火力發(fā)電的歷史久遠，為世界經(jīng)濟發(fā)展提供著充足的能源。但是，隨著環(huán)境保護觀念深入人心，世界資源日益緊缺，火力發(fā)電已經(jīng)成為我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點對象。作為新型發(fā)電模式，燃氣輪機發(fā)電具備快速啟停、高效率以及較小占地規(guī)模的有點，污染小。在我國工業(yè)實踐中，受到制造技術(shù)的商業(yè)秘密制約，自主創(chuàng)造能力十分薄弱，進口是主要來源，并沒有在全國推廣開來。本文主要淺析燃氣輪發(fā)電機組的當前發(fā)展情況，并展望未來趨勢，希望引起工業(yè)領(lǐng)域人員的重視。
1.燃氣輪機及其發(fā)電機組現(xiàn)狀淺析
1.1.燃氣輪機淺析
作為旋轉(zhuǎn)式動力機械，氣體以連續(xù)流動的方式在燃氣輪機中通過熱能向機械能的轉(zhuǎn)化，進而推動發(fā)電機組旋轉(zhuǎn)。從世界范圍來看，第一臺燃氣輪機由瑞士一家企業(yè)制造，時間為1939年。經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，機車與坦克動力、艦船動力、管線動力與發(fā)電等都有燃氣輪機的身影。從結(jié)構(gòu)上劃分，輕型與重型燃氣輪機為工業(yè)燃氣輪機類型。當前，俄、英、美等發(fā)達國家已經(jīng)將燃氣輪機完全應用到了水面艦艇上。此外，海上采油、輸油輸氣的管線加壓裝置也由輕型燃氣輪機構(gòu)成，實現(xiàn)了41.6%的熱效率（簡單循環(huán)）。高度壟斷是重型燃氣輪機制造領(lǐng)域的特點，重要的核心企業(yè)為ABB、西門子/西屋、GE、三菱等。輕型燃氣輪機制造領(lǐng)域中主導企業(yè)為P&W、R.R與GE，其他國家也不甘落后，正在緊鑼密鼓的航機改型。
上世紀五十年代末，國內(nèi)開始制造重型燃氣輪機。當時的上汽廠、南汽廠、哈汽廠身肩國家工業(yè)復興的大任，在“廠校結(jié)合”形式下，自主研發(fā)出的燃氣輪機位列世界領(lǐng)先，如3500hp機車用機組，1MW、3MW發(fā)電機組。近年來，隨著我國工業(yè)化的不斷升級，重型燃氣輪機也在不斷的改造升級。為實現(xiàn)利用冶金企業(yè)的高爐煤氣，美國GE與南汽廠通過技術(shù)交流，立足于MS6001B，6B-L型燃氣輪機研發(fā)成功，實現(xiàn)再利用高爐煤氣的環(huán)保要求。從科研實力分析，國內(nèi)研究所或高校儲備著大量科研設(shè)施與科研人員，如哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、國家電網(wǎng)熱工研究院、中科院工程熱物理研究所等，研究出的一批批優(yōu)秀成果（紅旗360、東風I型葉型）。當然，設(shè)備不夠集中，先進性尚待提高，完善工作仍需繼續(xù)。
國內(nèi)航空系統(tǒng)是輕型燃氣輪機的集結(jié)地，在航空發(fā)動機領(lǐng)域，研究設(shè)計院、制造廠數(shù)量眾多，職工數(shù)量上萬。在上世紀70年代，郵電、石化、油田等企業(yè)都應用到了331廠、410廠研發(fā)的WZ-6G、WJ-6G、WJ-5G等產(chǎn)品型號。在技術(shù)改造與創(chuàng)新實踐中，燃氣輪機的制造工藝已經(jīng)掌握成熟，精密機加設(shè)備成套，特種工藝設(shè)備應有盡有，氣冷渦輪葉片制作方便，噴嘴、內(nèi)外套、火焰筒以及燃燒室的制造也較為常見，可以說，我國有強大的生產(chǎn)輕型燃氣輪機系統(tǒng)優(yōu)勢。
總的說來，燃氣輪機工業(yè)的產(chǎn)業(yè)集聚性不強，起步晚，基礎(chǔ)優(yōu)勢明顯，發(fā)展遲緩，產(chǎn)業(yè)分散。雖然存在諸多的薄弱缺點，但缺口尚可快速彌補。從設(shè)計、實驗、材料與加工分析，加工能力最佳，材料與設(shè)計尚待提升。國內(nèi)除了對大型輪盤快速應力處理、定向結(jié)晶片等設(shè)備與工藝的加工存在難度外，現(xiàn)有設(shè)備是可以完成其他產(chǎn)品加工的。
