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摘要：随着船舶制造行业的不断发展，燃气轮机在船舶动力装置中，发挥着越来越关键的作用，为了进一步提升大家的认识，本文对燃气轮机在船舶动力装置中的应用展开探究，并结合相关的内容，提出切实的意见，希望能够为有关人员，起到积极的参考作用。
关键词：燃气轮机：船舶动力装置：应用分析
在当前，燃气轮机是一种符合绿色环保要求的装置，其单机功率较大，并且在工作过程中，性能表现相对稳定，需要保养检修的工作量较小，进一步方便了工作人员的使用情况。近些年，随着燃气轮机方面新技术的出现，高性能燃气轮机相继问世，无论是在军用舰艇，还是民用船舶上，应用的是越来越广泛。当然，对于燃气轮机在船舶动力装置中的应用状况，工作人员需要结合实际情况，提出一些切实可行的工作方案，尽可能完善其动力性能，深化船舶制造的工业水平。
1.燃气轮机的内容分析
在调查中发现，当前常用的燃气轮机，主要是由压气机、燃烧室、动力涡轮，以及增压涡轮所组成。在结构上，首先是压气机经过进气装置从空气中吸收空气，通过对其进行压缩，然后送至燃烧室之中，与喷入到燃烧室的燃料进行混合，这时经过等压燃烧，会产生高温燃气。燃气先经过增压涡轮，以膨胀的方式进行做功，并主要应用于压气机，以及部分机带部件的驱动，并且在这个过程中，燃气轮机会在动力涡轮中持续做功，转变机械能，像驱动输出轴，还有相关的后部机带附近进行驱动。
2.燃气轮机的应用优点
在船舶动力装置中应用燃气轮机，其优点主要可以从以下几个方面进行论证：第一，可以获得较大的单机功率。任何一步电力发电机，其功率均和单位时间内工质的流量形成正比，汽轮机在工作有过程中具有稳定性的特点，所以可以在气道中产生大量的蒸汽，进一步提升单机功率；第二能够进一步简化结构。作为一种回转式的热力发电机，燃气轮机没有往复运动式的曲柄，其零件数量较少，而转速却高，高速机械的结构具有轻巧与紧凑的特点，能够大大降低机械的整体重量，腾出更多的空间载货能力；第三，整体的管理使用较为便捷化。蒸汽轮机具备持续稳定工作的状态，转速比较均衡，且运转比较平稳，零部件的磨损情况较低，这也会进一步减少后续的保养费用，根据实际调查数据显示，多数燃气轮机在船舶动力装置中连续运转数年，也不必进行开缸检查。
3.燃气轮机在船舶动力装置中的应用分析
3.1燃气轮机用作推进动力装置
燃气轮机动力装置，一般情况下是由燃气轮机、进排气装置、推进轴系、传动装置，以及相关的附属系统所构成，当前世界上多数舰艇采用的都是联合动力装置。
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首先，柴燃联合动力装置可以细分为“交替工作”和“共同工作”这两种，在交替工作联合动力装置上，柴油机担任巡航机，而燃气轮机担任加速机，当柴油机带动螺旋桨，使船舶处在巡航工况的状态下时，柴油机运作，燃气轮机会自动脱开，同样的，当船舶需要高速运行时，燃气轮机会起到带动推进器的作用，这时柴油机处在脱开的状态下；而在柴燃共同工作联合动力装置下，需要用到一些相对复杂的共同式并车装置，这就对控制系统提出了较高的要求，当然，这种运行方法除了可以节省燃油费用外，还可以降低维修费用。
其次，是燃燃联合动力装置。随着燃气轮机技术的不断发展和进步，水面舰艇的动力系统，正朝着全燃化的方向进行发展，当然，在实际的运行结构上，燃燃联合动力装置，也可以分为“交替工作”和“共同工作”这两种形式。燃燃交替工作的过程中，当船舶处在巡航状态下，会采用小功率的燃气轮机，而在加速状态下，则会采用大功率的燃气轮机，根据实际情况，展开针对性的应用；而燃燃共同工作联合动力装置，主要会被应用在那些排水量较大的船舶上，由于小功率燃气轮机不能满足其巡航公路需求，所以需要安装大功率的燃气轮机。
3.2燃气轮机用作发电机组的原动机
随着新型技术的发展与突破，当前船舶综合电力推进技术也取得了不错的应用成果，燃气轮机在船舶发电模块的原动机上，得到了有效的应用。现代船舶系统对电能的需求日益增大，利用电力推进系统，可以进一步提升电机与螺旋桨的配合性与适应性，进一步提升船舶的操控性能。
例如在调查中了解到的一艘美国舰艇，其就是采用了两台主燃气轮机，以及两台小型燃气轮机来充当发电机组的原动机，与传统的机械推进相比较，能够节省20%左右的燃油量；还有，在民用船舶领域，燃气轮机不仅仅可以在动力装置上发挥左右，同时也可以应用于船舶电力系统发电机的原动机。
4.燃气轮机在船舶动力装置中的应用反思
通过分析燃气轮机在船舶动力装置中的应用内容后发现，当前还有一些应用问题，需要相关人员给予重视：首先，在应用过程中，燃气轮机的热效率较高，耗油率较大，并对燃油的品质要求较为严苛。由于燃气轮机属于是连续工作的回转式发动力，并且由于材料上的限制，所以其工作的温度不能过高，这也就限制了其热效率的发展空间，当工况变差的时候，燃气的初始温度会有所下降，并进而造成船舶燃气轮机的工况经济性变差；其次，船舶的燃气轮机，其使用年限较短。在早期应用中，燃气轮机具有较高的热负荷，并且动负荷较大，在高温、低温、腐蚀环境下，其使用年限，要落后于那些蒸汽轮机和柴油机，当然，随着近些年技术的不断进步，船舶燃气轮机的使用年限得到了一定的提升，但是同理想水平，还是有些差距；最后，船舶燃气轮机动力装置上的倒车系统极为复杂，一艘全燃推进的船舶，想要进行倒车操作的时候，需要依靠一套极为复杂的系统来实现，当然，简化这方面的内容，也就成了工作人员需要探究的重要任务。
结语
总而言之，在船舶的动力系统中，燃气轮机有着柴油机无法比拟的优势，尤其是在当前的制造工业中，船舶正朝着大型化的方向发展，相关工作人员应该就燃气轮机的实际应用情况，展开深入化的分析，对其优点进行有效应用，对其缺点展开合理改善，尽可能完善船舶制造工业。
参考文献：
[1]王旭.燃气轮机在船舶动力装置中的应用[J].内燃机与配件，2018（09）：46-47.
[2]冯朝阳，樊哲林.船舶燃气轮机发电机组的测控系统研究[J].内燃机与配件，2018（03）：80-81.
[3]吉桂明.船舶推进用燃气轮机技术规范[J].热能动力工程，2013，28（04）：375.
论文作者:胡亦鹏,朱元庭,刘虎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/26
标签：燃气轮机论文; 船舶论文; 装置论文; 动力论文; 工作论文; 柴油机论文; 原动机论文; 《防护工程》2018年第28期论文;