汽輪機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析

劉彥寶

摘 要：裝備制造業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全發(fā)展具有重要的影響。汽輪機(jī)作為社會(huì)生產(chǎn)必需品，其發(fā)展受到全社會(huì)的關(guān)注。筆者就汽輪機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)展開論述。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)行業(yè)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：U664.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0185-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的成熟化發(fā)展，汽輪機(jī)生產(chǎn)技術(shù)不斷取得新成就，汽輪機(jī)產(chǎn)品更新?lián)Q代飛速。對(duì)汽輪機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析可以為汽輪機(jī)企業(yè)的發(fā)展提供方向性引導(dǎo)。

汽輪機(jī)是蒸汽動(dòng)力裝置的主要設(shè)備之一，它是一種將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，汽輪機(jī)的工作原理為本身具有一定壓力和溫度的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，流過噴嘴并在噴嘴內(nèi)迅速膨脹獲得很高的流動(dòng)速度。隨后高速流動(dòng)的蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)做工，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的葉片帶動(dòng)汽輪機(jī)上的轉(zhuǎn)子按一定不變的速度旋轉(zhuǎn)，從而獲得機(jī)械能的過程。汽輪機(jī)主要由轉(zhuǎn)動(dòng)部分、固定部分和控制部分三部分組成。

它主要用于發(fā)電行業(yè)，還可以直接驅(qū)動(dòng)各種泵、風(fēng)機(jī)和船舶螺旋槳等機(jī)械設(shè)備，除此之外，我們?cè)谏钪羞€會(huì)利用汽輪機(jī)的排汽或中間抽氣滿足生產(chǎn)和生活的提供熱能需求。而在我們現(xiàn)實(shí)生活中，它常常用于發(fā)電使用，汽輪機(jī)在發(fā)電行業(yè)中的應(yīng)用為聯(lián)軸器將汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連接，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，我們?cè)?jīng)在物理中接觸過電磁感應(yīng)的作用，發(fā)電機(jī)則利用電磁感應(yīng)原理使發(fā)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子在線圈中產(chǎn)生電流，然后通過相關(guān)變電配點(diǎn)設(shè)備向所需用戶輸送電力。

汽輪機(jī)按照工作原理的不同可分為蒸汽主要集中在各級(jí)噴嘴中發(fā)生膨脹的沖動(dòng)式汽輪機(jī)和蒸汽集中在靜葉和動(dòng)葉中膨脹的反動(dòng)式汽輪機(jī)，按結(jié)構(gòu)劃分可分為單級(jí)汽輪機(jī)和多級(jí)汽輪機(jī)；按照氣缸數(shù)目可分為單缸汽輪機(jī)、雙缸汽輪機(jī)和多缸汽輪機(jī)。汽輪機(jī)一直能在市場(chǎng)上占有一定份額和不斷受到重用，是因?yàn)樗哂袉螜C(jī)功率大、效率高和使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

1 汽輪機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

在1882年，瑞典工程師拉瓦爾先生制造出世界上第一胎單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)。而在相隔兩年之后，英國(guó)著名的工程師帕森斯設(shè)計(jì)并制造出第一臺(tái)單級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)，從此汽輪機(jī)廣泛應(yīng)用于電站、航海和大型工業(yè)產(chǎn)生中。汽輪機(jī)自問世以來的發(fā)展速度是令人驚嘆的，在20世紀(jì)60年代，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所生產(chǎn)的汽輪機(jī)已經(jīng)可以達(dá)到500-600MW的功率。在1982年，蘇聯(lián)生產(chǎn)出世界上功率最大的單軸全速汽輪機(jī)并且投入使用，這臺(tái)汽輪機(jī)的功率將近達(dá)到1200MW，壓力達(dá)到24Mpa，其蒸汽的溫度高達(dá)540℃。如今，世界各國(guó)都在致力于研究和開發(fā)容量大、參數(shù)高的汽輪機(jī)[1]。如今，世界上生產(chǎn)沖動(dòng)式汽輪機(jī)的企業(yè)主要有：美國(guó)的通用公司、英國(guó)通用公司、俄羅斯的列寧格勒金屬工廠、日本的東芝、日立和三菱等大型公司。在世界上，隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展和冶金技術(shù)的改革創(chuàng)新，汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)方面也不斷與時(shí)俱進(jìn)來適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。如今，高中壓合缸雙層結(jié)構(gòu)逐漸成為大機(jī)組葉輪機(jī)普遍采用的結(jié)構(gòu)。而高、中、低轉(zhuǎn)子全部采用整緞結(jié)構(gòu)，在軸承的結(jié)構(gòu)方面，可傾瓦結(jié)構(gòu)使用頻率較多。

