我国航改型燃气轮机发展现状及建议

«燃　气　轮　机　技　术»ＧＡＳＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

Ｖｏｌ􀆰３２　Ｎｏ􀆰２Ｊｕｎ.ꎬ２０１９

我国航改型燃气轮机发展现状及建议

刘培军１ꎬ李辉全２ꎬ张凤梅２ꎬ谷思宇３ꎬ李顺勇４

２.青岛中科国晟动力科技有限公司ꎬ山东　青岛　２６６４００ꎻ

３.中国石道有限公司ꎬ河北　廊坊　０６５０００ꎻ４.中国石油西南管道公司ꎬ昆明　６５０２１７)(１.中国科学院工程热物理研究所ꎬ北京　１００１９０ꎻ

摘　要:针对我国航改型燃气轮机的发展问题ꎬ首先从航改型燃气轮机和重型燃气轮机两个方面介绍了我国燃气轮机发展现状ꎬ分析了我国燃气轮机发展存在的问题ꎬ借鉴国外燃气轮机发展的经验ꎬ对我国发展航改型燃气轮机提出了建议:１)明确发展方向、优选攻关机型ꎻ２)军民融合、综合利用国内现有资源ꎮ关　键　词:航改型燃气轮机ꎻ发展ꎻ建议ꎻ军民融合

中图分类号:ＴＫ４７２　　　文献标志码:Ａ　　　文章编号:１００９￣２８８９(２０１９)０２￣０００８￣０６

　　燃气轮机被誉为“制造业皇冠上的明珠”ꎬ是各种类型航空喷气发动机及其衍生燃气轮机、重型(发电)燃气轮机、车辆与工业驱动燃气轮机、舰船动力燃气轮机及各种微型燃气轮机的总称[１]ꎮ燃气轮机与航空发动机在技术上一脉相承ꎬ轻型燃气轮机大部分由航空发动机改型研制ꎬ重型燃气轮机移植航空发动机技术研制[２]ꎬ航改型燃气轮机与原型航空发动机零件９０％以上是相同的ꎮ

航改型燃气轮机主要应用于管线动力、循环发电和舰船等ꎬ目前中国石道已经安装的燃驱机组主要为德国西门子公司(ＳＩＥＭＥＮＳ)生产的ＲＢ２１１(原罗尔斯􀅰罗伊斯公司生产ꎬ２０１４年德国西门子公司收购了其航改型燃气轮机和压缩机业务)和通用电气公司(ＧＥ)生产的ＬＭ２５００＋ＳＡＣ两型航改型燃气轮机ꎮ在国家发布的天然气十三五规划中ꎬ我国的预计目标为到２０２０年ꎬ天然气占一次能源消费量的比例由２０１５年的５.９％ꎬ提高至８.３％~１０.０％ꎬ这其中的需求增量主要来自大气污染治理重点地区的气化工程、天然气发电及分布式能源工程、交通领域气化工程和节约替代工程等四大利用工程[３]ꎮ初步估计ꎬ２０２０年天然气发电

收稿日期:２０１８￣０６￣２１　改稿日期:２０１８￣０８￣０２

装机将达到１.１亿ｋＷ以上ꎮ预计到２０２０年ꎬ我国将在规模以上城市进行天然气分布式能源的推广与普及ꎬ力争总装机规模达到５×１０４ＭＷ[４]ꎮ由于中小功率的航改型燃气轮机在启停速度、单循环热效率、安装等方面都具有非常显著的优势ꎬ因此分布式能源主要采用中小功率的航改型燃气轮机[５]ꎮ未来十年ꎬ仅能源电力行业ꎬ燃气轮机的国际需求就高达５０００亿美元ꎬ如果考虑船舶和制造业等领域的需求ꎬ整个市场规模有望突破万亿美元大关ꎮ

１　我国燃气轮机发展现状

１.１　重型燃气轮机

二十一世纪初ꎬ我国以“打捆招标、市场换技术”的方式ꎬ先后三次共引进了Ｆ级重型燃气轮机与Ｅ级重型燃气轮机５０多套ꎬ引进公司主要为美国通用电气公司(ＧＥ)、日本三菱公司(ＭＨＩ)和德国西门子公司(ＳＩＥＭＥＮＳ)ꎬ由哈汽—美国通用电气、东汽—日本三菱、上汽—德国西门子、南汽—美国通用电气四个联合体进行国产化制造ꎬ国产化机型为ＳＧＴ５－２０００Ｅ/４０００、Ｍ７０１Ｆ和Ｖ９４.３Ａ等[６－８]ꎬ由于国内主机厂商掌握的技术主要是燃气轮机分解装

