燃气轮机是通过连续流动气体,以此来带动叶轮旋转,通过这样的方法将热能转化为动能。相比于传统的活塞式发动机有着很大不同,不管是内部结构还是应用领域都各不相同。
一、燃气轮机的特点
第一,发动机运行方式不同。相比于活塞式发动机而言,活塞式发动机是通过活塞往复运行的方法,因为受到做工和速度的影响,因此在具体运行上要比燃气轮机流量差。燃气轮机是通过高速旋转,整个过程是向一个方面所流动[1]。所以,在这种情况下,流量稳定,功率较大,并且内部结构简单,在运行上更加平稳,在这种情况下使得燃气轮机能满足很多方面的使用要求。比如航空发动机就是重要应用领域。第二,在燃气轮机内部,所有的热力构成,都是在不同部件下所完成,比如燃烧室、压气机等等,而活塞式发动机,则是直接在气缸中完成热力过程。所以,燃气轮机的组合方式要更好的满足不同要求,能针对性的获取到相应能量。比如,燃气轮机可以作为供热装置,还可以作为车船的动力装置,以此来为其提供更多动力。第三,燃气轮机在使用上相比于活塞式发动机要更加环保,在运行中尾气的排放更少,能满足节能环保要求。
二、燃气轮机作为动力装置应用
根据实际功率大小,燃气轮机可以分为微型、小型和大中型燃气轮机,一般情况下功率小于10MW的燃气轮机就是微型,大中型燃气轮机可以将其应用于大型电站中,而微型则是可以应用于电源、航空等方面,从而来为我国社会各方面发展提供动力[2]。
航空
通用航空是以飞行活动为中心,涵盖市场发展、保障、研发航空器等多个方面,将这些方面所整合就是当前的新兴产业,这一产业不仅服务范围大,而且带动能力更强。而不管是哪一种飞机,发动机都是关键,也直接影响飞机性能。燃气轮机的发动机是民航航空器的择优选择,因为这类发动机不仅功率比重大,能为其提供更好动力,而且还能提高飞机飞行速度。在一些高海拔地区,能更好保证飞行高度。当前,民用飞机、商务机等,都是应用燃气轮机作为动力装置。从这一方面也能看出,随着人们对于航空器安全的重视,那么应用燃气轮机作为动力装置已经成为未来发展必然趋势。
特种车辆
特种车辆是国家武器的重要组成,自身性能会受到动力装置的影响[3]。就以坦克而言,以往的坦克都是采取活塞式发动机,这类发动机虽然性能稳定,并且在维护上更加方便,但是后续量燃气轮机应用于其中发现,燃气轮机的运行稳定,性能更加,并且能适应多种燃料,所耗费的功耗要低于活塞式发动机。与此同时,燃气轮机的寿命要长期活塞式发动机,耐火性更好,相比于活塞式发动机而言,其操作更加简单。所以,从这些方面就能看出,燃气轮机的使用更加便捷,也代表着未来特种车辆动力的重要选择。除去坦克外,超高层建筑灭火所用到的消防车辆,也大多都是采取燃气轮机来提供动力,利用这样的方法能取得更高性能,并且不管是应用于民用还是军用,都有很大的空间和优势。
高速快艇
不仅在空中应用燃气轮机,在水中也可以应用燃气轮机。比如,在高速快艇上应用燃气轮机也较为常见[4]。比如,某型双体快艇,能乘坐6人以上内部空间,装备燃气轮机为动力装置,其最大输出功率能达到1451马力,这是传统活塞式发动机所无法实现的动力效果。因此,在快艇上应用燃气轮机作为动力装置也有很好的优势。
工业驱动和供能
在石油、天然气等相关运输和开采上,也会用到燃气轮机来作为注气、输油等设备的动力装置。我国西气东输工程中,就用到很多不同功率等级的燃气装置,以此来作为输送机组。以往这些装置都是由国外相关企业所提供,随着当前我国研究不断深入,已经开始应用自主燃气轮机[5]。在民用方面,分布式供能也能看到燃气轮机的身影,从而来提高能源利用率,减少事故发生。就以中小型燃气轮机为核心的分布式供能技术研究能看出,不仅具备供热、发电等功能,而且能源利用率能达到80%以上,是未来大型建筑的理想供能装置。
以分布式发电为例,分布式发展的发展也为燃气轮机技术的应用提供很好平台,当前国外一些国家在电力市场竞争上已经由以往的控制发电向分布式发电所转变,那么在分布式电网中,小型发电厂应用数量在不断增加,这类发展形势不仅能有效的缓解电网拥挤问题,而且还能提高机动性,减少其中成本浪费,进一步的保证电力。燃气轮机技术的应用,能提高分布式发电的应用范围,并具备可靠性、节能等特点,所以在未来发展中有较大优势。我国燃气轮机的市场需求非常大,特别是针对多元化能源供给形式的增加,使得燃气轮机可以在各方面应用,为其提供动力。在西气东输工程中,燃气轮机作为热电联产系统,能推动西部开发工程各项工作的有序开展。从发展形势上能得出,西部则是根据当地的实际情况,来发展居住地。所以,燃气轮机作为动力装置,以其自身的技术特点,能沿线就地取燃天然气,有着很好的发展潜能。
结语:
总而言之,燃气轮机的发展得到我国大力支持,将其广泛应用能为构建新能源体系提供帮助,并抢占战略高点。因此,就需要加强对燃气轮机研究,进一步提高燃气轮机的技术水平,才能明确清洁、高效等能源技术目标,并推动重大装备领域的告诉发展。以燃气轮机为动力的装置正在不断更新,并广泛应用于各个方面,成为推动我国产业发展的重要工具。
参考文献:
[1]伍赛特.燃气-蒸汽联合动力装置在水面舰船领域的应用与发展[J].上海节能,2021(10):1104-1108.
[2]伍赛特.舰船联合动力装置技术特点研究及未来趋势展望[J].传动技术,2021,35(02):40-48.
[3]伍赛特.舰船柴-燃联合动力装置技术要求及应用前景研究[J].现代制造技术与装备,2020,56(11):1-4.
[4]伍赛特.燃气轮机的应用可行性研究综述[J].轻工科技,2019,35(12):52-54.
[5]伍赛特.燃气轮机应用于坦克动力装置的前景展望[J].机电产品开发与创新,2018,31(06):54-56+68.