伊朗国产25MW级别燃气轮机,这对于伊朗而言,是一个堪比原子弹爆炸成功的重大利好消息,因为燃气轮机是一种多功能、多用途的内燃机。
燃气轮机具有功率较大、机械结构体积小、效率高的特点,可以用于发电、船舶动力、航空动力、工程建设等领域,燃气轮机被称为是发动机里最难建造的一种,这个世界上能够自主设计制造燃气轮机的国家,不超过15个,而伊朗能够挤进这样一个尖端领域,说到底也是被西方逼出来的。
伊朗在1月21日宣布,在自己的天然气管道网络中运行首台25MW级燃气轮机,以应对美国日益加深的经济制裁,毕竟失去西方出口的燃气轮机后,伊朗的石油产量锐减。不过话说回来,伊朗投入使用的这台燃气轮机测试意义很大,而且工程制造不够细致。燃气轮机中,最精密的用于航空发动机,其次是舰体动力,然后是发电,最后才是工程使用,伊朗首台燃气轮机就是技术难度最低的工程型号。
伊朗没有先进的材料,无法制造出非常耐高温的燃气轮机,燃气轮机的涡轮前温度上不去,那么整个功率就会受到影响。同时,伊朗没有庞大、充足的后勤维护能力,燃气轮机是一种故障率较高,需要市场维护的大型机械,如果没有充分的后勤维护保障能力,就无法大规模使用燃气轮机,毕竟如果三天两头坏掉,那还不如使用柴油机呢。
伊朗更无法将这种燃气轮机投入舰艇使用。首先,工程燃气轮机体积很大,一般用于舰艇动力的燃气轮机都是航空发动机改造而来,即所谓的航改燃系统。比如,我国的GT25000燃气轮机,美国的LM2500燃气轮机等经典燃气轮机,都属于航空发动机改进而来,他们油耗低、体积小,可以装在箱装体内,直接吊装进舰体,对于军舰的空间占用比较小。
最后,燃气轮机非常昂贵。一般而言,没有一定国力的国家不会选择大规模服役燃气轮机设备,一些能够使用柴油机进行替换的设备,就尽量不用燃气轮机这种高价值装备。比如在我国的054A型护卫舰上,就使用了柴油机,毕竟作为一种产量达到32艘的大规模服役型军舰,用燃气轮机很不划算。
因此,作为伊朗而言,一没有后勤供应,二没有航改燃的技术能力,三没有足够的资金进行大规模的服役制造,那就肯定不会在短期内拥有舰用燃气轮机的,毕竟对现在的伊朗而言,就算是有燃气轮机,也是优先供应经济产业使用,伊朗现在经济压力实在是太大了。
根据最新消息在1月21号,伊朗表示宣布在该国的天然气管道网络中投运首台国产25mw燃气轮机,从而应对美国的制裁,与此同时,伊朗方面也宣布引进西方国家的首台307mw到f级重型燃气轮机。伊朗国家天然气研究与创新事务公司表示伊朗方面已经获得了制造工业燃气轮机的先进基础知识,现在的这台25mw工业燃气轮机的调试已经由伊朗国内的专业工程师完成,从而安装到天然气运输管道中。
伊朗方面虽然经济非常的困难,但是伊朗国家燃气公司和伊朗石油涡轮压缩机建设公司的发展取得了重要的进步,伊朗的工业界已经获得了设计和制造25mw燃气轮机的全部知识,这些先进的国产燃气轮机正在伊朗的天然气传输网络中开始,将会在2020年3月21号全部投入量产。不仅如此,伊朗在工业界还进行了一项昵称为智能猪的探测机器人计划,可以说伊朗现在在先进的科技行业取得了很大的进步,这些先进的机器人可以用来查看天然气管道的内部情况,可见西方国家的封锁并没有阻断伊朗的科技知识的发展,就在同一天伊朗也宣布一个f级重型燃气轮机发电厂在伊朗南部建造,这个发电厂拥有一个307mw燃气轮机,和一个292mw系动轮机,总发电量能够达到906mw,这个项目耗资5.6亿美元,会在今年全部投入运营。
让能够获得如此先进的科学技术,与西方国家的支持离不开,伊朗曾经与德国西门子公司在2016年签署合作协议,西门子公司将在5年内提供至少20台燃气轮机,同时还涉及到重型燃气轮机的转让,从而让伊朗的整个电力系统现代化。
要把这种技术应用到军舰上,伊朗还是做不到的,因为德国并不会向伊朗提供军用燃气轮机制造技术,军用燃气人机制造技术要求体积小,重量轻,功率很大,同时要启动,速度特别快,整个系统制造难度是非常大的,而且燃气轮机要能够承受在高温长时间下工作,叶片是由特殊材料制成的,现在伊朗的工业水平达不到这个高度,民用燃气轮机都是由德国来支持建造,所以说未来上舰还具有一定的难度。
