火力發(fā)電的歷史久遠(yuǎn)，為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供著充足的能源。但是，隨著環(huán)境保護(hù)觀(guān)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(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)對(duì)象。作為新型發(fā)電模式，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電具備快速啟停、高效率以及較小占地規(guī)模的有點(diǎn)，污染小。在我國(guó)工業(yè)實(shí)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(jìn)口是主要來(lái)源，并沒(méi)有在全國(guó)推廣開(kāi)來(lái)。本文主要淺析燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組的當(dāng)前發(fā)展情況，并展望未來(lái)趨勢(shì)，希望引起工業(yè)領(lǐng)域人員的重視。
1.燃?xì)廨啓C(jī)及其發(fā)電機(jī)組現(xiàn)狀淺析
1.1.燃?xì)廨啓C(jī)淺析
作為旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，氣體以連續(xù)流動(dòng)的方式在燃?xì)廨啓C(jī)中通過(guò)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而推動(dòng)發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)。從世界范圍來(lái)看，第一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)由瑞士一家企業(yè)制造，時(shí)間為1939年。經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，機(jī)車(chē)與坦克動(dòng)力、艦船動(dòng)力、管線(xiàn)動(dòng)力與發(fā)電等都有燃?xì)廨啓C(jī)的身影。從結(jié)構(gòu)上劃分，輕型與重型燃?xì)廨啓C(jī)為工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)類(lèi)型。當(dāng)前，俄、英、美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將燃?xì)廨啓C(jī)完全應(yīng)用到了水面艦艇上。此外，海上采油、輸油輸氣的管線(xiàn)加壓裝置也由輕型燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了41.6%的熱效率（簡(jiǎn)單循環(huán)）。高度壟斷是重型燃?xì)廨啓C(jī)制造領(lǐng)域的特點(diǎn)，重要的核心企業(yè)為ABB、西門(mén)子/西屋、GE、三菱等。輕型燃?xì)廨啓C(jī)制造領(lǐng)域中主導(dǎo)企業(yè)為P&W、R.R與GE，其他國(guó)家也不甘落后，正在緊鑼密鼓的航機(jī)改型。
上世紀(jì)五十年代末，國(guó)內(nèi)開(kāi)始制造重型燃?xì)廨啓C(jī)。當(dāng)時(shí)的上汽廠(chǎng)、南汽廠(chǎng)、哈汽廠(chǎng)身肩國(guó)家工業(yè)復(fù)興的大任，在“廠(chǎng)校結(jié)合”形式下，自主研發(fā)出的燃?xì)廨啓C(jī)位列世界領(lǐng)先，如3500hp機(jī)車(chē)用機(jī)組，1MW、3MW發(fā)電機(jī)組。近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷升級(jí)，重型燃?xì)廨啓C(jī)也在不斷的改造升級(jí)。為實(shí)現(xiàn)利用冶金企業(yè)的高爐煤氣，美國(guó)GE與南汽廠(chǎng)通過(guò)技術(shù)交流，立足于MS6001B，6B-L型燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)成功，實(shí)現(xiàn)再利用高爐煤氣的環(huán)保要求。從科研實(shí)力分析，國(guó)內(nèi)研究所或高校儲(chǔ)備著大量科研設(shè)施與科研人員，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、國(guó)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(fēng)I型葉型）。當(dāng)然，設(shè)備不夠集中，先進(jìn)性尚待提高，完善工作仍需繼續(xù)。
國(guó)內(nèi)航空系統(tǒng)是輕型燃?xì)廨啓C(jī)的集結(jié)地，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，研究設(shè)計(jì)院、制造廠(chǎng)數(shù)量眾多，職工數(shù)量上萬(wàn)。在上世紀(jì)70年代，郵電、石化、油田等企業(yè)都應(yīng)用到了331廠(chǎng)、410廠(chǎng)研發(fā)的WZ-6G、WJ-6G、WJ-5G等產(chǎn)品型號(hào)。在技術(shù)改造與創(chuàng)新實(shí)踐中，燃?xì)廨啓C(jī)的制造工藝已經(jīng)掌握成熟，精密機(jī)加設(shè)備成套，特種工藝設(shè)備應(yīng)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(jiàn)，可以說(shuō)，我國(guó)有強(qiáng)大的生產(chǎn)輕型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。
總的說(shuō)來(lái)，燃?xì)廨啓C(jī)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)集聚性不強(qiáng)，起步晚，基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)展遲緩，產(chǎn)業(yè)分散。雖然存在諸多的薄弱缺點(diǎn)，但缺口尚可快速?gòu)浹a(bǔ)。從設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、材料與加工分析，加工能力最佳，材料與設(shè)計(jì)尚待提升。國(guó)內(nèi)除了對(duì)大型輪盤(pán)快速應(yīng)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?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組淺析
