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595 今非昔比(1/3)

    要理解努紮馬的驚訝,就需要先從燃氣輪機的技術說起。

    許多人都知道蒸汽機,它是用燃料把水燒開,產生出水蒸汽,然後再利用水蒸汽去推動活塞作功,把熱能轉化為機械能。蒸汽輪機的原理,就是把蒸汽機裏的活塞變成一組葉輪,高溫高壓的蒸汽通過葉輪,會使葉輪轉動,同樣可以產生機械能,帶動發電機發電。

    蒸汽機和蒸汽輪機最大的缺點,在於用燃料加熱水的過程會造成一定的能量損耗,從而降低了設備的熱效率。如果省去把水燒開的過程,而是直接用高溫高壓的燃氣來推動葉輪,那麽整個設備的熱效率就能夠有效地提高,從而達到節能、經濟、環保等要求。這種用高溫高壓燃氣來推動葉輪的設備,就叫做燃氣輪機。

    燃氣輪機與蒸汽輪機相比,還有其他的一些優點。一個是由於省去了蒸汽循環係統,整個設備的體積可以變得更小,從而可以安裝在船舶、飛機和其他一些裝備上,作為裝備的主機。另一個則是由於不需要等待把水燒開的過程,燃氣輪機的啟動速度比蒸汽輪機要快得多,經常被作為應急動力使用。

    燃氣輪機也有它的軟肋,那就是燃氣的溫度遠遠高於蒸汽的溫度,這對葉輪的材料提出了嚴酷的要求。水蒸汽的溫度是與壓力相關的,在常壓下,水蒸汽的溫度隻有100度,即便是在所謂“超臨界”的條件下,水蒸汽被加壓到250個大氣壓,溫度也就是600度左右,這樣的溫度仍遠遠低於普通金屬材料的熔點,所以使用一般的金屬來製造葉輪就可以了。

    燃氣輪機則不同,由於不采用水蒸汽作為傳導介質,而是直接用高溫燃氣來作功,所以燃氣輪機中的氣體溫度往往要達到600度以上。科學家們發現,燃氣輪機中氣體溫度越高,設備的熱效率也就越高,所以,不斷提高燃氣輪機中的氣體溫度,就成為提高燃氣輪機姓能的關鍵。

    從20世紀50年代以來,燃氣輪機技術經曆了三個階段,也可以稱為燃氣輪機的三代技術。第一代燃氣輪機技術的特點是燃氣初溫在600至1000度之間,簡單循環的熱效率在10%至30%之間。第二代燃氣輪機技術是指燃氣初溫達到1050至1370度之間,簡單循環的熱效率在32%至40%之間。2000年前後,以通用公司為代表的一些廠商提出了第三代燃氣輪機技術,燃氣初溫可以達到1400至1500度之間,熱效率進一步提高到40%以上。alk向努紮馬推薦的,就是它所開發出來的第三代燃氣輪機技術,燃氣初溫達到了1450度,這的確代表了國際一流的水平。

    提高燃氣輪機氣體溫度的技術難關很多,其中最主要的一項,就是葉片材料的選擇。普通鋼材的熔點是1500度左右,如果用普通鋼材製造燃氣輪機的葉輪,那麽在1450度的氣體中,這些葉輪將會軟得像煮熟的麵條一樣,根本就無法正常工作。所以,能否製造出氣體溫度更高的燃氣輪機,很大程度上取決於能否製造出耐高溫的材料。

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