新一代CGT40型燃气轮机非常牛啊！

海军总部

https://weibo.com/u/6149210696?layerid=4953089401947947


中船重工广瀚燃机有限公司已经公开了新一代的CGT40燃气轮机，其额定功率42MW，热效率39.5%，排气温度530℃。作为参照物的罗-罗MT30 燃气轮机，其额定功率为36MW，即48900马力，热效率40%；可见我们这款燃气轮机非常牛了。
作为上代的055上用的燃气轮机是CGT25-M，额定功率26MW，热效率36.2%，排气温度480℃；可见这次提升极大，尤其热效已经接近全球顶级水平了，功率甚至还超过了。两台CGT40就超过三台CGT25-M，提升快速。

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中华傲魂 发表于 2023-10-8 10:28
其实这个没什么好吵的，以非此即彼的逻辑。即使对于中国而言燃气轮机同时有陆上发电跟船舶用途的两种子 ...

如果走航改燃的路线发展，首先要有先进的高性能核心机循环参数
目前国内可以选择的高性能核心机有太行核心机 WS15 核心机 CJ1000/CJ2000核心机（C2XC-101）
涡扇10核心机循环功率17MW，改下去就是LM2500，然后LM2500+，LM2500+G4
WS15核心机循环功率据说是27MW，CJ2000核心机的循环参数和具体构型还不清楚，估计改下去就是MT30级别的简单循环36MW-40MW燃机
然后上间冷循环，功率进一步提高至少20%，就这样
现在就是不了解703所对GT25000引进吸收消化生产的产品大幅改进出来的GT40如果不使用间冷循环，仅靠简单循环703所依靠GT25000大改能否整出与MT30相对应性能的简单循环燃气轮机（36MW 油耗207千克每小时）

金陵老船工

中船重工703所的产品，这款CGT-40燃机明显是舰船动力用的，703所网站上还有另外一款是可以用于发电的。这个燃机肯定是为下一代舰船和军辅船准备的，大家拭目以待就行。其实在乌克兰专家的帮助下，703所进步很大，研发的舰船用燃机已经形成系列。有人提到了航空工业单位研发的QC280，那个不可能被用在军舰上，为什么自己脑补。

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orser 发表于 2023-10-7 15:14
这是发电的。。不是推进的。。。

这网页不是很清楚写着机械驱动这四个大字吗？怎么还有人说是发电的？？？
燃气轮机可以发展出机械驱动型号也就能发展出电站型号，MT30就是典型，有发电机组电站也有机械驱动推进


①航空燃气轮机用于大部分军机 及民用客机，主要包括涡扇、涡喷等发动机。②舰船燃气轮机用于远洋船、护卫舰、驱逐 舰、巡洋舰等。③工业燃气轮机包括电站燃气轮机（主要用于发电站的发电）、机械驱动 燃气轮机（主要用于驱动机械设备，如泵、压缩机等）、压缩空气用燃气轮机（主要用于 工业领域的压缩空气生产）、输气用燃气轮机（主要用于输送天然气）等

Hz1980

看不懂它用的燃料类型代表什么吗？哪个国家的舰用燃气轮机用天然气和柴油的？这个明明就是发电用的，瞎高潮什么

orser

这是发电的。。不是推进的。。。

ZGRMJFJ

中船重工。

swandao

功率不错，完全满足放大版双发052D

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【深度】航改大功率、 高效率舰船燃气轮机的技术发展途径探讨
2016-10-26 08:30 来源: 《航空发动机》 作者: 杨立山等
为适应舰船战术性能和舰船吨位级别提高的要求， 迫切需要研究大功率、高效率舰船燃气轮机。通过对国内外战舰主动力装置进行分析，认为中国开发 40000 kW的大功率燃气轮机是十分必要的， 利用现有航空发动机的技术资源优势， 采用先进的间冷技术是发展大功率、高效率舰船燃气轮机的 1 条现实可行的技术途径， 既可以提高燃气轮机在设计工况下的功率和热效率， 又能保持在低工况下的高效率。

