华丽变身｜燃气轮机：走向大众化的“明珠”-第2页-北极星火力发电网

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另一方面则是太费油“用不起”，主流船用燃气轮机热效率基本在30%～40%(表3),即便采用间冷回热循环的罗罗WR-21燃气轮机，效率也仅为42%,与低速机约50%的效率相比仍有明显差距。反映在油耗方面，燃气轮机为200～225kg/(kW*h),而目前低速柴油机产品油耗约为170kg/(kW.h)。此外，如果不采用天然气等价格相对低廉的气体燃料，燃气轮机通常使用的煤油、柴油等燃料价格也较重油高。

沉寂后的回归

经历了上世纪末豪华游轮应用的热潮后，燃气轮机在民船领域的应用似乎陷入了沉寂，直到2013年快速渡船“Francisco”号的出现。该船长99米，由2台LM2500提供动力，采用LNG燃料，航速超过58节，可以同时承载1000名乘客和150辆汽车，目前用于阿根廷首都布宜诺斯艾利斯到乌拉圭首都蒙得维的亚之间的国际航线。同年，GE Marine商船市场推广总裁Jeremy W Barnes在旅游渡船“Viking Grace”号上举行的“LNG动力船舶研讨会”上指出，经过一段寂静时期后，燃气轮机将重新回归到商船领域。

果不其然，此后GE携其以燃气轮机为核心的“燃-蒸联合循环电力系统(COGES)”开始了一系列动作。2014年，GE与大连船舶重工合作研发的汽轮机动力LNG运输船设计获得英国劳氏船级社(LR)原则批准。2015年，GE与韩国现代重工(HHI)联合开发的全球首艘燃气轮机动力17.4万立方米LNG船获得LR原则批准。

2016年3月，GE与HHI、LR再次联手开发燃气轮机动力14000TEU电力推进集装箱船。同年9月德国汉堡海事展上，GE与大连船舶重工合作开发燃气轮机驱动20000TEU电力推进集装箱船获得LR原则批准，与沪东中华联合开发的燃气轮机动力17.8万立方米LNG船获得美国船级社(ABS)原则批准。11月，GE与韩国远东船舶设计与工程公司等几家单位签署了谅解备忘录，合作开发基于COGES(燃气轮机和汽轮机联合的综合电力推进系统)的LPG燃料渡轮，这些渡轮将用于仁川至济州岛等多条航线。

不难发现，与以往不同的是GE瞄准了几乎被柴油机垄断的远洋商船市场，并且积极与中韩两大造船国家开展深度合作。实上，COGES并不是第一次出现，早在上世纪80年代末GE就开始了燃气轮机和汽轮机联合的电力驱动系统研究，并在千禧号(Celebrity Millennium)豪华游轮中得到应用。时势造英雄，GE这次进军远洋商船市场最大的推动力，还得归功于日益严格的排放法规以及由此带来的船用燃料的变化。

在排放方面，燃气轮机较柴油机具有天生的优势，普遍采用的低排放燃烧技术使得COGES系统无需废气处理装置就可以满足IMO Tier III及美国环保署(EPA)Tier IV要求。在燃料的适用性方面，燃气轮机也可以使用多种标准、非标准的液态、气态燃料，而柴油机在采用LNG燃料时需要对内部结构和外部燃料供应系统进行大量改造。

肩油老虎华丽变身

除了天时地利，GE开发的COGES复合循环系统历经不断的完善，改变了燃气轮机油老虎的固有形象。从基本原理上看，燃气轮机排放出的高温尾气带走了大量能量，通过加装余热回收锅炉将这部分能量回收利用，用于产生驱动蒸汽轮机发电机组的蒸汽，这样以来就对燃气轮机“浪费”的能量进行了再次利用，整体系统效率显著提高。

以一套用于LNG运输船的COGES系统为例，该系统总功率为46MW,由2台燃气轮机发电机和1台蒸汽轮机发电机(根据需求轮机数量可进行增减)、余热锅炉、辅助锅炉等设备构成。根据燃气轮机与蒸汽轮机的功率分配不同，COGES系统效率可以达到50%~60%。此外，与传统柴油机动力系统相比，COGES空间节省约40%,重量减轻约60%。

近些年，GE结合自身技术优势，在海事领域动作频频。2011年9月2日，GE斥资32亿美元收购在船舶电力及推进领域拥有雄厚实力的法国Converteam公司。2013年，GE将旗下电能转换事业部、运输集团海事部、石油与天然气集团、航空集团海事部和全球研发中心的海事相关技术整合，成立了一个全新的全球船舶与海洋工程事业部。在此基础上，2015年GE公司进一步整合资源，将汽轮透平与柴油发动机、电机、变速驱动、钻井系统、自动化与控制系统以及相关业务融入海事业务范围成立海事事业部。

目前，远洋商船动力成为GE虎视眈眈的新目标，随着其在海事领域进一步拓展，燃气轮机这个曾经高高在上、成本高企的“明珠”，开始得到更大规模的应用，有朝一日，或将成为颇接地气的“大众货”?

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原标题：【行业观察】燃气轮机：走向大众化的“明珠”

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