什么是燃气轮机？
燃气涡轮发动机（Gas turbine engine或Combustion turbine engine）或称燃气轮机，是属于热机的一种发动机。燃气轮机可以是一个广泛的称呼，基本原理大同小异，包括涡轮喷射引擎等等都包含在内。而一般所指的燃气涡轮引擎，通常是指用于船舶（以军用作战舰艇为主）、车辆（通常是体积庞大可以容纳得下燃气涡轮机的车种，例如坦克、工程车辆等）、发电机组等的。与推进用的涡轮发动机不同之处，在于其涡轮机除了要带动压缩机外，还会另外带动传动轴，传动轴再连上车辆的传动系统、船舶的螺旋桨或发电机等。 优势 燃气轮机第一个优势是功率密度极大。一般情况下，同等功率的燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一，是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。这是由于燃气轮机本身精巧的连续转动热力学循环结构造成的，体积小、功率大，非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。 燃气轮机的第二个优势是启动速度快。虽然燃机的转速是三种动力系统中最高的，但是由于整个转子十分轻巧，在启动机帮助下在1-2分钟就可以达到最高转速。而柴油机由于转子运动源于活塞的往复，加速较慢，蒸汽轮机更是“反应迟钝”，整个系统达到最高功率输出可能需要长达一小时的时间。而启动速度，对于军舰的战时出动和反潜作战时加减速性能有着直接的影响。 燃气轮机第三个优势是噪声低频分量很低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中，产生的噪声更多是高频啸声。而柴油机的活塞往复产生了大量低频机械振动噪声，恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点，导致军舰容易被敌方声纳探测。所以柴油机动力尤为不适合给反潜军舰作动力系统。 劣势 由于燃气轮机工作时需要吸入大量的新鲜空气，同时排放出大量的废气，因此燃气轮机在军事舰艇中的使用会带来排烟系统占据大量舰艇空间，简单来说就是需要较蒸汽轮机更大的烟囱，从而导致其余设备在空间和结构上的局限性。
船用燃气轮机功率排名？
1、MT30燃气轮机。
MT30燃气轮机的功率达到了36兆瓦（大约5万马力），最大功率为40MW，这是目前世界上功率最大的船用燃气轮机。
2、LM2500舰用燃气轮机。
美国LM2500燃气轮机主要得益于航空发动机技术先进，其可靠性和使用寿命都非常出色。LM2500输出功率达到了18.7兆瓦（大约2.55万马力），功率只有MT30燃气轮机的一半。
3、GT25000燃气轮机，是乌克兰UGT-25000燃气轮机的国产化版本，功率提升到30兆瓦（大约4万马力）。综合性能与英国MT30和美国LM2500+G4相比丝毫不落下风，未来装备数量也非常可观。
4、康明斯船用燃气轮机：康明斯作为全球知名的独立内燃机制造商，其产品高可靠性一直深受世界用户信赖。
5、珀金斯（劳斯莱斯）：1932年的Perkins珀金斯公司是世界最早生产发动机公司的公司之一，所生产的以柴油和天然气作为燃料的发动机因其经济性，可靠性和耐久性的优点在各行业当中得到广泛的推广和应用。
6、卡特彼勒：CATERPILLAR(卡特彼勒)公司是世界上最大的工程机械生产商，也是全球高品质柴油发电机组和天然气发电机组的首席供应商。CAT发动机的生产力和耐用性经久考验。
7、韩国斗山（大宇）：大宇综合机械成立于1973年，起初名为朝鲜机械制作所，此后一直是领导韩国机械产业的发展的龙头企业，他们通过不断的技术、质量改革，提高产品竟争力，牢固了世界级的重工业企业的地位。
8、沃尔沃VOLVO-PENTA柴油发动机。重型船只动力领域无处不见VOLVO-PENTA的风采。
9、MTU：MTU公司是戴姆勒–奔驰公司的柴油机推进系统分部，世界上顶尖的重载柴油机制造公司，其产品广泛用于军用车辆、铁道车辆、海上舰艇及长行电站。MTU公司的前身早于1883年便开发了第一台高速车用内燃机
10、道依茨：道依茨公司总部位于德国莱茵河畔的科隆市，由四冲程发动机的发明者奥托于 1864 年创建，目前公司在德国有 4 个发动机厂，在全球有 17 个许可证生产厂和合作厂，道依茨公司主要以风冷柴油机闻名。