0 引言

燃气轮机是继蒸气轮机和内燃机之后的新一代动力装置， 具有质量轻、 尺寸小、 功率大、 起动快、 污染小、 可靠性高、 寿命长等诸多优点。 经过半个多世纪的发展， 燃气轮机技术日臻完善。目前， 舰船动力装置使用方式已从早期的蒸汽轮机与燃气轮机共同使用装置 (COSAG) 发展到目前的柴油机与燃气轮机交替使用装置 (CODOG) 、 燃气轮机与燃气轮机交替使用装置(COGOG) 、 燃气轮机与燃气轮机共同使用装置(COGAG) 。过进行过燃-蒸联合和燃气轮机共同使用装置 (COGASAG) ， 以及柴油机电力推进和燃气轮机共同使用装置 (CODLAG)研究。

各国舰船燃气轮机采用的方式不同，美国以LM2500 燃气轮机为基本型， 采用 COGAG 方式; 英国目前舰船用动力装置多采用 COGOG 方式，如以 2 台Olympus TM3B (或 Spey SM1C) 用作加速机组， 以Tyne RM1C 用作巡航机组; 德国、 法国、日本等国由于本国柴油机基础雄厚， 多采用 CODOG 形式。中国海军目前的水面舰船动力装置仍然以蒸汽轮机和柴油机为主， 只有很少数量的舰船上采用了燃气轮机。今后需要相当数量的反潜护卫舰、 护卫舰及各种用途的驱逐舰组成中国海军的主要水面舰队。 对于这些要求续航力大、 火力和武器装备较强、 机动性能较好的现代化水面舰船的动力装置而言， 燃气轮机将是重点发展方向之一。

本文进行了航改大功率、高效率舰船燃气轮机的技术研究， 探讨发展航改大功率、高效率舰船燃气轮机的技术途径。

1 大功率、 高效率燃气轮机军事需求分析

对国内外舰船燃气轮机发展趋势的研究表明， 舰船燃气轮机走航机改型的发展道路已经取得了共识， 航改燃气轮机在大、 中型水面舰船动力装置中已处于主导地位，成为世界各国海军装备现代化的重要标志之一。

随着对舰船战术性能和舰船吨位级别要求的提高， 舰船燃气轮机越来越朝着大功率、高效率、 低排放的方向发展，如 MT30、 WR-21、 LM2500+、 LM2500+G4等， 这些应用广泛的舰船燃气轮机均是航改型， 特别是随着舰船全电力推进系统的发展， 对燃气轮机的功率等级提出了更高要求。 典型的燃气轮机应用战舰情况见表 1。

表 1 典型的燃气轮机战舰



通过分析国内外战舰主动力装置， 认为中国开发40000 kW 级的大功率燃气轮机是十分必要的。护卫舰装用 1 台， 驱逐舰装用 1~2 台， 巡洋舰和轻型航母可装用 2 台，从而可使该型燃气轮机既可装用于护卫舰和驱逐舰又能装用于巡洋舰和航空母舰。

尽管舰船燃气轮机研制起步较晚，但由于航空技术发展很快， 至今舰船燃气轮机已发展了 3 代。 目前，主要海军国家的舰船燃气轮机系列均已发展得非常完善，效率已超过了 40%，单机功率超过了 40000kW。所以开展 40000 kW 大功率燃气轮机的研制工作可以完善中国海军舰船燃机动力型谱，配套先行，与世界先进国家海军建设同步。大功率、高效率舰船燃气轮机的主要性能指标见表 2。

表 2 大功率、 高效率舰船燃气轮机的主要性能指标



2 航改大功率、高效率舰船燃气轮机研制的技术途径

2.1 开发简单循环航改舰船燃气轮机

GE、 RR 和 PW 3 大航空发动机公司均开展了“联合先进燃气轮机计划” ， 对航空涡扇发动机进行大功率燃气轮机工业和船用改装。PW 公司将 PW4000发动机改型为 FT4000 燃气轮机，单台功率为 47MW，效率为 42%; RR 公司将 Trent 800 发动机改型为 MT30 燃气轮机， 功率为 36 MW， 热效率为 40%。截至 2007 年初，已经交付 MT30 燃气轮机 32 台份(工业发电、 机械驱动和船用) 。在船用方面， 美国海军DDG-1000 Zumwalt 级驱逐舰和西班牙高速货船使用了 MT30 燃气轮机; GE 公司在 CF6-80C2 航空发动机的基础上派生的大功率燃气轮机 LM6000, 其基本负荷为 43000～50000 kW， 热效率可达 42% 以上。截至 2007 年初， LM6000 燃气轮机 (如图 1 所示) 共生产了 770 台份，在海军和民用大船方面均有用户。



