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文|编：史争旦夕

信息源：本文陈述所有内容皆有可靠信息来源赘述在文章结尾

我国工业设备又一次迎来了重大突破。

在23年元旦，成功点火的50兆瓦的燃汽轮机，并且在今年三月份成功进行商用，这说明我国的燃汽轮机技术已经打破欧美80年垄断，并且成功驱动055万吨驱逐舰。

那么，我国是如何打破欧美80年垄断？我国重型燃气轮机又发展到何种程度？为何055大驱将再无短板？

中国重型汽轮机的诞生

2023年1月3日中国首个自主研发的F级50兆瓦重型燃汽轮机成功点火，并且成功并网发电，工程师曾经比喻此次点火难度相当于在10级狂风中点一根蜡烛。

这种大型的燃汽轮机不仅能发电，并且还能运用到万吨级055驱逐舰，使得驱逐舰的速度有所提升，使我国在海洋上的威慑再次提升一个等级。

汽轮机的发展

十八世纪六十年代，蒸汽时代开始，到十九世纪第二次工业革命，使得蒸汽机与电联系了起来，进入了电气时代。

十九世纪，瑞士在世界首次的创造出了第一台单级冲动式汽轮机，之后的几个世纪从石油能源逐渐转变为电能，乃至现在，燃汽轮机仍然是火电的重要组成部分。

但是就这项技术，被外国人整整封锁了80年，这80年被各种卡脖子，如今终于实现了技术独立。

工作原理

燃汽轮机的工作原理跟吹风机差不多，里面有很多的叶片，但是不同的是，并不是扇叶吹气，而是吹动扇叶，将水在锅炉里加热成蒸汽以及燃料，来自锅炉的蒸汽进入燃汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将工质的热能转化为燃汽轮机转子旋转的机械能。

主要由进气道、压气机、燃烧式和燃气透屏排气道等几部分组成，此外还包括启动装置、燃料系统、润滑系统、空气滤、氢气进气和排气消声器等辅助系统。

在这里面最困难的竟然是叶片，动叶又称工作叶片，是高速旋转的叶片，它把透屏的机械工传给空气，是压缩空气的关键部件。

将叶片放大你可以看到蒸汽涡轮机的叶片有一个独特的异形，当高能量流体从叶片上流过时，这样的异形设计会产生压力差，这个压力差时叶片产生升力，升力会使涡轮旋转，这样流体中的能量就能够迅速的转化为转子的机械能。

根据热力学第二定理，蒸汽温度越高，发电效率就越高，但是我们不能让温度超过600°C，因为涡轮叶片材料难以承受超过600°C的高温，蒸汽定转子液片排流动时温度降低。

而这次中国研究出的燃汽轮机有两万多个零件，工作温度超过了1300度的高温达到了F级燃气轮机的标准，并且能产生十八个大气压压力，让转子能保持6000转/分的高速转动。

中国燃汽轮机崛起过程

1951年初辽宁的一家发电厂一台仅有1.5千瓦的燃汽轮机发电机产生故障，却导致了整个东北地区的电力全部瘫痪，但是这是进口的燃汽轮机，维修成了一件麻烦事。

当时的燃汽轮机都是进口，其他地区也有坏的情况，但是上海的一家机械厂成功的维修了5000瓦的燃汽轮机，从此名声鹊起。

走投无路的辽宁向上海寻求帮助，面对更大功率更复杂的机械结构，上海接受并且成功的完成这一任务，尽管没有现成的技术图纸，也没有专用的设备和材料。

随着第一个五年计划的实行，这一时期，全国对发电设备的需求急剧增加，为了摆脱对进口发电设备的依赖，提升国家的工业自主能力，中国政府决定采取行动。

通过与中国和捷克斯洛伐克共和国的科学技术合作，中国引进了先进的火电汽轮发电制造技术，旨在发展和振兴国内的电气电站设备制造业。

上海通用机器厂因在修复大连发电厂1.5万千瓦燃汽轮机方面的表现而声名远扬，因此顺理成章地成为了首家制造燃汽轮机的工厂。

这一举措标志着中国在电力设备制造领域迈出了重要的一步，为国家的工业化进程和电力自给自足打下了坚实的基础。

有了捷克斯洛伐克的帮助中国燃汽轮机的技术突飞猛进，仅仅70年就赶超欧美国家，并且比他们功率更大，更加环保。

在军事上的贡献

众所周知航母是一个国家的实力见证，中国第一艘航母辽宁舰，是购买了当时苏联还没完工的瓦良格号，经过整整十年的时间才将这艘航母完工，用的还是四台柴油发动机，最大速度仅有27节。

我们整整晚了好几年才开始研究燃汽轮机，一度禁止出售给中国的一项技术，仗着技术垄断，向外国漫天要价，甚至扬言中国一百年都做不出来这样的机器。

但是我国奋起直追，经过十几年的潜心研究，终于成为继欧美国家，第五个成为可以独立制造生产内燃机的国家，并且已经占据了巨大的国际市场。

21年投入使用的第二艘万吨级055驱逐舰，用上了中国乃至世界最大功率的燃汽轮机CGT-25M型燃气轮机，单单一个这样的机器就能产生38000匹的马力，而055驱逐舰有4台这样的燃汽轮机，总功率达到了110兆瓦。

以英国的伊丽莎白女皇为例，其最大动力仅为100,000马，美国海军阿利伯克级导弹驱逐舰仅为105000马。

所以，055大驱采用的是完全燃烧式的发动机，一扫中国人和它的拥趸所担心的功率问题，让这艘拥有13000吨重的大船，已经可以达到34节的时速，并且有爆料，俄罗斯向我国购进20台这样的机器。

如今中国是全球工业燃汽轮机产量最大的地区，‌2021年底中国工业燃汽轮机产量占全球总产量的比重接近40%。

‌全球工业燃汽轮机的主要产区还包括美国、‌欧洲、‌日本等地，‌其中美国的产量占比约为28%，‌欧洲的产量占比约为20%。‌相比之下，‌中东、‌俄罗斯、‌东南亚和南亚等国家或地区的产量占比均在2%-4%之间。

结语

燃汽轮机技术的突破在军事上有着深远的影响，随着美国的国运衰退，中国终将崛起，在未来，中国的技术必须超过美国。

中国最大的燃汽轮机的研发和生产不仅在国内具有重要意义，也在国际上产生了广泛的影响。它展示了中国在高端装备制造领域的进步和潜力，对全球能源装备市场和技术发展都具有积极的推动作用。

参考信源：

中国新闻网：（中国300兆瓦级F级重型燃气轮机首台样机总装下线。2024.02.28）

中国能源网：（GE HA级燃机联合循环效率超64%，再创行业新高。2017.12.08）

上海工业旅游促进中心：（工业遗存探秘|新中国第一台电站汽轮机：诞生自上海的工业奇迹与国家骄傲2024.01）

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