1.2.燃氣輪機發(fā)電機組淺析
燃氣輪機發(fā)電機組主要功能在于驅(qū)動發(fā)電機正常發(fā)電，聯(lián)合蒸汽燃氣循環(huán)為常見的發(fā)電機組，相比于通常的燃煤發(fā)電，采用聯(lián)合蒸汽燃氣循環(huán)具備環(huán)保節(jié)能、安裝時間短、高效率、投入成本低、裝置整體體積不大以及迅速啟停的優(yōu)勢。所以，聯(lián)合式的蒸汽燃氣循環(huán)，在減排節(jié)能、機組調(diào)峰、谷峰差問題解決等方面，應該成為各工業(yè)領(lǐng)域重點發(fā)展方向。
2.燃氣輪機發(fā)電機組的未來走向淺析
沿海經(jīng)濟發(fā)達區(qū)為分布燃氣輪機發(fā)電機組的主要區(qū)域，另外，油氣田、大中城市也有零星分布。進口機組是國內(nèi)燃氣輪機發(fā)電機組的主要來源，功能在于發(fā)電，其余少數(shù)用在坦克、艦船動力、增壓、注氣與注水。立足發(fā)電千瓦做統(tǒng)計，僅有7%為國產(chǎn)。
所以，在將來的燃氣輪機發(fā)電機組發(fā)展中，要堅持自主創(chuàng)新的道路，增強自主研發(fā)能力，只有自己掌握了核心技術(shù)，方能實現(xiàn)工業(yè)的完全獨立。相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域應該走校企聯(lián)合、產(chǎn)學研相結(jié)合的道路，利用高校優(yōu)秀人才，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際，研發(fā)出新一代燃氣輪機技術(shù)。當前，新材料為燃氣輪機技術(shù)研發(fā)方向，想要實現(xiàn)發(fā)動機的理想工作水平，有必要做到>1600-1800℃的透平初溫，排除冷卻系統(tǒng)。淘汰現(xiàn)用的合金材料，以高溫性能加、密度小的材料為選擇方向，那么陶瓷可能成為首選。
分析國家工業(yè)政策，能源市場變動，加上環(huán)保理念的深入，燃氣輪機及其發(fā)電機組的應用領(lǐng)域也將不斷擴展。目前,國內(nèi)由南京汽輪電機（集團）有限責任公司與GE公司合作生產(chǎn)的40MW（6B）和125MW（9E）等級的燃機已經(jīng)應用于生產(chǎn)領(lǐng)域。同時正在和GE公司完成了70MW（6FA）等級的燃機合作生產(chǎn)計劃。需要構(gòu)建聯(lián)合蒸汽/燃氣循環(huán)發(fā)電機組，打造系列產(chǎn)品，為國內(nèi)發(fā)電服務(wù)。在艦用燃氣輪機方面，有必要制造多樣化檔次功率，為現(xiàn)代化海軍服務(wù)。在高原機車以及輸油輸氣管線的動力上，制造的燃氣輪機機械驅(qū)動力應在10-25MW，滿足資源利用。
最后，燃氣輪機發(fā)電機組還要走符合中國能源國情的道路，作為煤炭利用大國，天然氣在能源利用比重上占有量非常少，煤炭依然是我國重要能源。所以，燃氣輪機的制造有必要考慮煤炭的燃燒實際，以上情況在短時間內(nèi)并不會改變。但是，國家政策正偏向于降低煤炭利用比重，逐漸提高天然氣的消費比例。為此，各生產(chǎn)企業(yè)也應加緊生產(chǎn)新能源利用發(fā)電機組。

走規(guī)?；?、系列化以及集成化的燃氣輪機的生產(chǎn)道路，實現(xiàn)壓比高、效率高、功率高的目標還需要較長時間努力。所以，未來燃氣輪機及其發(fā)電機組的升級改造，應該根據(jù)燃氣輪機的運行實際、技術(shù)掌握力度基礎(chǔ)上，做好技術(shù)完善工作。中國是能源利用大國，燃氣輪機應該走自主研發(fā)的道路，雖然我國起步晚，但基礎(chǔ)尚不薄弱，所以，燃氣輪機及其發(fā)電機組的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，應該放眼國家、民族未來，團結(jié)各方力量，互通有無，積極合作，推動我國工業(yè)復興。