燃气轮机性能分析？
燃气轮机作为坦克的动力装置是技术发展的必然，其优点如下。
加速性好 燃气轮机可以有较多的功率作用在主动轮上，因而使50～60吨级的坦克从静止加速到32千米/小时只需6.1秒，从空载到最大功率也只需2.5秒，比柴油机快2～3倍，提高了坦克的机动性。
功率密度高 一般讲，一台柴油机约占坦克总重量的4%，而燃气轮机只占坦克重量的2%。从M1坦克样车和“豹”2坦克动力装置的比较可以看出，在同等功率下，燃气轮机的功率重量比为1.36，而柴油机为0.566，即柴油机每发出一马力所占重量为燃气轮机的2.4倍。燃气轮机体积功率比为0.00073，柴油机为0.00096，即柴油机每发出一马力所占的体积为燃气轮机的1.31倍。这样，在同等发动机功率的条件下，燃气轮机所占体积小，给坦克增加其它装备或燃料创造了条件。
启动方便 燃气轮机可以在-35℃～+51.7℃时启动，在-54℃时无需任何辅助加温系统，即可直接用蓄电池启动，并可在几分钟内发出最大功率。而柴油机在-16℃以下就需预热，并在启动后需要较长时间温车才能达到全负荷运转。
改善了坦克的隐蔽性 燃气轮机的排气温度低、噪音低、排气干净、热隐蔽性好，机组噪音在车内比柴油机低20%，在车外低55%，这一点在战场上，特别是在夜间作战很重要。燃气轮机排烟红外特征弱，且集中在车后尾气处。据美军介绍，红外寻的导弹往往飞向坦克尾端排出的“热气团”。
可使用多种燃料 燃气轮机可用柴油、煤油、轻柴油、汽油或混合油，污染少，改换燃料方便。在多燃料适应性上优于柴油机。
自身消耗功率低 燃气轮机内部摩擦副(即互相摩擦的接触面)少，不需要水冷却系统，没有大型的散热器和消耗功率相当多的冷却风扇，可以采用没有变矩器的传动装置，燃气轮机发热量比柴油机少，润滑油消耗只为柴油机的1/10，燃气轮机辅助动力装置消耗功率少。
维护性好 燃气轮机采用单元体模块结构，便于检测和换件修理，维修简便。维修保养所需时间仅为柴油机的1/4～1/2。柴油机为提高性能，装备了复杂的辅助设备。燃气轮机的辅助设备则相对简单，维护工作量也少。
燃气轮机工作原理你知多少？
最简单的燃气轮机装置包括三个主要部件：压气机、燃气轮机和燃烧室。空气和燃料分别经压气机与泵增压后送入燃烧室，在其中燃料与空气混合并燃烧，释放出热能。燃烧所产生的燃气吸热后温度升高，然后流入燃气轮机边膨胀边作功，作功后的气体排向大气并向大气放热。重复上述升压、吸热、膨胀与放热过程，连续不断地将燃料的化学能转换成热能，进而转换成机械能。 这是最简单的，要详细的再给你复制。 以下是详细的： 燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
中国在公元十二世纪的南宋高宗年间就已有走马灯的记载，它是涡轮机(透平)的雏形。15世纪末，意大利人列奥纳多·达芬奇设计出烟气转动装置，其原理与走马灯相同。至17世纪中叶，透平原理在欧洲得到了较多应用。
1791年，英国人巴伯首次描述了燃气轮机的工作过程；1872年，德国人施托尔策设计了一台燃气轮机，并于1900～1904年进行了试验，但因始终未能脱开起动机独立运行而失败；1905年，法国人勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功的燃气轮机，但效率太低，因而未获得实用。
1920年，德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机，其效率为13％、功率为370千瓦，按等容加热循环工作，但因等容加热循环以断续爆燃的方式加热，存在许多重大缺点而被人们放弃。
随着空气动力学的发展，人们掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点，解决了设计高效率轴流式压气机的问题，因而在30年代中期出现了效率达85％的轴流式压气机。与此同时，透平效率也有了提高。在高温材料方面，出现了能承受600℃以上高温的铬镍合金钢等耐热钢，因而能采用较高的燃气初温，于是等压加热循环的燃气轮机终于得到成功的应用。
1939年，在瑞士制成了四兆瓦发电用燃气轮机，效率达18%。同年，在德国制造的喷气式飞机试飞成功，从此燃气轮机进入了实用阶段，并开始迅速发展。
