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2.3 燃气轮机产业的发展特点
燃气轮机属于技术、资金、人才密集领域,是研发周期长、生命周期长的战略产业。长期以来,世界发达国家一直把燃气轮机作为战略性产业,投入巨资研制和开发燃气轮机新产品、新技术,改善和提高燃气轮机的性能,极大地促进了燃气轮机产业的发展。西方发达国家为保持其燃气轮机技术优势,并在市场竞争中始终处于领先,都制定了燃气轮机的专项发展计划,如美国的ATS计划(先进透平系统计划)和CAGT计划(联合循环燃气轮机计划)、欧共体的EC-ATS计划、日本的“新日光”计划和“煤气化联合循环动力系统”等。这些计划的实施,极大推动了燃气轮机先进技术的研究和应用,为新型燃气轮机的研制储备了技术,对其保持世界领先的地位和优势起到了决定性作用。
2.4 我国燃气轮机的发展
2.4.1我国燃气轮机发展现状
中国燃气轮机工业按苏联模式建立,分属机械、航空、船舶等工业部门,总的来说可以概括为:起步不晚但进展不快,机型不少但市场份额不大。由于长期缺乏统筹规划,资金投入匮乏,预先研究不足,技术基础薄弱。纵观燃气轮机的发展史,中国始终没有确立坚定地走自主研制的发展道路。
根据发展阶段和途径,中国的燃气轮机可以分为5大类,包括早期航机改工业燃机、专利生产航机改工业燃机、合作生产燃机、正在改进中的航机改燃机及863专项燃机。我国燃气轮机同国际先进水平相比仍存在很大差距,尚未形成真正的产业。
我国燃气轮机领域主要的研制力量分别来自中国航发、船舶、机械等工业部门和科研院所。
2.4.1.1我国的重型燃气轮机产业
在重型燃机领域,2001~2007年,我国以三次“打捆招标、市场换技术的方式”,引进GE、MHI、Siemens公司的F/E级重型燃气轮机50余套共2000万千瓦,由哈气-GE、东气-MHI、上汽-Siemens、南汽-GE四个联合生产体实行国产化制造,目前国产化率近70%,外方坚持不转让燃气轮机任何设计技术、热端部件制造技术,更不可能转让先进级(G/H级)燃气轮机的任何技术。在重型燃机的产业链中,我们依然处在的制造环节,缺乏自主研发能力。
目前在我国气电设备市场,竞争格局是典型的3加1,即上海电气、东方 电气、哈尔滨电气外加南京汽轮机电机。四家公司又在市场换技术的政策下各自与一家外资公司捆绑招标,其中上海电气结对西门子,东方 电气结对三菱,哈电与南汽则与GE 合作。从下表统计可以得知,截止2010 年底,在已生产的燃气轮机中,F 级燃气机哈电具有较大优势,上海电气与东方 电气份额相当;在E级气机方面,上海电气则比重最大。
2.4.1.2我国的舰用燃气轮机
由于民用舰船对航速、噪声要求低,对经济性要求高,95%以上的民用舰船仍然使用柴油机动力。军舰是轻型燃气轮机的重要应用方向。在军舰动力方案选择上,燃气轮机的主要竞争对手是柴油机和蒸汽轮机,但是由于燃气轮机先天优势与军舰动力系统性能要求更为吻合,燃气轮机成为了各国军舰动力系统发展的首要选择。
燃气轮机第一个优势是功率密度极大。一般情况下,同等功率的燃机体积是柴油机的1/3~1/5,是蒸汽轮机的1/5~1/10左右。这是由燃气轮机本身精巧的连续转动热力学循环结构决定的。燃气轮机体积小、功率大,非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。
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