作者简介:刘培军(１９７４—)ꎬ男ꎬ湖北洪湖人ꎬ高级工程师ꎬ硕士ꎬ现主要从事燃气轮机研制和维修工作ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｌｉｕｐｅｉｊｕｎ＠ｙｅａｈ.ｎｅｔꎮ

第２期我国航改型燃气轮机发展现状及建议

９

配、冷端零件代加工、部分热端部件的代加工和外围的辅助系统配套ꎬ引进的技术中不包括燃气轮机的整机设计技术、热端关键件制造技术和控制系统技术ꎬ所以国内重型燃气轮机市场被国外企业垄断的局面没有任何改变ꎮ重型燃气轮机的分解和装配技术含量不高ꎬ在运行现场就能操作ꎻ冷端零件、部分热端零件的代加工和外围辅助系统配套也是依据外商的图纸进行的ꎬ不掌握知识产权ꎻ热端关键部件修理方面ꎬ国内目前有三家合资公司ꎬ分别是:通用电目前形成批量生产的只有１９９３年从乌克兰引进的舰用燃气轮机ＧＴ２５０００ꎬ１９９８年开始以ＱＣ２８０型号进行国产化ꎬ在２００３年装备０５２Ｂ“武汉”驱逐舰试用ꎬ目前ＱＣ２８０已交付７０多台ꎬ返厂修理周期为５０００ｈꎬ而欧美同功率级别的燃气轮机返厂维修周期达到２５０００ｈꎬ两者差距较大ꎬ该型燃气轮机的稳定性也远不如欧美的产品ꎮ２００９年４月ꎬ国家能源局在沈阳召开天然气长输管道关键设备国产化工作会议ꎬ确定开展以西气东输二线工程建设为依托气—哈动力—南汽轮能源服务(秦皇岛)有限公司、华瑞(江苏)燃机服务有限公司和三菱重工东方燃气轮机(广州)有限公司ꎬ基本实现了重型燃气轮机热端关键零件修理本地化ꎬ但维修利润仍然主要掌握在外商手中公司２０１４ꎮ

４０％年的股份ꎬ上海电气公司收购了意大利安萨尔多

ꎬ成立了上海电气燃气轮机有限公司(ＡＧＴ)(ＳＧＣ)研发、制造和服务技术两家合资公司和上海安萨尔多燃气轮机科技有限公司ꎬꎬ引进了重型燃气轮机的设计为重型燃气轮机全面国产化创造了条件ꎬ下一步的关键是上海电气的技术人员能否全面消化吸收燃气轮机的设计技术、热端关键零部件的制造技术和控制技术ꎬ并在此基础上进行创新ꎮ上海电气公司希望用５~１０年的时间ꎬ真正掌握重型燃气轮机的设计技术、热端关键部件制造技术和控制技术ꎬ具备对现有机型进行优化、改进、升级和自主开发新型燃气轮机的能力ꎻ掌握重型燃气轮机的服务技术ꎬ具备为用户提供个性化定制服务的能力ꎻ具备为用户提供燃气蒸汽联合循环整体１.解决方案的能力２　航改型燃气轮机ꎮ

我国航改型燃气轮机的发展起步于２０世纪５０

年代ꎬ主要以前苏联的技术为基础进行仿制、测绘、研发、设计和实验ꎮ我国借用前苏联的技术仿制生产过ＷＰ５－ＷＰ８ꎬ在此基础上自主设计过ＷＰ１３Ａ和􀅰ＷＳ１３ꎬ１９７６年花费５亿英镑购买了英国罗尔斯化吸收的基础上研制了罗伊斯公司(ＲＲ)的ＳＰＥＹＭＫ２０２ＷＰ１４和ＷＳ９ꎬ全套技术借鉴俄罗斯ꎬ在消的ＡＬ３１Ｆ和ＳＮＥＣＭＡ公司的ＣＦＭ５６发动机的技术研制了ＷＳ１０和ＷＳ２０ꎬ借鉴俄罗斯的技术目前正在研制的有ＷＳ１５和ＷＳ１８Ａꎮ这些航空发动机全部用于军用ꎬ但我国尚不能批量制造性能稳定的用于和第五代战斗机的发动机ꎬ航空发动机产业与欧美相比仍有较大差距ꎮ