在我國(guó)，汽輪機(jī)的發(fā)展起步相對(duì)較晚，我國(guó)第一臺(tái)汽輪機(jī)出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代中期，而且是一臺(tái)功率只有6MW的汽輪機(jī)，而第一臺(tái)大功率機(jī)組的汽輪機(jī)出現(xiàn)并投入使用是在1964年由哈爾濱的一家汽輪機(jī)廠實(shí)現(xiàn)的，從此，我國(guó)的汽輪機(jī)生產(chǎn)開始產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行，但大部分大功率汽輪機(jī)還是靠國(guó)外進(jìn)口。直到上世紀(jì)70年代末，我國(guó)國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)機(jī)組占到全國(guó)汽輪機(jī)機(jī)組總?cè)萘康?0%，我國(guó)基本結(jié)束了汽輪機(jī)組靠國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。目前為止，我國(guó)的汽輪機(jī)生產(chǎn)主要以600MW和1000MW的機(jī)組為主要產(chǎn)品。在2000以后，我國(guó)的汽輪機(jī)開始產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，以國(guó)外合資、合作生產(chǎn)、以市場(chǎng)換技術(shù)等方式深化行業(yè)改革，從而加快汽輪機(jī)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

如今，我國(guó)汽輪機(jī)產(chǎn)量大幅度增加，行業(yè)規(guī)模逐漸成型并不斷擴(kuò)大，行業(yè)整體設(shè)備水平已經(jīng)基本接近國(guó)外先進(jìn)水平。具體來說，我國(guó)汽輪機(jī)行業(yè)年產(chǎn)能達(dá)到8000MW以上。而且我國(guó)汽輪機(jī)的市場(chǎng)出口量逐步上升，很多大型汽輪機(jī)企業(yè)在兼顧國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)大力開拓國(guó)際市場(chǎng)，從而擴(kuò)大國(guó)際市場(chǎng)的份額，提高經(jīng)濟(jì)效益。但是，我國(guó)汽輪機(jī)行業(yè)的研發(fā)能力相對(duì)薄弱，每年企業(yè)在購(gòu)買相關(guān)技術(shù)方面會(huì)有大筆投資，不利于企業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性發(fā)展。所以汽輪機(jī)行業(yè)的自主創(chuàng)新能力還尚待提高，尤其是部分關(guān)鍵合金鋼材和大型鑄緞件技術(shù)和核心部分和輔機(jī)配套件都是阻礙行業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。而且汽輪機(jī)企業(yè)的管理水平不夠高，在人力、生產(chǎn)成本和銷售環(huán)節(jié)投資成本過高，尤其是企業(yè)的創(chuàng)新能力較弱，技術(shù)人員的技術(shù)水平不夠過硬、創(chuàng)新能力不強(qiáng)制約著汽輪機(jī)行業(yè)的發(fā)展。所以企業(yè)的管理水平有待提高尤其是信息化管理技術(shù)和軟件在管理中的應(yīng)用。

2 汽輪機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

首先，從汽輪機(jī)自身和行業(yè)現(xiàn)狀來看大功率高效率的超超臨界汽輪機(jī)在功率、功率和效能方面還會(huì)有所突破，國(guó)外超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組發(fā)展的近期目標(biāo)是生產(chǎn)31MPa的主蒸汽壓力、620℃蒸汽溫度的汽輪機(jī)。西方國(guó)家的蒸汽輪機(jī)–燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)將是我國(guó)汽輪機(jī)行業(yè)研究的熱點(diǎn)，而大型熱電聯(lián)供汽輪機(jī)和大型空冷汽輪機(jī)也是行業(yè)發(fā)展所需的新型產(chǎn)品，如果研制成功并投入使用，那么汽輪機(jī)的更新?lián)Q代又會(huì)迎來一批熱潮。由于國(guó)內(nèi)正在服役的汽輪機(jī)組已經(jīng)很難適應(yīng)大批量生產(chǎn)工作的需求，所以需要對(duì)這些傳統(tǒng)機(jī)組進(jìn)行改造再投入使用，提高其安全性和實(shí)用效率，但對(duì)于老機(jī)組的改造技術(shù)還是此行業(yè)的一大短板，所以我們要在對(duì)老機(jī)組的改造技術(shù)方面不斷引進(jìn)并且在原有基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，從而更好的適應(yīng)市場(chǎng)需求。在保證汽輪機(jī)設(shè)備的安全性和運(yùn)行可靠的前提條件下，采用先進(jìn)的基于壽命管理的變負(fù)荷控制和機(jī)爐電的控制下，提高汽輪機(jī)的運(yùn)行水平，使其不但可以有更高的經(jīng)濟(jì)利用率，而且可以適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的變化。

