量比为1.33千瓦/千克,比其他25兆瓦级的按工业标准制造的燃气轮机提高了25%。
●能使用蒸馏燃油,有害排放物低
由于采用类似母型机的环形燃烧室,能满足目前和未来的氮化物、硫化物和二氧化碳排放的立法要求。有害排放物还不及普通柴油机的一半。在整个功率范围内无可见烟。
MT30舰船燃气轮机预计2005年可投放市场。
作者:郑定泰
国家立项的7MW级舰用燃机已批量订货并装船使用,什么船用的1w马力燃机
西方大功率船用燃气轮机市场主要由美国通用电气(General Electric-GE)公司和罗·罗公司公司所占有。目前,世界船用领域应用的是简单循环燃气轮机。由Northrop Grumman公司、罗·罗公司、Allied Signal和CEA联合组成的一个国际工业集团所研制的WR-21型船用燃气轮机是目前唯一的一型中冷-回热式复杂循环船用燃气轮机,它是根据美海军合同并得到英国、法国财务支持,迄今耗资约4.8亿美元,历时超过8年所开发的新一代机型,罗·罗公司称WR-21是目前“世界最先进的船用燃气轮机”。

  中冷-回热循环燃气轮机

  从图1可见,WR-21这种带中间冷却-加热(ICR-Intercooled Recuperated Cycle)的复杂循环燃气轮机比目前普遍采用的简单循环船用燃气轮机多了一个中间冷却器和一个回热器。研究表明:中、高压比的中间冷却-回热循环燃气轮机,具有提高压比、提高热效率、增加输出功率的特点。WR-21研制证明:WR-21的杰出性能得益于其三项独有的特点:
  位于低压压气机和高压压气机之间的中间冷却器,对进入高压压气机的空气进行冷却,减少了高压压气机所需的功率,改进高压轴的效率并增加约25%的发动机输出功率。
  回热器将排气余热予以回收利用,对进入燃烧室的燃气进行预热,明显地降低了燃油消耗率。实际运行表明:尺寸相同的高压透平进口处的燃气温度如果相同,采用回热器的WR-21燃气轮机的燃油消耗率明显小于常规的船用燃气轮机。
  第一级高压透平采用可变几何导叶(VAN)叶轮,随着负荷的减少,通过透平的质量流量减少,可变几何导叶逐渐关小,保持了恒定的透平入口处燃气温度,从而提高了部分负荷工况时回热器的效率,其结果是在整个运行范围里提高了发动机的效率,特别是在低负荷时取得令人注目的效果。实船运行表明:WR-21的回热器加可变几何导叶的节油效果可达30~40%。

  WR-21主要特点

  由表1可见,在ISO条件(15℃,无损失)下,WR-21输出功率为25.2兆瓦,足以满足护卫舰、驱逐舰和轻型航母以及大型高速民船的功率需求。
  经济指标
  WR-21是目前效率最高的船用燃气轮机——具有柴油机的燃油耗油率指标。
  由表1可见,WR-21最大功率(ISO条件下,25.2兆瓦)时的燃油耗油率仅为184克/千瓦·小时(135克/马力·时)。从表2的比较可见,WR-21是迄今效率最高的船用燃气轮机,这样的经济指标足以与大功率低速船用柴油机相媲美。