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組主要功能在于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)正常發(fā)電，聯(lián)合蒸汽燃?xì)庋h(huán)為常見(jiàn)的發(fā)電機(jī)組，相比于通常的燃煤發(fā)電，采用聯(lián)合蒸汽燃?xì)庋h(huán)具備環(huán)保節(jié)能、安裝時(shí)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(shì)。所以，聯(lián)合式的蒸汽燃?xì)庋h(huán)，在減排節(jié)能、機(jī)組調(diào)峰、谷峰差問(wèn)題解決等方面，應(yīng)該成為各工業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展方向。
2.燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的未來(lái)走向淺析
沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)為分布燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的主要區(qū)域，另外，油氣田、大中城市也有零星分布。進(jìn)口機(jī)組是國(guó)內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的主要來(lái)源，功能在于發(fā)電，其余少數(shù)用在坦克、艦船動(dòng)力、增壓、注氣與注水。立足發(fā)電千瓦做統(tǒng)計(jì)，僅有7%為國(guó)產(chǎn)。
所以，在將來(lái)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)展中，要堅(jiān)持自主創(chuàng)新的道路，增強(qiáng)自主研發(fā)能力，只有自己掌握了核心技術(shù)，方能實(shí)現(xiàn)工業(yè)的完全獨(dú)立。相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)該走校企聯(lián)合、產(chǎn)學(xué)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(shí)際，研發(fā)出新一代燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)。當(dāng)前，新材料為燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)研發(fā)方向，想要實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)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(guó)家工業(yè)政策，能源市場(chǎng)變動(dòng)，加上環(huán)保理念的深入，燃?xì)廨啓C(jī)及其發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)展。目前,國(guó)內(nèi)由南京汽輪電機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司與GE公司合作生產(chǎn)的40MW（6B）和125MW（9E）等級(jí)的燃機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域。同時(shí)正在和GE公司完成了70MW（6FA）等級(jí)的燃機(jī)合作生產(chǎn)計(jì)劃。需要構(gòu)建聯(lián)合蒸汽/燃?xì)庋h(huán)發(fā)電機(jī)組，打造系列產(chǎn)品，為國(guó)內(nèi)發(fā)電服務(wù)。在艦用燃?xì)廨啓C(jī)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(jī)車(chē)以及輸油輸氣管線(xiàn)的動(dòng)力上，制造的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)械驅(qū)動(dòng)力應(yīng)在10-25MW，滿(mǎn)足資源利用。
最后，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組還要走符合中國(guó)能源國(guó)情的道路，作為煤炭利用大國(guó)，天然氣在能源利用比重上占有量非常少，煤炭依然是我國(guó)重要能源。所以，燃?xì)廨啓C(jī)的制造有必要考慮煤炭的燃燒實(shí)際，以上情況在短時(shí)間內(nèi)并不會(huì)改變。但是，國(guó)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(fèi)比例。為此，各生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)加緊生產(chǎn)新能源利用發(fā)電機(jī)組。

走規(guī)模化、系列化以及集成化的燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)道路，實(shí)現(xiàn)壓比高、效率高、功率高的目標(biāo)還需要較長(zhǎng)時(shí)間努力。所以，未來(lái)燃?xì)廨啓C(jī)及其發(fā)電機(jī)組的升級(jí)改造，應(yīng)該根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行實(shí)際、技術(shù)掌握力度基礎(chǔ)上，做好技術(shù)完善工作。中國(guó)是能源利用大國(guó)，燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)該走自主研發(fā)的道路，雖然我國(guó)起步晚，但基礎(chǔ)尚不薄弱，所以，燃?xì)廨啓C(jī)及其發(fā)電機(jī)組的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，應(yīng)該放眼國(guó)家、民族未來(lái)，團(tuán)結(jié)各方力量，互通有無(wú)，積極合作，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)復(fù)興。