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談談“艦載”蒸汽輪機那些事

2023-06-03 20:14 作者:帝國蒼穹fw190  | 我要投稿

? ? ? ?其實有點跑題了,主要接著之前評論區(qū)曾經(jīng)提到--如果艦載動力使用超臨界鍋爐-蒸汽輪機怎么樣,有多少提升?

? ? ? ? 因為艦載鍋爐蒸汽輪機已經(jīng)很多年沒有大的跨越了,本文數(shù)據(jù)基本以工業(yè)機組作為替代。但應當指出的是,艦載動力運行環(huán)境遠遠惡劣于陸基工業(yè)環(huán)境,也可能面臨可靠性問題,不能直接套轉(zhuǎn),就圖個樂看看得了。

蒸汽輪機葉片

? ? ? ? 目前超超臨界工業(yè)機組已經(jīng)廣泛使用,但也遭遇了700℃級瓶頸(歐洲方案蒸汽參數(shù)為700-720℃、35MPa,美國為730-760℃、38MPa),700℃級從實際開始研發(fā)算起,也已經(jīng)歷時20余年。

? ? ? ? 目前GE使用化石為能源的超超臨界工業(yè)機組,蒸汽參數(shù)指標最高的是STF-D1250(先進超超臨界蒸汽循環(huán)、一次再熱,蒸汽參數(shù)為650-670°C、33MPa),輸出為400-1200MW,效率≥54%(號稱最大為55%),而STF-D2250采用二次再熱、相關(guān)參數(shù)略有不同。

STF-D1250 和 STF-D2250

? ? ? ? ?而GE的STF-A1050和STF-D1050(超臨界蒸汽循環(huán)、一次再熱),蒸汽參數(shù)為600-620°C、30MPa,輸出為150 - 300MW和200-1200MW,效率≤50%。

? ? ? ?GE的STF-A850和STF-D850(超臨界蒸汽循環(huán)、一次再熱),蒸汽參數(shù)為585°C、30MPa,輸出為150 - 300MW和200-1000MW,效率≤48%和49%。

STF-A1050和STF-D1050

? ? ? ?作為對比GE的9HA級重型燃機輪機的簡單循環(huán)輸出為448–571MW,凈效率為42.9%--44.0%,聯(lián)合循環(huán)效率可達64.3%,效率上各式蒸汽輪機機組并不占優(yōu)勢。

? ? ? ? 同時考慮到艦載空間,系統(tǒng)重量,啟動加速性能等指標,尤其是隨著整合式推進等的推廣,燃機輪機優(yōu)勢可謂不斷加大。

9HA級重型燃機輪機

? ? ? ?當然如果艦載動力還是考慮鍋爐蒸汽輪機的話(比如常規(guī)航母),最現(xiàn)實的可能還是移植比如說STF-A200和STF-D250這種非再熱汽輪機機組,蒸汽參數(shù)為565°C、14MPa,輸出為250 - 300MW,效率≤41%和42%(注:為超高壓還不到亞臨界)。?

STF-A200和STF-D250

? ? ? ? ? 當然平心而論,這樣做還不如多“綁”幾臺LM6000。

END


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