  变负荷工况和低负荷工况时的经济性

  从耗油率-功率曲线(图2)可见,在部分工况时, WR-21比典型的简单循环船用燃气轮机也具有较高的推进效率。这样,在使用最为频繁的21节和17节航速(假设舰的最大航速为30节)时,与简单循环船用燃气轮机相比,WR-21可节约燃油分别为27%和30%。即使在约11节航速的低负荷时,WR-21节油竟可高达40%。对于要求在这种航速游弋或在更低航速的拖曳声呐工作状态下的运行,则意味着有可观的节油效果。
  由图2还可发现,在11~25.2兆瓦(即自其44%到最大工况)运行范围里,其燃油耗油率指标近乎相同。对于发动机直接驱动的推进方式,提供了在很宽的运行范围里的运行经济性。罗·罗公司称,这是WR-21所特有的运行图谱,与简单循环燃气轮机相比,WR-21用于发电机组的原动机时,其平坦的燃油耗油率特别适合于综合电力推进(IFEP或IPS)系统。
  舰船推进系统配置新理念
  WR-21具有巡航机与加速机的特点,结合到典型的舰船功率-效率图谱,就有望取代原来所必须的4到8兆瓦左右的巡航柴油机/燃气轮机。取消巡航发动机不仅带来推进系统的初始投资方面的节省,而且无疑将腾出宝贵的有效舱容。不论对舰只还是民用船舶,都将带来巨大的好处,无疑将对简化机舱设备和系统、改善机舱布置和舰船的总体设计带来创新的局面,从而增加舰的有效载荷和全面提升民用船舶的潜在收益。
  数字控制器/传感器
  WR-21配置了目前最新的数字控制器/传感器,它具有以下特点:
  ●由双以太网通道提供WR-21和舰船之间通讯灵活性。
  ●包括一整套运行监测与发动机趋势传感器,提供工程技术人员用以分析性能、研究趋势和按计划之维护所必须的资料。数字控制器的任务是在故障发生之前能通过预测故障来减少停机。在正常运行期间,该系统自动地监测数百个系统参数,其中12个参数是评价发动机安全运行的关键参数。
  ●遥控设施采用虚拟机械环境(VME)的结构,主机为目前所流行的以奔腾为基础的CPU的商用机。使用中,经一个与能用以太网接口相联的笔记本计算机能实现对主机进行机旁操纵和随机诊断。通过控制系统中的遥控插头,该数字控制器适合于全船计算机环境并且可以在船上的任何地方实施故障诊断。
  笔者认为,有了这样的VME将是WR-21及其周边环境的监控和故障诊断的能力的保障,也是虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)在舰船推进领域里的第一次应用,是值得关注的。
  结构紧凑
  鉴于WR-21有其独有的中间冷却器、回热器及其管系、附件,势必要比简单循环燃气轮机增加更多的空间与重量。但WR-21的设计布局巧妙、结构紧凑。题图可反映出其紧凑的外形。特别值得一提的是,它的独特的中间冷却器和燃烧室的设计。中间冷却器由10个扇形体的铜-镍鳍片的板式空气/淡水(系淡水和乙二醇1:1配比)热交换器所组成。通过紧凑的设计和气流良好的组织,将这10个扇形体呈环形布置在燃气发生器转子的外圈的360度环形空间内。燃烧室则由9个经流式火焰筒燃烧器所组成。它们在高压压气机的外圈的360度空间内呈辐射状布置。上述这二个设计有效地缩短了ICR换件的轴向尺寸。WR-21有着与LM2500模件完全相同的长度、宽度,其最大高度处仅比LM2500模件高出1.74米。应该说,为了获得回热所带来的巨大收益,这些付出是值得的。通过适当的总体设计,即使是排水量在3000吨以上的护卫舰,也是可望解决其布置问题的。一般来说,民用船舶就不会存在无法布置的局面。

亘古凡人 发表于 2015-10-1 22:59
国家立项的7MW级舰用燃机已批量订货并装船使用,什么船用的1w马力燃机


汽垫登陆艇,大山用的,不过进度太拖,海军和船口怨声载道
==经10年奋战,他主持攻克了总体优化匹配、DSM11耐腐蚀合金涡轮叶片、可调引射装置、刷式密封装置等45项关键技术,新研20余项成附件。2008年、2015年,分别通过了海军舰艇部组织的技术和样机鉴定,
亘古凡人 发表于 2015-10-1 22:59
国家立项的7MW级舰用燃机已批量订货并装船使用,什么船用的1w马力燃机


汽垫登陆艇,大山用的,不过进度太拖,海军和船口怨声载道
==经10年奋战,他主持攻克了总体优化匹配、DSM11耐腐蚀合金涡轮叶片、可调引射装置、刷式密封装置等45项关键技术,新研20余项成附件。2008年、2015年,分别通过了海军舰艇部组织的技术和样机鉴定,
资料达人 啊!好好消化下。
中航工业基于太行的那个燃机寿命、可靠性跟中船的GT发展型没法比。不过有竞争是好事。兔子的使命是把列强的看家本领一个一个、一个不拉地白菜化
国家立项的7MW级舰用燃机已批量订货并装船使用,什么船用的1w马力燃机
33系列 布丁

liwei18604 发表于 2015-10-1 21:46
比较的对象有问题,MT30是简单循环,应该和同样使用间冷循环的对象比才有意义。


没有同类循环的,间冷不回热循环算是独有。
如果只是要求间冷,有WR-21这台间冷回热的。
liwei18604 发表于 2015-10-1 21:46
比较的对象有问题,MT30是简单循环,应该和同样使用间冷循环的对象比才有意义。


没有同类循环的,间冷不回热循环算是独有。
如果只是要求间冷,有WR-21这台间冷回热的。
海外特区巡视员 发表于 2015-10-1 20:30
天天出好消息,还让不让人活了,裤衩全是红的,我还怎么换别的颜色的穿
就当过本命年了
纸面性能很牛但实际表现却未必就很牛!可靠性,寿命等不见得比现在武松装的25mw级别的qc280厉害!
亘古凡人 发表于 2015-10-1 22:59
国家立项的7MW级舰用燃机已批量订货并装船使用,什么船用的1w马力燃机
7MW?   巡航机?