伊朗燃气轮机都做到了25兆瓦,说明一件事,在高端技术领域的重大科技突破,为未来船用奠定了重要基础的一步。你不觉得吗?25MW的燃气轮机,是重大技术成果,如英美联合研制的WR21也不过25.2MW,著名的LM2500起步时的输出功率只有18.7MW,俄罗斯的M-90FR亦不过20MW。
现在伊朗第一次努力,就达到了此一级别,不是能很好地说明问题吗?正遭受西方全面制裁的伊朗,想要尽快实现海军水面战舰的进步,靠引进明显是不成了,只有靠自个。经过多年潜心攻关,现在自研有成,真是可喜可贺的一件事。致于能否迅速投入船用,个人的观察,应该有一点点差距。
我们知道,德国和日本的民用燃气轮机技术并不低,可以说首屈一指,世上不少国家都在进口德日的燃气轮机,但用于船用差点事,如日本海上自卫队的舰船,仍在进口和使用英美的燃气轮机。
军民大不同,现在实用的舰用大型燃气轮机,只有中美英俄乌五家,尤其是英美,技术堪谓登峰造极,被奉为舰用动力的绝对王者为标杆,其中英国MT30体积小,重量轻,功率大,运行可靠,连美国都服,其功率达到了40MW,燃气效率高达40%,被美国多型军舰使用。美国的LM2500,被半个地球的海军装备使用,达到了5000台以上,不得不说,正是舰用动力的尊者。伊朗不过才开始起步,距离军用还需要持续努力才成。
伊朗顶级工程和能源企业MAPNA集团早在2016年就已经设计并投产了E级MGT70燃气轮机,该燃气轮机的功率达到了18.5兆瓦,已经被用作了霍尔木兹省的Hengam电厂。而到了去年年底,伊朗又宣布投产了新的F级燃气轮机,这种燃气轮机的功率达到了惊人的25兆瓦,可用于大型火力发电站使用,终于打破了西方对于同类产品的垄断地位。那么25MW功率的燃气轮机可以用作朗水面舰艇的心脏吗?
▲伊朗F级燃气轮机调试
,体积还是很庞大的
目前的伊朗深受西方的全面经济制裁,特别是美国海军的航母战斗群总是时不时的来波斯湾溜达震慑伊朗,这自然让伊朗很是不爽。为了对抗美国航母,伊朗生产了大量的导弹艇和反舰导弹,追求以不对称战术进行偷袭,但是这种袭击显然不可能对美国航母造成真正的威胁。所以伊朗必须发展自身的大型水面舰艇,伊朗目前最大的国产战舰只有1500吨级的摩杰级护卫舰,这种战舰的排水量太小,搭载的武器数量和质量都不足,不仅不具备区域防空能力,反舰能力也非常一般。目前制约伊朗大排水量军舰发展的核心之一就是缺乏够用的发动机,对于水面舰艇而言,大功率的燃气轮机是动力首选。那么伊朗国产的25MW工业燃气轮机是否能够担当重任呢?
▲伊朗海军1400吨级护卫舰,摄影师水平不错,加鸡腿!
无论是何种燃气轮机,它们的原理其实都是通过高压高温空气和燃料混合燃烧,最后膨胀做工,推动轮机叶片运动旋转。如果是工业燃气轮机,轮机一般都是连接发电机,而舰用燃气轮机如果不是全电推进,一般就是直接连接在螺旋桨主轴上。
▲燃气轮机结构和原理
伊朗国产的燃气轮机功率达到了25兆瓦,这一水平如果拿舰用燃气轮机对比的话,属于非常强大的存在。全世界目前运用最为广泛的美制LM25000舰用燃气轮机,其功率也不超过24兆瓦,而英国最先进的MT30燃气轮机,其满载工作功率也不过34兆瓦,伊朗这一燃气轮机功率介乎二者之间,妥妥的世界第二。
▲MT30燃气轮机,可见其体积非常之小
但是工业燃气轮机其实和舰用燃气轮机并不相同,舰用动力装置讲究的是体积小、安全可靠、单位功率高,因此在系统集成、材料要求等方面会比工业燃气轮机要苛刻许多。就单单以燃气轮机的涡轮叶片为代表,舰用燃气轮机所要求的耐高温性能就要高出至少1/3。伊朗这一款燃气轮机的功率虽然看似不错,但是体积却很庞大,并且内部设计并不算尖端,像这种民用产品,西方早在上世纪六七十年代就已经做出来了,伊朗虽然取得了突破,但是却并不能用做军舰动力。
▲燃气轮机涡轮叶片
在工业燃气轮机领域,伊朗其实还是个初学者,目前德国西门子的sgt5-8000h燃气轮机,,联合循环功率已经达到595兆瓦,热效率高达百分之六十一。而日本三菱也已经制造了470兆瓦工业燃气轮机,我国东方电气也已经能够量产400兆瓦级别的工业燃气轮机。这些产品中的任何一个都能秒杀伊朗,伊朗想要造出合格的舰用燃气轮机,仍然任重而道远!
▲西门子的大型工业燃气轮机