其次，我國(guó)政府相繼出臺(tái)關(guān)于超臨界火電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)、太陽能發(fā)電和生物質(zhì)能方面汽輪機(jī)發(fā)展的相關(guān)政策，而且其中不乏相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的優(yōu)惠政策，所以，企業(yè)將會(huì)牢牢抓住發(fā)展機(jī)會(huì)，在太陽能發(fā)電和生物質(zhì)能、余熱發(fā)電等方面下足功夫，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，從而開辟發(fā)展新道路[2]。而且隨著西部大開發(fā)和西電東送政策的規(guī)?；l(fā)展給汽輪機(jī)的發(fā)展帶來了新的發(fā)展機(jī)會(huì)，西部地區(qū)和中部地區(qū)的汽輪機(jī)市場(chǎng)相對(duì)于東部地區(qū)來說還有很大缺口，而且中西部的重工業(yè)企業(yè)較多，對(duì)電力的需求更甚，所以汽輪機(jī)企業(yè)應(yīng)跟隨國(guó)家政策的變化，在中西部市場(chǎng)尋找新的發(fā)展契機(jī)，從而擴(kuò)大市場(chǎng)份額，促進(jìn)汽輪機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

站在長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，由于國(guó)家貨幣政策的調(diào)整和節(jié)約環(huán)保型經(jīng)濟(jì)的大力建設(shè)，我國(guó)電力供應(yīng)不再像前幾年一樣高漲不下，汽輪機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已基本達(dá)到飽和狀態(tài)，汽輪機(jī)行業(yè)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求會(huì)受到影響。所以，汽輪機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)向國(guó)外開拓，各汽輪機(jī)企業(yè)應(yīng)會(huì)將發(fā)展重心放在國(guó)外市場(chǎng)上，積極開拓非洲、中東、東南亞和南美洲等發(fā)展中地區(qū)的市場(chǎng)。所以，在我國(guó)未來汽輪機(jī)行業(yè)的發(fā)展中，國(guó)際市場(chǎng)空間會(huì)進(jìn)一汽輪機(jī)行業(yè)會(huì)逐漸走向戰(zhàn)略合作和企業(yè)整合。有些汽輪機(jī)企業(yè)已經(jīng)開始兼并活動(dòng)來整合社會(huì)資源，積極開發(fā)太陽能產(chǎn)品和風(fēng)電產(chǎn)品，不斷增強(qiáng)汽輪機(jī)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。而從汽輪機(jī)類型來看呈現(xiàn)多品種、差異化的發(fā)展趨勢(shì)。

汽輪機(jī)企業(yè)在擴(kuò)展市場(chǎng)的同時(shí)會(huì)不斷加強(qiáng)企業(yè)的管理水平，優(yōu)化企業(yè)的管理結(jié)構(gòu)；重視新型制造技術(shù)和輔助產(chǎn)品的引用和研發(fā)，而且企業(yè)會(huì)不斷優(yōu)化汽輪機(jī)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售的環(huán)節(jié)，在管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化銷售鏈多方面較低投資成本，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。從技術(shù)創(chuàng)新方面來說，國(guó)家會(huì)提高技術(shù)創(chuàng)新投入力度，頒布并推行行業(yè)產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整政策，從而推動(dòng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，提高行業(yè)發(fā)展質(zhì)量。

3 結(jié)語

汽輪機(jī)是我國(guó)制造業(yè)中不可或缺的一部分，其市場(chǎng)已形成一定規(guī)模，行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)一片良好趨勢(shì)。但是，我國(guó)應(yīng)盡力擺脫對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴，探究獨(dú)特的生產(chǎn)技術(shù)，在汽輪機(jī)的功率和參數(shù)方面尋找產(chǎn)品研發(fā)突破口，從而使國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)生產(chǎn)技術(shù)更上一個(gè)臺(tái)階，更好的促進(jìn)我國(guó)汽輪機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]鄭健富.我國(guó)汽輪機(jī)行業(yè)發(fā)展概況[J].發(fā)電設(shè)備，2009，23（1）：1-3.