图 1 LM6000 大功率、 高效率燃气轮机系列发展

中国航空工业集团公司研制了不同用途的多种航空发动机， 具备了一定的核心机技术储备。 因此，充分利用这些技术储备， 相对快速、 经济地发展新型发动机成为 1 条有效的技术途径。

通过提高燃气轮机的压比和流量可以提高燃气轮机的功率和热效率。LM6000 燃气轮机的压气机的全压比已经增加了近 20 个百分点，从最初的 PA 模型的 27.8颐1 增加到到 PG/PH 模型的 33.0颐1; 质量流量已经上升了约 10 个百分点，从 125.6 kg/s 到 137.4kg/s; 转速从 3600 r/min 增大到 3930 r/min。

在保持已有核心机不变的前提下发展的燃气轮机的功率范围是有限的。要继续提高燃气轮机的功率和热效率， 需要对核心机进行优化、 加级或去级以及放大或缩小等改进措施。 其中核心机优化设计是指通过对核心机改进以提高 3 大部件的效率， 而通常在实际使用中， 这些措施会综合应用。 在研究发展大功率、高效率的燃气轮机过程中， 就进行了部件效率均按较高效率设计的计算、 核心机加级、 核心机前面加级、 后面去级、 核心机相似放大和缩小的计算分析， 但研究结果不能满足要求。

2.2 开发复杂循环航改舰船燃气轮机

目前美国、 英国和德国都在研制间冷 (IC) 和间冷回热 (ICR) 发动机， 在经过概念研究之后，已进入产品开发阶段， 已研制的 IC、 ICR 燃气轮机包括：

(1) LMS100 间冷 (IC) 燃气轮机。该燃气轮机在充分运用现代航空发动机技术的基础上，采用了间冷循环 (IC) 技术， 输出功率为 100 MW， 热效率高达 46%。

(2) SMIC-ICR 舰船燃气轮机。该燃气轮机由英国 RR 公司研制， 以效率为 37%、最大功率为 18020kW 的舰船 SPEY SMIC 燃气轮机为基础， 最大功率提高了 20%， 达到 21991 kW， 热效率提高到 41.43%。

(3) LM1600-ICR 燃气轮机。该燃气轮机由美国GE 公司研制。

(4) WR-21 ICR 舰船燃气轮机 (如图 2 所示) 。该燃气轮机由美国海军招标， 英国 RR 和美国西屋公司联合研制， 以 RR 公司的 RB211 发动机为基础。其研制目标是作为未来海军水面舰艇的下一代主推进发动机， 将比现用燃气轮机燃油消耗量降低 27%，设计输出功率为 19704 kW， 效率为 42%， 最大输出功率可达 21624 kW， 油耗率为 202.58 g/ (kW˙ h) 。



图 2 WR-21 间冷回热燃气轮机

舰船燃气轮机采用间冷回热技术是发展方向之一。采用 ICR 技术的燃气轮机不仅可改善舰船的战技性能， 而且可大大减少舰船的年燃油消耗量。ICR循环不仅在设计工况下热效率高， 而且在低工况下热效率也很高，从根本上克服了普通循环燃气轮机在低工况下热效率低的缺点， 为在军民用舰船上采用全燃动力装置创造了条件。

经研究， 某型航空发动机具备形成完整的舰船燃气轮机型谱的条件。因此发展大功率、高效率舰船燃气轮机可充分利用该型发动机成熟的核心机部件，经研究论证， 保持该型发动机核心机不变的燃气轮机改进方案更适合选择间冷循环， 效果明显。

