船舶蒸汽轮机与燃气轮机有何不同?

如题所述

蒸汽轮机和燃气轮机,工作原理,原动机主要分为电动机,蒸汽机,内燃机和汽轮机等。蒸汽轮机属于汽轮机,而燃气轮机属于内燃机。一般而言内燃机的热效率是高于汽轮机的。下面的原理都是简述。

1.蒸汽轮机
主要包括锅炉,汽轮机和冷凝器三个部分,简单描述一下,燃料在锅炉燃烧室中燃烧,把锅炉中的水变为一定压力和温度的水蒸汽。蒸汽通过管道进入汽轮机,膨胀做功推动汽轮机转动。汽轮机带动螺旋桨推动船舶。做功后的蒸汽回到冷凝器被冷却成水再送回锅炉进行下一个循环。如下图,箭头方向就是汽水循环走向。

2. 燃气轮机
也是三个部分,压气机,燃烧室和燃气涡轮。最简单的燃气轮机就是走马灯,元宵节的时候可以去观察下^_^空气从空气入口进入燃气轮机,高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气后送入燃烧室,燃料在燃烧室燃烧,产生高温高压空气,高温高压空气在涡轮机中膨胀做功推动涡轮做功。

优缺点(和柴油机相比)
1.蒸汽轮机
优点:
1)单机功率大
2)蒸汽轮机是高速旋装机械,振动和噪声较小
3)工作平稳,摩擦部分少,所以可靠性高,寿命长。
4)反正就是烧了加热用,燃料要求低,劣质的煤和油都能用。
缺点:
1)能量转换过程长且复杂,所以热效率低,油耗高,经济型差
2)汽轮机转速高,且不能直接反转,船用时必须配备大减速比的减速齿轮以及倒车的齿轮箱,这些设备会降低传动效率。
3)锅炉从冷态到产生蒸汽要比较长的时间,机动性较差。
4)装置设备多,复杂,整体的重量和尺度较大。

2.燃气轮机
优点:
1)非常高的动力重量比,也就是同功率下,重量最小,同重量时,功率最高。
2)振动和噪声较小
3)低工作压力
4)燃烧充分,CO和碳氢化合物散失少。
缺点:
1)贵,高速高温的环境对于制造材料和工艺的要求非常高。
2)用起来也贵,油耗高。热效率比蒸汽轮机高但是还是远低于柴油机。特别是怠速情况下,油耗非常高。052系列用的GT25000热效率也就38%,柴油机随便都过50%
3)变功率时反应比柴油机慢,也就是加速减速反应慢。也不能倒车。燃气轮机最好在稳定的工况下工作,变速很慢,所以汽车上很难用这东西。4)寿命短(还是贵)。

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第1个回答  2020-03-09
蒸汽轮机是烧开水产生蒸汽驱动叶轮。是一种以水为介质来产生动力的间接驱动模式。缺点是噪声大体积大(因为锅炉要占据很大的空间)响应迟钝。还需要布置多种压力承受水平的轮机以保证蒸汽的最大限度利用。耗水量大燃料的选择面窄,只能根据锅炉的设计类型选择特定的燃料种类。而燃气轮机则跟喷气发动机一样直接把燃料和空气以一定的压力压入燃烧室燃烧产生高温气体推动后面的透平叶轮输出动力。低频噪声低,功率大效率高,且几乎不需要冷却剂,不消耗或者少消耗淡水。响应快,同等的功率下比蒸汽轮机锅炉少消耗燃料。而且只需布置少量机组就能产生充足的动力,占用空间少。燃料种类广泛,只要是能被火点燃的液体都可作为燃料。不需要防冻液,没有那么多冷启动问题。
第2个回答  2017-12-25

从1980年开始,慢慢的蒸汽轮机被燃气轮机所替代,因为对加速性能和灵活性的要求,现在海军的主流已经是燃气轮机了。英国海军1993年退役了最后一艘蒸汽轮机军舰,法国海军2013年退役了最后一艘。美国除了核动力之外,只有很少数的蒸汽轮机船舶了。我们的新船也基本都是燃气轮机了,不过新航母估计不是。英国的航母使用燃柴混合推进,4台瓦锡兰柴油机配2台MT30燃气轮机。几台设备并网发电,电动机推动螺旋桨。兼顾战斗需要和经济性。2000年后研发新款大功率船用燃气轮机的只有美国的GE和英国的RoRo。其他的都是老款了,包括052D用的GT25000,希望我们能弄出自己的新型大功率燃气轮机。

第3个回答  2017-12-25

蒸汽轮机是燃烧加热水蒸气驱动涡轮旋转,燃气轮机是燃烧产生的燃气直接驱动涡轮旋转。燃气轮机与蒸汽轮机相比通常情况下具有比功率高,燃烧效率高,功率调节快的优点,换到船上就是加速减速时间短。蒸汽轮机通常情况下功率燃气轮机大得多,大中型航母是很难用燃气轮机去带的。过去来看燃气轮机只适合小型航母。只有英国在大型航母伊丽莎白女王级上面上用燃气轮机,不过呢,英国的船用燃气轮机是全世界最好的。此外蒸汽轮机用于蒸汽弹射航母的话,直接用主机加热弹射用蒸汽,这也是优点之一。

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第4个回答  2019-02-04
1.蒸汽轮机在同等功率输出,体积重量都比燃气轮机大。2.启动慢,冷机到全功率输出蒸汽轮机最少要30分钟。燃气轮机几分钟就可以了。
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