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呼和浩特發(fā)電機(jī)行業(yè)新聞?wù)?2月4日，由七〇四所自主研制的、擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的20兆瓦級(jí)船用汽輪發(fā)電機(jī)組通過科技成果鑒定，成為國內(nèi)功率等級(jí)高的船用汽輪發(fā)電機(jī)組。中國工程院院士馬偉明、中國工程院院士何琳及國內(nèi)相關(guān)院所專家擔(dān)任鑒定委員會(huì)委員。七〇四所所長高曉敏、所長助理趙躍平參加鑒定會(huì)。文章稱，“該項(xiàng)目成功突破了多油動(dòng)機(jī)高壓電液調(diào)速、雙通道返流式集成旁排及變轉(zhuǎn)速運(yùn)行發(fā)電等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新應(yīng)用了直聯(lián)雙撓性轉(zhuǎn)子軸系及低頻多線譜主動(dòng)控制等設(shè)計(jì)，功率達(dá)到我國現(xiàn)有船用汽輪發(fā)電機(jī)組滿功率的4倍，與歐美汽輪發(fā)電機(jī)組功率等級(jí)相當(dāng)”。
眾所周知，船用汽輪發(fā)電機(jī)組主要為船舶提供用電。由于受船艙結(jié)構(gòu)尺寸的限制，為充分利用蒸汽焓降，汽輪機(jī)一般是小型化、高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。與民用汽輪發(fā)電機(jī)組相比，船用高速汽輪機(jī)瞬間輸出功率高，能量密度是民用汽輪機(jī)的數(shù)倍，也造成其振動(dòng)和噪音較大，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造都比較困難。這次的20兆瓦級(jí)船用汽輪發(fā)電機(jī)成果應(yīng)該說對(duì)未來核動(dòng)力航母電磁彈射器和核動(dòng)力潛艇發(fā)展具有重要的里程碑意義，因?yàn)槲覀冎篮藙?dòng)力裝置被譽(yù)為現(xiàn)在艦船的 “心臟”，而核汽輪機(jī)是核動(dòng)力裝置中重要的設(shè)備之一，它起著動(dòng)力轉(zhuǎn)換的重要作用。
目前的核動(dòng)力航母或者核動(dòng)力潛艇的船舶核動(dòng)力裝置依靠核裂變產(chǎn)生的能量來推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)或汽輪機(jī)帶動(dòng)螺旋槳運(yùn)動(dòng)的裝置。一般來說，各國軍用船舶上的核反應(yīng)堆的類型包括壓水堆、沸水堆等，而在艦船核動(dòng)力裝置中，通常采用一體自循環(huán)壓水堆。壓水型船舶核動(dòng)力裝置由一回路、二回路2個(gè)回路系統(tǒng)組成，這些回路主要負(fù)責(zé)能量轉(zhuǎn)換，船舶核動(dòng)力裝置根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化方式不同可分為熱力系統(tǒng)與推進(jìn)系統(tǒng)兩大功能系統(tǒng)，而上述我們研制的0兆瓦級(jí)汽輪機(jī)在這兩部分系統(tǒng)中占有重要作用，核汽輪機(jī)將熱力系統(tǒng)中的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，將推進(jìn)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為推進(jìn)能。
通常而言，核動(dòng)力裝置對(duì)可靠性的要求較高，并且裝置價(jià)格不菲，同時(shí)也需要較高的自動(dòng)化程度及嚴(yán)格培訓(xùn)的技術(shù)人員。出于上述原因，船用核動(dòng)力裝置目前主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，這些是高性能船用汽輪發(fā)電機(jī)組鮮有國家可以完成的主要原因，其技術(shù)難點(diǎn)很大，特別是相比于傳統(tǒng)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，核動(dòng)力裝置無需連續(xù)性地進(jìn)行補(bǔ)充燃料，因此核動(dòng)力裝置尤其適用于長期在海上作業(yè)而無需補(bǔ)充燃料的船舶，長期的使用必然要求其機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)體系的高可靠性，今年年初，20兆瓦船用汽輪發(fā)電機(jī)組成功加載到110。在整個(gè)試驗(yàn)中，該型汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在官方介紹中，該型汽輪發(fā)電機(jī)組是支撐全電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展的重要成套設(shè)備，項(xiàng)目研制意義重大，而全電推進(jìn)技術(shù)則是未來艦艇技術(shù)核心關(guān)鍵之一。
目前，航母或艦艇上采用的推進(jìn)系統(tǒng)，主要有機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)和傳統(tǒng)電力推進(jìn)系統(tǒng)兩種。與前者相比，傳統(tǒng)電力推進(jìn)系統(tǒng)雖然做了很大改進(jìn)，但仍然存在一些不足。問題是，艦艇推進(jìn)系統(tǒng)用電與艦艇日常用電（含艦艇上所有武器裝備耗電以及航母人員生活用電）分別由不同的電力系統(tǒng)提供，這些電力系統(tǒng)相互獨(dú)立，產(chǎn)生的電力只限于本系統(tǒng)“用戶”所用，不能輸出到本系統(tǒng)之外例如，推進(jìn)電力系統(tǒng)僅為艦艇推進(jìn)系統(tǒng)供電，不能為艦艇其他需求提供電力，而日常用電只能來自日常電力系統(tǒng)。而通常情況下，推進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)功率非常大，但畢竟推進(jìn)系統(tǒng)全功率滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)候并不多，艦艇在航速不高或低速巡航狀態(tài)時(shí)只用到20%左右的電力，這就導(dǎo)致大量的電力閑置或浪費(fèi)。
而全電推進(jìn)系統(tǒng)，將艦艇上推進(jìn)電力系統(tǒng)和日常用電系統(tǒng)合二為一，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、配電與電力推進(jìn)用電、日常用電統(tǒng)一調(diào)配和集中控制的一種一體化的艦艇電力系統(tǒng)，它從根本上改變了艦艇推進(jìn)技術(shù)，解決了上述問題。全電推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用有一個(gè)特別的用途就是為電磁彈射裝置在常規(guī)動(dòng)力航母上的配備和使用提供了可能，大幅提升航母的信息化程度和戰(zhàn)斗力。在官方文章中也提到，“鑒定委員會(huì)專家一致認(rèn)為，該項(xiàng)目成果填補(bǔ)了國內(nèi)大功率船用汽輪發(fā)電機(jī)組空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平，作為船舶大容量電力系統(tǒng)的核心設(shè)備，不僅為推進(jìn)系統(tǒng)提供了電力保障，更為未來船舶全電力化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，具有重大的軍事價(jià)值和社會(huì)效益”，這中間意味著啥請(qǐng)大家細(xì)細(xì)體會(huì)。
來源：騰訊網(wǎng)