的燃驱压缩机组等天然气长输管道站场关键设备研制工作ꎮ对舰用ＧＴ２５０００的燃烧室、燃料喷嘴等进行设计改进ꎬ适用于天然气燃料ꎬ与国产离心压缩机及辅助系统配套使用[９]局组织的新产品专家鉴定ꎬ２０１４[１０]年９月通过国家能源烟墩压气站和衢州压气站ꎬ正在开展工业性试验ꎬ该机组目前已安装于ꎮ前期出现了一台轴流压气机叶片断裂导致压气机全部损坏ꎬ所以还需要花大力气研究ＧＴ２５０００设计存在的缺陷ꎬ因为当年乌克兰转让该燃气轮机的全套制造技术时ꎬ只生产了７台ꎬ并没有大规模的工业应用ꎬ还需要相关单位组织技术人员不断掌握外商的设计思想ꎬ针对工业试验出现的问题不断进行改进ꎬ真正做到不仅知其然而且知其所以然ꎬ掌握燃气轮机的设计技术ꎮ

航改型燃气轮机国内主要用于长输天然气管道驱动ꎬ中国石油是ＬＭ２５００和ＲＢ２１１两个型号航改型燃气轮机的最大用户ＲＲꎬ迫于市场压力ꎬ括燃气轮机的完全分解公司分别转让了两型燃气轮机的大修技术ＧＥ公司和、装配和试车技术ꎬ零件的清ꎬ包洗、故检和除五大关键件(两级涡轮叶片、两级涡轮导向器叶片、燃烧室)以外的零件的修理技术ꎮ管道压缩机组维检修中心[１１]是中国石油下属单位ꎬ从事航改型ＧＥＬＭ２５００＋ＳＡＣ和ＲＲＲＢ２１１－２４Ｇ两型３０ＭＷ级燃气发生器大中修理、管道压缩机组远程监测与诊断服务、管道压缩机组运维技术服务和压缩机组运维人才培养任务ꎬ目前已经建立了两条修理生产线ꎬ培养了一个燃气轮机修理专业团队ꎮ西气东输各个地区公司积累了丰富的航改型燃气轮机的运行维护经验ꎬ经历了较多的故障排查过程ꎬ形成了自主的排故经验ꎬ基本摆脱了依靠外商现场服务的局面ꎮ

１０

燃气轮机技术第３２卷　

２　航改型燃气轮机发展存在的问题

２.１　缺少核心技术

燃气轮机的设计技术和试验技术不可能从国外企业引进ꎬ必须依靠我们自主研发ꎮ同时ꎬ燃气轮机不完全是设计、计算出来的ꎬ更为重要的是试验环节ꎬ主要包括涡轮、燃烧室、压气机等部件的性能试验以及整机的性能试验ꎮ这些试验环节不仅需要花费大量的资金ꎬ而且需要花费很长的周期ꎬ我国由于研机构和企业分属于不同的行业ꎬ目前并没有具体措施将其进行整合ꎬ直接影响了“两机专项”中燃气轮机方面的实质性推进进程ꎬ这是目前燃气轮机产业发展需要改进的方面ꎮ此外ꎬ一些高校和科研院所开展了燃气轮机材料方面的课题研究ꎬ其研究成果在项目结题之后便就此搁置ꎬ并未将其应用于实际生产中ꎬ也很难找到相应的研发型号去实践ꎮ我国的燃气轮机主机厂商也处于竞争状态ꎬ厂商之间没有联合合作ꎬ这使得原先就比较薄弱的研发力量没有长时间的试验数据积累ꎬ基础技术薄弱制约了中国燃气轮机的快速发展[１２]运行温度、运行压力、过载等问题一直制约着燃

ꎮ

气轮机设计研发前进的步伐ꎬ解决这些问题的途径为ꎬ选用最先进的材料ꎬ采用最为适当的加工工艺ꎬ科学合理的设计与匹配以及正确的使用维护ꎮ近几年我国在材料和零件制造方面取得了一些进步ꎬ但在部件设计、系统集成和匹配、如何提高性能和可靠性方面仍然存在问题ꎮ随着燃气轮机燃气初温的提升ꎬ燃烧室的结构和材料以及排放、热声震荡、回火等在较低温度下没有暴露出来的这一系列问题都需要进行改进ꎬ因此ꎬ完善试验能力非常重要ꎮ要支持企业开展各个部件、单元体和整机试验ꎬ要反复试验、积累数据和经验、不断改进和完善设计ꎬ这需要大量的资金投入和长时间的试验ꎮ一般设计一款成熟的航空发动机大概需要２０~３０年ꎬ投入资金大概为数十亿美元ꎮ例如美国的“综合高性能涡轮发动４５机技术计划亿美元ꎮ

