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发动机科普知识(31):航改燃机的发展及其在工业上的应用

发布时间:2015-11-06
发动机科普知识(31):航改燃机的发展及其在工业上的应用

??? 自1939年瑞士制造成功第一台电站用燃气轮机以来,由于燃气轮机具有体积小、重量轻、启动快、少用或不用冷却水等一系列优点,已在各个领域得到长足发展,广泛应用于发电、舰船动力、车辆动力、天然气、石油管道输送等领域。由于航改燃机的众多特点,在上世纪50年代航空燃气涡轮发动机在飞机上得到普遍采用时,就开始了将航空燃气涡轮发动机改型为地面、舰船用轻型燃气轮机的工作。
??? 1958年,英国的不列斯托尔公司,将分轴型涡轮螺旋桨发动机“普罗丘斯”改装成舰船用燃气轮机后,用于快艇推进动力,机组最大功率3170千瓦(4250马力)。次年,又将该机组用于遥控的无人电站。
??? 1963年起,以大型涡轮喷气发动机改装的机组相继问世。例如,美国用J57、J75涡轮喷气发动机改装成FT3、FT4航改燃机,用J79涡轮喷气发动机改装得到LM1500航改燃机。英国用“奥林巴斯”及“埃汶”涡轮喷气发动机改装得到同名燃气发生器,在它们后面加装动力涡轮后,得到了功率0.746?1.864万千瓦(1?2.5万马力)的机组,效率达25?27.8%。
??? 到20世纪60年代末,以涡轮风扇发动机改装成的机组也开始问世,代表型号为LM2500,机组效率达到了34%(现已高于35%)。它标志着新一代的航机开始被改装用于工业及舰船。到20世纪70年代末,有更多用涡轮风扇发动机改装的机组出现。如RB211、斯贝、LM5000等。其中LM5000燃气发生器的功率达4.474万千瓦(6万马力),是目前功率最大的航改燃机的燃气发生器,用它加装动力涡轮得到的燃气轮机的效率可达38%,是简单循环燃气轮机目前所达到的最高效率值。
??? 在盛产石油、天然气的近海海洋中,采用海洋石油、天然气钻探、开采平台已是很普偏的了,我国也有多座海洋石油钻探、开采平台。这些平台远离大陆,无法从地面供给电力,只能在平台上安装燃气轮机发电机组,但海洋平台空间有限,承载能力也有限,因此无法采用一般的重型燃气轮机,只能采用体积小、重量轻、使用方便的航改燃机。目前,几乎所有的海洋石油、天然气钻探、开采平台均采用了航改燃机作为它的动力源。位于我国南海中的南海BP-ARCO公司崖13-1天然气开采平台,它上面的发电机组采用了英国罗?罗公司的航改燃机501-KB5驱动。501-KB5航改燃机系由T56涡轮螺旋桨发动机改型而成,在我国的石油、天然气钻探、开采海洋平台上共约使用了20余台。







我国南海天然气开采平台采用航改燃机501-KB5作为发电机组的动力