燃气轮机领域的高温合金需求状况

来源：中为咨询网www.zwzyzx.com 【日期：2015-08-28 11:21:40】【打印】【关闭】

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燃气轮机是高温合金的另一个主要用途。燃气轮机装置是一种以空气及燃气为介质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机属于内燃机，所以也叫内燃气轮机。构造有四大部分：空气压缩机，燃烧室，叶轮系统及回热装置。

燃气轮机的最大优点是不需连杆、曲柄、飞轮等装置，又不需锅炉，因此体积小、重量轻，功率大到100000～200000千瓦，效率高达60%，广泛用于船舶动力、发电等。因燃气轮机喷射到叶轮上的气体温度高达1300℃，因此叶轮需要用高温合金来制造。

燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，如LM6000PC和FT8燃气轮机，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，如GT26和PG6561B等燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。轻型燃气轮机结构图

目前燃气轮机发电在世界上已广为应用，其发电容量占世界总发电容量的11%。由于燃气轮机具有以上优点，在全世界发达国家，燃机电厂与燃煤电厂总安装容量为接近1﹕1，并有超过的趋势。燃气轮机发电已是电力结构中的重要部分，在新增发电容量中更占重要成份。据报导目前全世界每年新增加的装机容量中，有1/3以上系采用燃气－蒸汽联合循环机组，而美国则接近1/2。据不完全统计，全世界现有烧油和烧天然气的燃气轮机及其联合循环的装机容量已超过4亿kW。近些年来，世界上发达国家常规联合循环发电得到快速发展；每年新增的联合循环机组总装机容量约占火电总新增容量的40%～50%。当今世界上单台燃机最大功率已达250MW，联合循环总功率达350MW。现在燃气轮机正向着大功率、高燃烧温度发展。燃气－蒸汽联合循环已经成为世界上火电建设的重要组成部分。燃气－蒸汽联合循环发电已成为世界潮流。

从国际发展的趋势来看，为了提高热效率和增加机动性，需要发展大功率的（大于100MW）工业燃气轮机组，这对材料提出了更高的要求。以涡轮叶片为例，因采用劣质燃料，加上地面工况条件差，特别是在高温下（＞1300℃）、连续工作时间很长（以万小时计），更需要耐热腐蚀、抗冲刷的高温合金和耐热涂层。目前我国每年花费在进口涡轮叶片备件上就达上亿美元。国内燃气轮机发展前景为高温合金的使用提供了巨大的空间，而且每年的备件供应将是非常稳定的需求，初步估计市场空间在10亿元以上。

我国实现“西气东输”和从国外引进液化天然气和管道天然气之后，全国将普及天然气的供应，国家有关部门积极发展燃气－蒸汽联合循环，小型燃气轮机热电联产、冷热电联产，使我国具备了发展燃气轮机的条件。今后几年我国将进入燃气轮机装机的高峰期，未来10年我国燃气轮机的装机总量将达到30000MW以上。我国重型燃气轮机制造业始于五十年代末。主要厂商为上海汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、东方汽轮机股份有限公司和南京汽轮电机（集团）有限责任公司等。

北京钢研高纳目前正在参与国产大型地面燃机用高温合金涡轮盘和叶片的研发和产品试制，将有望成为公司新的业务增长点。

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