”(ＩＨＰＴＥＴ计划)ꎬ长达１６年ꎬ总投资为

２.２　燃气轮机产业涵盖多个方面的专业领域研发力量分散ꎬ且没有与实践结合

ꎬ包括

研发设计能力ꎬ金属材料制造加工能力ꎬ装配能力ꎬ试验能力等ꎬ需要不同专业领域人才的配合ꎬ以此形成从设备制造、材料制造到系统集成的整套产业链ꎮ这其中的设计、研发、制造、试验等各环节须整合国内各专业领域资源共同攻克ꎬ才能形成具有我国自主知识产权的燃气轮机ꎮ我国在２０１１年确定了燃气轮机和航空发动机两机专项ꎬ国内的许多企业、高校与科研院所(包括清华大学、上海交通大学、上海电气集团、东方电气集团等)成立了专门的燃气轮机研究院ꎬ其他科研院校也都相继成立了与燃气轮机研究以及发展密切相关的技术团队ꎮ

但是截止到目前ꎬ进行燃气轮机研发的科研机构、高等院校、制造厂商都是分散着去努力ꎮ这些科

更加分散ꎬ也造成了许多重复性工作ꎬ这是目前行业上亟待解决的问题ꎮ

现阶段ꎬ高等科研院校和科研院所必须与生产企业紧密结合联系才能形成合力ꎬ企业生产实践过程中的很多难题应有组织地分解到相关的研究机构和高等院校中ꎬ与此同时高等科研院所也应该主动深入企业ꎬ从企业实践生产所遇到的问题中提炼课题ꎬ并将科研课题成果转化为实际生产力ꎬ才能在整机设计上有较大的改进ꎮ我国“两机专项”的发起人师昌绪院士在研发九孔涡轮叶片的征程中ꎬ也是在贵州黎阳工厂长达一年多时间ꎬ与工厂技术人员和工人探讨每一项工艺和工序的改进ꎬ在实践中不断总结经验ꎬ最终成功研发制造出我国具有自主知识产权的九孔涡轮叶片ꎮ目前我国的各个科研院所与工厂是脱节的ꎬ科研人员没有与工厂技术人员和工人形成联动ꎬ理论和实践是脱节的ꎬ长期下去可能阻碍燃气轮机行业的发展ꎬ只有将这些研发力量整合起来ꎬ并且与工厂紧密结合形成推动行业前进的２.合力３　ꎬ攻关机型技术落后

才能推动燃气轮机行业健康发展ꎮ

我国目前所发展的大部分机型是借用俄罗斯的

技术ꎬ由于设计思路的不同ꎬ俄罗斯的发动机的使用寿命明显要低于欧美的发动机ꎬ我国仿制或研制的发动机又略低于俄罗斯发动机的使用寿命ꎮ欧美的发动机中只有ＳＰＥＹＭＫ２０２是完整转让了技术ꎬ但它是ＲＲ公司二十世纪七十年代淘汰的产品ꎬ目前我国生产的ＷＳ９的使用寿命要略低于ＲＲ公司当时的水平ꎬＷＳ１０结合了俄罗斯和欧美的技术ꎬ但是目前发动机批量生产后质量还处于不稳定状态ꎬ还需要在使用的过程中总结经验ＷＳ１０变我用航空发动机长期依赖采购俄罗斯发动机

能成为我国一款成熟的航空发动机ꎬ不断改进设计ꎮ彻底改ꎬ确保的历史ꎮ

在民用航空发动机ꎬ我国目前还没有一款自己第２期我国航改型燃气轮机发展现状及建议

１１

生产的定型发动机ꎬ中国商发２００８年成立ꎬ目前攻关的机型主要有ＣＪ１０００和ＣＪ２０００ꎬ选择欧美的发动机为基础的技术方向上没有问题ꎬ需要长时间的试验才能不断完善设计ꎮ

