船舶燃气轮机技术的应用和展望

船舶燃气轮机技术的应用和展望

摘要：燃气轮机作为最先进的动力装置，在航空、船舶、发电、石油等行业得

到了广泛应用。燃气轮机不仅性能卓越，而且符合绿色环保的要求，具有广阔的

发展空间。本文通过对于船舶燃气轮机技术的应用进行分析，充分的讨论船用燃

气轮机的未来发展趋势。

关键词：燃气轮机技术；船舶行业；应用现状；发展对策

引言：随着船舶航速的不断提升以及各国对于环境保护的要求越来越重视，

各国开始寻求全新的技术来代替柴油机。经历几十年的发展历程，燃气轮机技术

获得了长足发展，这些条件都为船舶燃气轮机的应用与发展提供了充分保障。并

且在未来燃气轮机必然会成为船舶的主要动力来源。

一、燃气轮机的主要技术特点

与柴油机相比较来看，燃气轮机具有优点非常明显。例如燃气轮机的结构非

常的紧凑，能够为船舶的机舱腾出更多的容积，可以有效的促进船舶的性能提升，另外在燃气轮机制作的过程中，会采用轻质材料，保证了船舶的重量下降，并且

减少占用空间，使得整个船舶的设计更加的紧凑[1]。

燃气轮机通过机械旋转的方式进行工作，在运转的过程中不会产生大量的噪音，而且通过配合特殊的防噪降噪保护装置，能够有效的降低船舱的工作环境，

减少了噪音污染。另外在燃气轮机使用的过程中，由于可以通过变几何燃烧室技

术分级燃烧式技术，能够促进有害气体的快速分解，避免有害气体排放，这也是

燃气轮机能够促进环境保护的重要原因。

燃气轮机自身的功率比较大，启动加速状态非常好，通常只需要两分钟左右

就能够实现冷态启动至全速工况。燃气轮机在润滑油消耗方面也要优于蒸汽轮机，例如燃气轮机。最大的润滑油消耗在每小时0.9千克左右，平均的油耗只需要每

小时0.09千克，由于燃气轮机采用的是回转部件，所以能够有效的减少维修量

二、燃气轮机技术的应用现状

（一）军用舰船

早在1967年，英国率先推行了水面战舰全燃推进政策。美国海军在两年后成功研制LM2500船舶燃气轮机，这样也使得美国海军动力装置全面超过了英国。

此外苏联、日本等国也积极探索全燃推进的均用船舰技术，并且经过十余年的发展，船舶燃气轮机技术已经成为在役舰艇的主动力装置。从目前来看，在护卫舰

尤其是大型护卫舰中，通常都会采用燃气轮机技术，并且在驱逐舰巡洋舰中也开

始呈现出燃气轮机取代蒸汽轮机的发展现状。

（二）民用船舶

燃气轮机在民用船舶中的大量应用是近20年来的主要趋势，其中瑞士斯坦纳航运公司所采用的大型高速路传，主要动力装置就是LM2500和LM1600燃气轮机。另外美国的皇家加勒比航运公司生产制造的旅游船也通过LM2500和COGES

推进系统作为动力驱动装置。而且船舶燃气轮机正在逐渐取代柴油机，成为民用

船舶的主要动力驱动装置。

三、船舶燃气轮机技术的主要发展趋势

伴随着过去的几十年，对于船舶燃气轮机技术的大力研究能够保证船舶燃气

轮机的设计理念日臻完善，燃气轮机的性能也得到了不断的优化。通过移植航空

技术能够有效的提高燃气轮机参数，并且加强零件设计，促进的燃气轮机的改性

能改善。另外还能够有效减少压缩功来保证燃气轮机可以通过排出的余热进行冷

却回热式运作，还可以通过利用排出的余气，能够将回收的能量。蒸汽供给汽轮机，形成燃蒸联动的循环动力装置[2]。

由于船舶航速的要求越来越高，对于推进动力的要求也逐渐增大，通过对于

航空发动机技术的改装与移植，能够有效促进船舶燃气轮机的性能更加先进，通

过对于LM2500机组改进，可以有效的提高推力。通过提高燃气初温能够保证燃

气轮机装置水平不断提升，因为燃气初温会长决定整个装置的效率。

通过对于燃气初温以及结构材料的完善，在制作涡轮叶片的过程中利用冷却

技术，采用耐高温合金和热障涂层，能够提高高温涡轮的应用效果，保证燃气轮

机的抗蠕变性能以及耐热、腐蚀性能。

四、我国对于船舶燃气轮机技术的发展趋势

通过针对世界各国对于船舶燃气轮机的研究分析来看，燃气轮机不仅能够促

进海军战斗力，而且也能够有效促进经济的发展与建设。要想提高我国的海军实力，促进我国综合实力不断提升，单纯的依靠国外进口是行不通的，只有加强对

于自主燃气轮机的研究与发展，才能够有效的促进我国海军实力的稳步提升。

在研制燃气轮机的过程中，必须要结合我国的实际情况，积极借鉴国外的先

进经验进行开发，首先可以参考日本和德国的燃气轮机发展模式。并且可以在引

进的基础上，逐渐实现合作和自行研制的发展道路。另外可以组建合资企业，联

合生产燃气轮机，由于我国的制造业水平比较高，所以能够为国外的燃气轮机制

造业提供充足的劳动力和资源[3]。

通过与国外原机制造商的合作，也能够学习燃气轮机制造的先进技术，建立

合资企业，是我国船舶燃气轮机技术发展的重要途径，不仅能够满足婆婆的实际

生产需要，而且也能够促进我国的燃气轮机技术水平不断提升。

在开发燃气轮机的过程中，必须要紧紧围绕我国，对于船舶燃气轮机的实际

需求进行分析，坚持高起点开发引进先进的船舶人汽轮机，同时要保证燃气轮机

具有“一机多用、一机广用”的性能，既能够为海军做贡献，也能够为民用做贡献。只有这样才能够有效的提高船舶燃气轮机的效果。

结论：通过本文针对船舶燃气轮机技术的应用现状进行分析，能够明确燃气

轮机的发展历程，并且更加有效的分析燃气轮机的使用效果。在我国燃气轮机发

展与建设的过程中，应该坚持结合我国的实际国情，加强与其他先进燃机制造企

业的合作，既能够促进我国燃机制造的水平，又能够提高我国燃机的制造技术。

参考文献：

[1]刘娇，刘金福，于达仁.燃气轮机性能监测诊断技术研究综述[J].燃气轮机技术，2017，30（04）：1-8.

[2]王凤月.燃气轮机故障诊断技术综述展望[J].内燃气轮机与配件，2017（19）：63.

[3]卢可. 新型燃气轮机再热联合循环发电关键技术研究[D].华北电力大学（北京），2017.