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4 燃气轮机技术发展趋势
世界重型燃气轮机技术发展遵循热效率提高的路线,正由当代级(E/F)向先进级(G/H)、未来级(J)发展,部分国外燃气轮机制造商的燃气轮机技术已达到H级水平,下一步技术发展趋势是:
4.1燃气轮机技术发展趋势
提高燃气轮机参数(燃气初温和压气机压缩比),提高燃气轮机的效率,燃气初温的下一个目标是1700℃。拓宽燃料适应范围,进一步降低NOx等污染物排放。燃气透平要求进汽温度更高、透平气动效率更高、功率更大、材料高温性能优越,采用更先进、更复杂的冷却技术。压气机朝着级数少、压比高、效率高、运行稳定性高、喘振裕度大、及流量大的方向发展。燃烧室要耐更高温度的燃烧反应,提高燃烧效率,减少污染排放,减小尺寸。当今世界重型燃气轮机技术发展趋势如图2。
图2 重型燃气轮机技术发展趋势示意图
4.2燃气轮机功率发展趋势
无论是简单循环还是复杂循环,世界燃气轮机的功率与效率逐步提高,耗油率不断降低。简单循环燃气轮机主要通过提高压比、提高涡轮进口温度、提高部件效率等措施提高功率与热效率并降低耗油率。
4.3燃气轮机沿着适应环保要求的趋势发展
目前,燃气轮机主要通过采用低污染物排放燃烧技术,新型低排放燃烧室的采用,将会大大降低NOx、CO、UHC和颗粒状物等的排放量,随着节能减排要求的提出也将会逐步应用于舰船燃气轮机上。
4.4燃气轮机产品向系列化、谱系化发展
以基准航空发动机为基础,燃气轮机设计与制造商改型研制不同类型和不同功率的燃气轮机,充分体现了“一机为本、衍生多型、满足多用、形成谱系”的特点,不仅赋予航空发动机顽强的生命力,达成更新换代的良性发展态势,也保证了燃气轮机的可靠性、先进性、周期短、风险低和成本低。
5 发展四川省燃气轮机产业的建议
四川省燃气轮机产业技术发展需要在政府的引导和扶持下,搭建协同创新平台,构建创新研发机制,以核心企业为中心,动员、整合各方面的力量,突破关键共性技术和工艺技术,按步骤推进四川省燃气轮机技术和产业的发展,是一个长期的过程,需要在各方面予以保障。
5.1创新驱动燃气轮机产业的发展
搭建四川省燃气轮机产业技术发展协同创新平台,整合产业发展科研和制造资源。大力推动燃气轮机主机企业从引进消化吸收再创新向自主创新、集成创新转型升级,支持配套企业紧密参与重点主机产品创新及产业化过程。着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研用投相结合的技术创新体系,鼓励企业、高校联合组建科研平台,促进高校、科研院所科技成果转化和产业化。
支持企业、高校、科研院所向社会开放资源,将一批内部平台转型为行业共性技术研发平台、行业检测试验验证平台。积极推动各类技术创新主体攻克一批重点领域关键共性技术,形成一批自主知识产权,为产业后续发展提供动力。
5.2建立燃气轮机领域的产学研协同技术发展模式
推动燃气轮机研制企业、科研院所和高校建立更加紧密的产学研协同攻关体系,积极鼓励和大力支持省内研发力量的强强联合,积极引入国际国内研发优势力量,支持省内、跨省、跨区域的产学研协同攻关,提高四川省燃气轮机产业技术创新能力。
5.3建立省级科技专项,加强财税政策支持
建立省级科技专项资金,加大燃气轮机研发资金投入。落实好高新技术企业税收减免、研发费用税前加计扣除、重大技术装备关键零部件及原材料进口免税等优惠政策。
省级创新驱动、技术改造、科技成果转化、节能环保等专项资金,要向燃气轮机产业转型升级项目倾斜。采取研制费用和保费补贴等方式,鼓励装备制造企业联合高校、科研院所开发国民经济和国防建设急需的成台、成套首创产品,大力培育和发展四川省天然气和燃气轮机市场,鼓励省内业主单位使用“四川造”燃气轮机首台(套)产品。
5.4抓好燃气轮机创新要素保障协调工作
切实促进燃气轮机研制重点骨干单位的各类创新要素的集聚和保障,在研发投入、科研设施和研发平台建设、高层次研发人员和团队等方面做好协调和政策支撑。对重大科研项目实行绿色通道制度,对燃气轮机研制的重点企业、科研院所等单位的重大燃机研发和示范项目建设用地,加大协调支持力度,优先落实。
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