ＧＴ２５０００的制造技术ꎬ并没有走完自主设计的全过程ꎬ加上这款机器在转让时只生产了７台ꎬ没有工业应用的长期积累ꎬ另外该款机器的效率和可靠性都较欧美的燃气轮机有很大的差距ꎬ所以前期选择的攻关机型技术落后也是制约我国燃气轮机快速健康发展的原因之一ꎮ

燃气轮机目前只是全部引进了乌克兰的

机和航空发动机大部分的部件结构、整机系统、材料、装配工艺以及设计、制造、服务等体系可共享ꎬ所以航改型燃气轮机具有基础好、风险低、周期短和技术升级快等优势ꎮ这也是舰船用燃气轮机采用航空发动机改型的原因ꎮ

Ａ３１０/３３０飞机的ＣＦ６－８０Ｃ２发动机基础上ꎬ改型发展了ＬＭ６０００轻型燃气轮机、ＬＭＳ１００间冷循环燃气轮机以及ＭＳ９００１Ｇ、ＭＳ９００１Ｈ重型燃气轮机ꎬ充分体现出航改型燃气轮机的“一机为本、满足多用、缩短周期、节约成本、衍生多型、形成谱系”的特点ꎬ这使得航空发动机具有了更长久的生命力ꎬ形成了更新换代的良好发展态势ꎬ也保证了燃气轮机的可靠性、先进性ꎬ而且显著缩短了燃气轮机的研制周期ꎬ节约了设计、研发、试验以及制造成本ꎮ

目前国际上主要的３０ＭＷ级的航改型燃气轮机见表１ꎬ其中ＬＭ２５００和ＲＢ２１１比其他型号燃气轮机具有明显的优势ꎬ不仅出力和效率较高ꎬ同时还具有高稳定性和可靠性ꎮ

美国通用电气公司(ＧＥ)在用于Ｂ－７４７/７６７和

３　国外发展燃气轮机的先进经验

轻型燃气轮机通过航空改型发展的途径进行研

发设计是一种最快捷、最经济、最可靠的发展途径ꎮ以燃气轮机为动力的舰船中有接近９５％的燃气轮机是航改型燃气轮机ꎮ如美国通用电气公司(ＧＥ)的ＬＭ２５００燃气轮机、英国罗尔斯􀅰罗伊斯公司(ＲＲ)的ＷＲ－２１间冷回热燃气轮机、ＭＴ３０燃气轮机等ꎬ均由航空发动机改型发展而来ꎮ由于燃气轮

型号ＬＭ２５００＋ＳＡＣＧＴ２５０００ＦＴ８ＲＢ２１１－２４Ｇ

生产厂家美国ＧＥ美国ＰＷ俄罗斯乌克兰Ｓｉｅｍｅｎｓ

增压比２１.０２３.０２１.８２０.４２８.５

表１　国际上主要的３０ＭＷ级的燃气轮机

压气机级数输出功率/ＭＷ热效率/％７＋６９＋９６＋１１８＋７１７

２９.５３０.７２６.７２６.３２５.０

３８.０３９.７３６.５３７.０３９.５

空气流量/(ｋｇ􀅰ｓ－１)排气温度/℃销售业绩/台

９４.５９１.２８９.８８７.１８５.０

４９１４９７４６５４５０４５１

>２０００>１００>４００>２００>６００

　　ＬＭ２５００燃气轮机是美国通用电气公司(ＧＥ)研制的一型航改燃气轮机ꎬ由航空涡轮风扇发动机ＴＦ３９(军用型)及ＣＦ６－６(民用型)改制而成ꎮ自１９７０年装备美国海军后ꎬ目前已有超过７００台ＬＭ２５００燃气轮机应用于美国海军的１７０余艘各类舰船中ꎬ而在全世界范围内ꎬ被用于３０多个国家海军的推进系统ꎬ舰船和工业应用超过２４００台ꎮ在

ＧＴＵ－２５Ｐ

工业中ꎬＬＭ２５００系列机组总运行时间已超过４０００万ｈꎻ在舰船中ꎬＬＭ２５００系列燃气轮机机组总运行时间已超过５０００万ｈꎬ由于该系列机组的高性能、高可靠性和高利用率ꎬ使得其他任何一型燃气轮机都无法达到并超越ＬＭ２５００系列ꎮ