输出功率与间冷器温降之间的关系如图 3 所示。从图中可见， 如果间冷器温降达到 100 K， 则燃气轮机输出功率在简单循环的基础上增加约为 20%。即



图 3 燃气轮机输出功率与间冷器温降之间的关系

若要满足间冷燃气轮机输出功率为 40000 kW 的需求， 需要将某简单循环燃气轮机通过提高压比和空气流量的方法， 首先使输出功率达到 30000 kW 左右。采用上述技术途径，在继承了某型系列发动机核心机技术的基础上， 采用某中档功率燃气轮机的低压涡轮，重新设计与间冷器匹配的高性能低压压气机，对某中档功率燃气轮机的动力涡轮进行改进设计， 这样可以缩短研制周期、 减少风险， 最大限度地满足舰船对动力装置不断增长的要求。对进行航改的大功率、高效率间冷燃气轮机进行了方案论证， 确定在 1.0工况下间冷燃气轮机的性能， 并与国外先进同档功率燃气轮机进行了对比， 见表 3。

表 3 间冷燃气轮机与世界同档功率先进燃气轮机技术参数比较 (ISO 状态下， 不考虑进排气损失)



通过初步计算可知， 该间冷燃气轮机在提高燃油经济性的同时， 大大改善了在低工况下的油耗特性。

3 航改间冷燃气轮机研制的可行性

某型发动机严格按照规定试验， 对其结构可靠性和寿命进行了充分考核。 间冷燃气轮机继承了该型发动机的核心机结构，其他多数部件的设计也继承了该型发动机的技术和经验， 这样使间冷燃气轮机的设计研制可靠性提高、 风险降低。

与简单循环燃气轮机相比， 间冷燃气轮机只是在低压压气机和高压压气机之间增加了 1 个由低压压气机出口扩压器、 间冷器和高压进气蜗壳组成的间冷系统。间冷器设计思路为，在结构上充分借鉴 WR-21燃气轮机的设计方法， 采用 2 次间冷的方式。国内对该技术具有一定的研究基础， 并已对间冷燃气轮机的间冷器进行了详细研究， 通过比较不同换热器的性能和设计结果，认定板翅式换热器是 1 种传热效率高、结构紧凑、 轻巧牢固、 适应性强和经济性好的换热器，可以用作间冷燃气轮机的间冷设备。

总之， 该间冷燃气轮机从总体到部件和系统各层次的技术方案继承性较好， 所涉及的各关键技术已经有较坚实的预研基础和可行的解决措施，大功率、高效率间冷燃气轮机的研制方案是可行的。

4 结束语

本文分析了国内外战舰所采用的大功率、高效率燃气轮机的主要性能指标，探讨了发展航改大功率、高效率舰船燃气轮机的技术途径， 表明利用某型航空发动机的资源优势，在简单循环基础上采用先进的间冷 (IC) 技术是 1 条有效途径， 通过对航改大功率、高效率间冷燃气轮机方案进行研究， 证实了该间冷燃气轮机不但能大幅提高功率等级和效率， 而且能极大改善在低工况下的性能， 克服简单循环燃气轮机在低工况下效率低的固有缺陷。

该间冷燃气轮机功率大、 热效率高， 除用于大型商船、 军用舰船、旅游船、 高速渡船和大型货船外， 还可用于工业发电、 管道输送等领域。

(作者：杨立山1，郑培英2，聂海刚2，朱敏2：1. 海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室，沈阳110043;2.中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)

红色尖兵918

可喜可贺，海军一直缺先进的动力系统，这下算是解决了

TATP

TATP 发表于 2023-10-7 22:11
【深度】航改大功率、 高效率舰船燃气轮机的技术发展途径探讨
2016-10-26 08:30 来源: 《航空发动机》 作 ...

。。。。。

TATP

Hz1980 发表于 2023-10-7 23:25
看不懂它用的燃料类型代表什么吗？哪个国家的舰用燃气轮机用天然气和柴油的？这个明明就是发电用的，瞎高潮 ...

