我国汽轮机行业发展现状和未来发展趋势浅析
汽轮机是蒸汽动力装置的主要设备之一,它是一种将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械,汽轮机的工作原理为本身具有一定压力和温度的蒸汽进入汽轮机,流过喷嘴并在喷嘴内迅速膨胀获得很高的流动速度。随后高速流动的蒸汽冲动汽轮机转子上的叶片进行旋转做工,转动部分的叶片带动汽轮机上的转子按一定不变的速度旋转,从而获得机械能的过程。汽轮机主要由转动部分、固定部分和控制部分三部分组成。
它主要用于发电行业,还可以直接驱动各种泵、风机和船舶螺旋桨等机械设备,除此之外,我们在生活中还会利用汽轮机的排汽或中间抽气满足生产和生活的提供热能需求。
在我国,汽轮机的发展起步相对较晚,我国第一台汽轮机出现于20世纪50年代中期,而且是一台功率只有6MW的汽轮机,而第一台大功率机组的汽轮机出现并投入使用是在1964年由哈尔滨的一家汽轮机厂实现的,从此,我国的汽轮机生产开始产业化运行,但大部分大功率汽轮机还是靠国外进口。直到上世纪70年代末,我国国产汽轮机机组占到全国汽轮机机组总容量的70%,我国基本结束了汽轮机组靠国外进口的时代。目前为止,我国的汽轮机生产主要以600MW和1000MW的机组为主要产品。在2000以后,我国的汽轮机开始产业结构调整,以国外合资、合作生产、以市场换技术等方式深化行业改革,从而加快汽轮机行业的发展进程。
如今,我国汽轮机产量大幅度增加,行业规模逐渐成型并不断扩大,行业整体设备水平已经基本接近国外先进水平。
但是,我国汽轮机行业的研发能力相对薄弱,每年企业在购买相关技术方面会有大笔投资,不利于企业的长期稳定性发展。所以汽轮机行业的自主创新能力还尚待提高,尤其是部分关键合金钢材和大型铸缎件技术和核心部分和辅机配套件都是阻碍行业发展的“绊脚石”。而且汽轮机企业的管理水平不够高,在人力、生产成本和销售环节投资成本过高,尤其是企业的创新能力较弱,技术人员的技术水平不够过硬、创新能力不强制约着汽轮机行业的发展。所以企业的管理水平有待提高尤其是信息化管理技术和软件在管理中的应用。
汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用。汽轮机种类很多,并有不同的分类方法。 汽轮机的蒸汽从进口膨胀到出口,单位质量蒸汽的容积增大几百倍,甚至上千倍,因此各级叶片高度必须逐级加长。大功率凝汽式汽轮机所需的排汽面积很大,末级叶片须做得很长。
大型汽轮机组的研制是汽轮机未来发展的一个重要方向,这其中研制更长的末级叶片,是进一步发展大型汽轮机的一个关键;研究提高热效率是汽轮机发展的另一方向,采用更高蒸汽参数和二次再热,研制调峰机组,推广供热汽轮机的应用则是这方面发展的重要趋势。
另外,汽轮机的排汽压力越低,蒸汽循环的热效率就越高。以一座汽轮发电机总功率为1000兆瓦的电站为例,每年约需耗用标准煤230万吨。如果热效率绝对值能提高1%,每年可节约标准煤 6万吨。因此,汽轮机装置的热效率一直受到重视。为了提高汽轮机热效率,除了不断改进汽轮机本身的效率,包括改进各级叶片的叶型设计(以减少流动损失)和降低阀门及进排汽管损失以外,还可从热力学观点出发采取措施。此外,提高汽轮机热效率的措施还有,采用回热循环、采用再热循环、采用供热式汽轮机等。提高汽轮机的热效率,对节约能源有着重大的意义。
汽轮机是我国制造业中不可或缺的一部分,其市场已形成一定规模,行业发展呈现一片良好趋势。但是,我国应尽力摆脱对国外技术的依赖,探究独特的生产技术,在汽轮机的功率和参数方面寻找产品研发突破口,从而使国内汽轮机生产技术更上一个台阶,更好的促进我国汽轮机行业的发展。
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