由于设计研发和制造燃气轮机的难度较大ꎬ目前的研究趋势为在已研制成功的燃气轮机的基础上进行升级改进ꎬ提高其性能ꎬ目前的ＬＭ２５００系列就是这一趋势的典型案例ꎮＬＭ２５００燃气轮机的功率

为２５.１ＭＷꎬ热效率达３７.５％ꎬ以ＬＭ２５００燃气轮机为基础ꎬ逐步发展出了ＬＭ２５００＋和ＬＭ２５００＋Ｇ４燃气轮机ꎮＬＭ２５０００＋燃气轮机的功率为３０.２ＭＷꎬ热效率达３８.９％ꎻＬＭ２５００＋Ｇ４燃气轮机功率为３５.３ＭＷꎬ热效率达３９.１％ꎬ燃气轮机的功率和热效率都得到了不断地提高ꎮ

ＲＢ２１１系列发动机是由英国罗尔斯􀅰罗伊斯公司(ＲＲ)投入巨额资金研制的发动机ꎬ但这种发动机的研制进程并不顺利ꎬ并导致罗尔斯􀅰罗伊斯公司破产被收为国有ꎬ到１９８７年ꎬ罗尔斯􀅰罗伊斯公司重新归为私有ꎮＲＢ２１１发动机设计中体现了”三高”设计思想ꎬ即高涵道比、高增压比和高涡轮前温度ꎬ较第一代涡扇发动机(斯贝、ＪＴ３Ｄ)推力大增、耗油率大幅度降低ꎮＲＢ２１１系列发动机从研制至今ꎬ已经推出了多种型号ꎮ

１９７２年４月ꎬＲＢ２１１－２２发动机装备洛克希德

１２

燃气轮机技术第３２卷　

Ｌ－１０１１“三星”客机ꎬ正式投入运营ꎮ经过重新设计风扇和中压压气机的ＲＢ２１１－２２发动机ꎬ形成了５２４Ｂ、ＲＢ２１１－５２４Ｃ、ＲＢ２１１－５２４Ｄ三款机型主要ＲＢ２１１－５２４系列变推力发动机ꎮ其中ꎬＲＢ２１１－

更好的发展方向ꎮ国外企业升级燃气轮机的基本策略是保留并利用原型机的先进设计、结构、高性能的材料和涂层ꎬ在原型机的可靠性和利用率的基础之上ꎬ采用十分保守、很低风险的设计途径ꎬ以此来升级改进、加大功率ꎮ我们可以借鉴其先进经验ꎬ选择现有先进机型来攻关ꎬ并在该机型的基础上发展我国具有自主知识产权的航空发动机与航改型燃气４.２　军民融合ꎬ综合利用国内现有资源轮机ꎮ

装备洛克希德Ｌ－１０１１、波音７４７经典型飞机ꎻ推力更大的ＲＢ２１１－５２４Ｇ、ＲＢ２１１－５２４Ｈ两款机型主要装备波音７４７－４００飞机和波音７６７飞机ꎮ目前在役的ＲＢ２１１－５２发动机约有４８０台ꎬ其中包括４４０台ＲＢ２１１－５２４Ｇ/Ｈ及其升级型ＲＢ２１１－５２４ＧＴ/ＨＴꎮ销量也超过以此为原型机的６００台ꎮ所以以ＲＢ２１１ＲＢ２１１－２４Ｇ燃气轮机全球为原型的系列发动机不仅衍生了多款成熟的航空发动机ꎬ也衍生出多款成熟的航改型燃气轮机ꎬ极大节约了研发经费和缩短了研制周期ꎬ让企业的最初研发技术焕发出了强大的生命力ꎮ目前ꎬＳｉｅｍｅｎｓ公司正在推广的工业４　ＧＴ３０燃对我国航改型燃气轮机发展的建议

等ꎮ

气轮机还有ＲＢ２１１－Ｇｚ和ＲＢ２１１－燃气轮机作为高科技的载体ꎬ国家高度重视行

业发展ꎬ在２０１６年的全国期间ꎬ公布“十三五”规划纲要ꎬ提出的１００个重大项目中ꎬ航空发动机与燃气轮机项目居于首位ꎮ２０１６年ꎬ在国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局共同组织编制的«中国制造２０２５－能源装备实施方案»中对燃气轮机的发展进行了详细规划ꎮ２０１６年８月２８日ꎬ中国航空发动机集团在北京挂牌成立ꎬ将整合全国的航空发动机研发力量ꎬ在发动机设计、整机实验验证、关键零件的制造和修理等核心技术上进行科研攻关ꎮ因此ꎬ在航空发动机、航改型燃气轮机的研４.发制造方面１　明确发展方向ꎬ建议以下两点ꎬ优选攻关机型:

航改型燃气轮机可以最大程度的继承航空发动

机的资源ꎬ具有节约资金成本、缩短研发周期、降低风险等诸多优势ꎬ是燃气轮机发展的一个最重要方向ꎮ在已研制成功的燃气轮机的基础之上ꎬ通过不断地升级改进ꎬ逐步改型派生出一系列的燃气轮机ꎬ这样不仅赋予了原型燃气轮机强大的生命力ꎬ而且也形成了更新换代的良性发展态势ꎬ同时也保证了后续燃气轮机研制试验的稳定可靠性、低风险、低成本、短周期ꎮ由于俄罗斯的发动机在使用寿命和稳定性方面要明显低于欧美发动机ꎬ从转为民用的航改型燃气轮机着手ꎬ借鉴欧美的先进发动机技术是

在２０１５年３月１２日举行的中国十二届全国人

大三次会议代表团全体会议上ꎬ我国第一次明确提“出:“把军民融合发展上升为国家战形成全要素十三五”规划明确提出、多领域、高效益的军民深度融合发展格ꎬ“实施军民融合发展战略略”ꎮꎬ局”ꎮ在民用领域像燃气轮机等国产高端装备的发展一直面临着工业试运行机会少、市场推广难的困境ꎬ严重制约了其发展ꎬ燃气轮机在民用领域的应用及市场推广作为国家战略予以支持ꎬ以真正实现其军民融合发展ꎬ是兴国之举、强军之策ꎮ我国从事航空发动机和燃气轮机的研发团队可以充分利用中石油的平台以及全国各地科研院所以及厂家的现有资源ꎬ深入消化航空发动机和燃气轮机的的设计思想ꎬ思考已有的设计改型文件ꎬ建立压气机、燃烧室和涡轮的试验台ꎬ通过实验积累数据ꎬ利用试车台的试验数据不断摸索不同的设计改动对燃气轮机性能和可靠性的影响ꎬ利用燃气轮机站场应用数据对设计改进进行验证ꎬ根据验证结果再去总结设计经验ꎬ争取做到不仅知其然而且知其所以然ꎬ尽快研制出自主知识产权的航改型燃气轮机ꎬ大幅度缩短母型机的研制时间ꎬ然后在此基础上缩小、放大、增加燃气初温、改善冷却效果、增加涂层耐高温程度ꎬ设计出涵盖１０~５０ＭＷ不同功率等级的燃气轮机ꎮ

５　结语

目前ꎬ我国航改型燃气轮机产业与欧美相比仍有

较大差距ꎮ现阶段燃气轮机的设计技术和试验技术不可能从国外企业引进ꎬ必须依靠我们自主研发ꎮ我国核心技术缺乏ꎬ相关技术研发力量分散ꎬ且没有与实践结合ꎬ同时攻关机型技术落后等问题制约着我国燃气轮机产业的发展ꎮ针对以上问题文中对我国发展航改型燃气轮机提出了建议:１)明确发展方向、优选攻关机型ꎬ２)军民融合、综合利用国内现有资源ꎮ

第２期我国航改型燃气轮机发展现状及建议

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Ｃｈｉｎａ􀆳ｓＡｅｒｏＤｅｒｉｖａｔｉｖｅＧａｓＴｕｒｂｉｎｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

(１.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃｓꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００１９０ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＴｓｉｎｇｔａｏＣＡＳＧｕｏＳｈｅｎｇＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈａｎｄｏｎｇＱｉｎｇｄａｏ２６６４００ꎬＣｈｉｎａꎻ

３.ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＰｉｐｅｌｉｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＨｅｂｅｉＬａｎｇｆａｎｇ０６５０００ꎬＣｈｉｎａꎻ

４.ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＫｕｎｍｉｎｇ６５０２１７ꎬＣｈｉｎａ)

ＬｉｕＰｅｉｊｕｎ１ꎬＬｉＨｕｉｑｕａｎ２ꎬＺｈａｎｇＦｅｎｇｍｅｉ２ꎬＧｕＳｉｙｕ３ꎬＬｉＳｈｕｎｙｏｎｇ４

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