柴油这俩字是看不见吗？
北约标准油料F-75和F-76是啥？
或者回答一下北约舰船燃气轮机烧的是什么油？

中华傲魂

TATP 发表于 2023-10-7 23:46
柴油这俩字是看不见吗？
北约标准油料F-75和F-76是啥？
或者回答一下北约舰船燃气轮机烧的是什么油？

其实这个没什么好吵的，以非此即彼的逻辑。即使对于中国而言燃气轮机同时有陆上发电跟船舶用途的两种子型号也是早就存在的事实。其实真正需要关心的是当初中航以太行核心机为基础发展而来的那个竞争型号情况如何，如果下马就太可惜了。目前为止中国舰用燃气轮机依然是以前苏联CGT25为基础衍生而来的产物，缺乏真正意义上拥有自主创新的型号，一直用狗头下去不是办法。

大大2000

没说体积重量是多少，可能是陆上发电用的。

金陵老船工

大大2000 发表于 2023-10-8 11:44
没说体积重量是多少，可能是陆上发电用的。

是否用于发电要看燃机的结构，在不明了的情况下有个简单的办法就是看转速，中国国内的电制是50Hz，只要关注燃机的转速是否正好为50的倍数即可，国外的不少地方电制是60Hz，这就要看燃机转速是否为60的倍数。

TATP

金陵老船工 发表于 2023-10-8 13:36
中船重工703所的产品，这款CGT-40燃机明显是舰船动力用的，703所网站上还有另外一款是可以用于发电的。这个 ...

我的疑惑在于燃机自主结构核心设计方面，如果不使用间冷循环，仅靠简单循环结构设计703所凭借引进吸收消化乌克兰GT25000技术基础加以改进能否做出36MW功率简单循环如MT30这样的燃机？或者说国内不考虑采用大功率航改燃上舰的原因到底是因为航发核心机差还是因为中航抢了中船动力的饭碗？WS15/正在研制的CJ2000核心机C2XC-101如果未来改成燃机，703所GT25000基础改出的GT40燃机在性能指标上跟Trent800/CJ2000航改燃相比如何还有优势么？比如耗油率 功率 重量 体积

TATP

中华傲魂 发表于 2023-10-8 10:28
其实这个没什么好吵的，以非此即彼的逻辑。即使对于中国而言燃气轮机同时有陆上发电跟船舶用途的两种子 ...

太行核心机改的那个燃气轮机好像没咋发展下去了，似乎是钱的问题，采购使用的国内陆上电站好像也不多，我比较关心产品30/WS15这样核心机循环功率27MW级还有CJ2000核心机C2XC-101如果未来航改燃在性能指标上对Trent800航改燃MT30和GT25000大改GT40优势有没有，比如功率 油耗 重量 体积，航改燃最大优势应该是部件的通用化

TATP

金陵老船工 发表于 2023-10-8 13:38
是否用于发电要看燃机的结构，在不明了的情况下有个简单的办法就是看转速，中国国内的电制是50Hz，只要关 ...

万吨级舰船燃机如果采用2-3台大功率40MW级，燃机在低工况负载的效率油耗还是不太好看（哪怕是ICR）所以综合电力推进就有必要，要保证舰船在中低速航行实现动力燃耗经济巡航，但是综电难题之一就是需要大功率的高密度先进推进电机，这个现在还是很不好办的

AIM先进感应电机
径向磁通永磁
轴向磁通永磁
横向磁通永磁
槽内冷径向磁通永磁
高温超导
低温超导
单级直流超导

可靠性问题麻烦很多，散热冷却，失超退磁，功率因数以及制造结构复杂不便于生产等等
不管哪种，36MW推进电机的重量都不会小于40吨
轴向磁通永磁电机功率目前做不大，而且轴向磁通永磁电机需要大半径才能发挥出功率密度优势，不适合双轴推进舰船

changri

有进步总是好的，不管是拿来的还是自己的

中华傲魂

TATP 发表于 2023-10-9 02:41
如果走航改燃的路线发展，首先要有先进的高性能核心机循环参数
目前国内可以选择的高性能核心机有太行 ...

   GT25000虽然是集前苏联末期工业水平之大成的型号（未完成），但比起MT30这种英国在千禧年以后推出的作品还是不免落了些下成，同是简单循环的情况下没可能在性能上对标MT30。所以我才坚持认为一直在GT系列上继续研发其实对于海军长远的装备发展是不利的，得有一个全新自主设计，拥有足够改进潜力的航改燃或者专门设计的舰载燃机型号，这是真正节省成本的方案。反观在现有前苏联燃机基础上发展各种衍生型号虽然比较省钱，但那也只是中短期而已。