燃气轮机发展历程：从北宋走马灯到现代商用化的挑战与突破

hwyzw

    燃气轮机以空气作为工作介质，通过液体或气体燃料的燃烧，能够使空气被加温并且增压，进而带动压气机和涡轮高速旋转，把燃料的化学能转化为有用功，它是一种内燃式热力发动机，具备效率高、低污染、可靠性高以及便于维护等优点。然而，因为燃气轮机对空气动力学以及高温材料有着较高的要求，所以要将其商用化，确实不是一件简单的事情。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 年到 1279 年期间，在我国的北宋时期出现了走马灯。它的原理为，借助蜡烛燃烧时所产生的热气，去推动顶部的叶轮进行旋转。

    走马灯

    1791 年，英国人约翰·巴贝尔首次使用“燃气轮机”这一名词。他提出了燃气轮机具体的设计方案，还申请登记了第一个燃气轮机设计专利。

    巴贝尔的设计

    二、工业试用阶段

    19 世纪，有很多人提出了各式各样的燃气轮机设计方案，并且还进行了相关试验。其中一位著名的代表人物是德国的斯托尔兹（F.）。他制造了燃气轮机技术装置。然而，很遗憾的是，这个装置一直都没有能够脱离外界动力的帮助，最终导致试验宣告失败。

    1905 年，法国人勒梅尔（L.）和阿芒戈（R.）成功制造出了一台燃气轮机，其型式与现代的相同。这台燃气轮机是世界上第一台能够输出有效功率的。然而，由于它的输出效率仅为 3%至 4%，所以不具备实用价值。

   

    1939 年，瑞士的 BBC 公司制造出了一台用于发电的燃气轮机并且投入到商业应用当中。在这同一年，德国工厂所设计的第一台燃气涡轮喷气发动机完成了地面试车，之后还装机进行了试飞并且获得了成功。后来，人们将这一年认定为燃气涡轮发动机取得成功的年份，这也标志着燃气轮机发展到了成熟阶段，进入了能够实际应用的阶段。

    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

    三、广泛应用阶段

    在各领域的应用得以迅速发展

    上世纪 80 年代起，燃气轮机在发达国家开始在动力能源等领域广泛应用。

    同时，通用公司的驱动和发电用中小型燃气轮机产品体系，索拉公司的驱动和发电用中小型燃气轮机产品体系，罗罗公司的驱动和发电用中小型燃气轮机产品体系，也代表了国际燃气轮机制造业的最高水平。

    中国航发在国内研发制造的轻型燃气轮机，在舰船动力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期间，先以航空发动机研制为基础，设计并生产了重、轻、微系列的燃气轮机。接着构建起了一条完整的燃机产业链，涵盖了型号研制、工程服务、市场开拓以及投融资项目等方面。国产燃机在船舶、石化、能源、通讯、电力、交通等行业都发挥了巨大的作用。

    车载式燃气轮机应急发电机组

    []

    R0110重型燃气轮机

    四、未来发展趋势

    01

   

    燃气轮机技术日益完善，其热力参数得以不断优化，燃气轮机的空气流量在增大，功率在提升，总压比在提高，效率也在增加。

    02

    燃气轮机燃烧室技术取得进步，采用了干式低排放等燃烧技术，使得燃气轮机污染排放物明显降低。

    03

    燃气轮机引用了先进材料、涂层、冷却技术以及模块化设计方法，这些技术的应用极大提高了燃气轮机的可靠性和可维修性，使其可靠性和可维修性不断提高。