随着高温材料的不断进展，以及透平采用冷却叶片并不断提高冷却效果，燃气初温逐步提高，使燃气轮机效率不断提高。单机功率也不断增大，在70年代中期出现了数种100兆瓦级的燃气轮机，最高能达到130兆瓦。
与此同时，燃气轮机的应用领域不断扩大。1941年瑞士制造的第一辆燃气轮机机车通过了试验；1947年，英国制造的第一艘装备燃气轮机的舰艇下水，它以1.86兆瓦的燃气轮机作加力动力；1950年，英国制成第一辆燃气轮机汽车。此后，燃气轮机在更多的部门中获得应用。
在燃气轮机获得广泛应用的同时，还出现了燃气轮机与其他热机相结合的复合装置。最早出现的是与活塞式内燃机相结合的装置；50～60年代，出现了以自由活塞发气机与燃气轮机组成的自由活塞燃气轮机装置，但由于笨重和系统较复杂，到70年代就停止了生产。此外，还发展了柴油机燃气轮机复合装置；另有一类利用燃气轮机排气热量供热(或蒸汽)的全能量系统，可有效地节约能源，已用于多种工业生产中。
燃气轮机的工作过程是，压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃气透平在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。
燃气轮机的工作过程是最简单的，称为简单循环；此外，还有回热循环和复杂循环。燃气轮机的工质来自大气，最后又排至大气，是开式循环；此外，还有工质被封闭循环使用的闭式循环。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。
燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温，并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显著提高。70年代末，压缩比最高达到31；工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达1200℃左右，航空燃气轮机的超过1350℃。
燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。压气机有轴流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流量的场合。在小流量时，轴流式压气机因后面几级叶片很短，效率低于离心式。功率为数兆瓦的燃气轮机中，有些压气机采用轴流式加一个离心式作末级，因而在达到较高效率的同时又缩短了轴向长度。
燃烧室和透平不仅工作温度高，而且还承受燃气轮机在起动和停机时，因温度剧烈变化引起的热冲击，工作条件恶劣，故它们是决定燃气轮机寿命的关键部件。为确保有足够的寿命，这两大部件中工作条件最差的零件如火焰筒和叶片等，须用镍基和钴基合金等高温材料制造，同时还须用空气冷却来降低工作温度。
对于一台燃气轮机来说，除了主要部件外还必须有完善的调节保安系统，此外还需要配备良好的附属系统和设备，包括：起动装置、燃料系统、润滑系统、空气滤清器、进气和排气消声器等。
燃气轮机有重型和轻型两类。重型的零件较为厚重，大修周期长，寿命可达10万小时以上。轻型的结构紧凑而轻，所用材料一般较好，其中以航机的结构为最紧凑、最轻，但寿命较短。
与活塞式内燃机和蒸汽动力装置相比较，燃气轮机的主要优点是小而轻。单位功率的质量，重型燃气轮机一般为2～5千克/千瓦，而航机一般低于0.2千克/千瓦。燃气轮机占地面积小，当用于车、船等运输机械时，既可节省空间，也可装备功率更大的燃气轮机以提高车、船速度。燃气轮机的主要缺点是效率不够高，在部分负荷下效率下降快，空载时的燃料消耗量高。
不同的应用部门，对燃气轮机的要求和使用状况也不相同。功率在10兆瓦以上的燃气轮机多数用于发电，而30～40兆瓦以上的几乎全部用于发电。
燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速起动，机动性好，在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用，能较好地保障电网的安全运行，所以应用广泛。在汽车(或拖车)电站和列车电站等移动电站中，燃气轮机因其轻小，应用也很广泛。此外，还有不少利用燃气轮机的便携电源，功率最小的在10千瓦以下。
燃气轮机的未来发展趋势是提高效率、采用高温陶瓷材料、利用核能和发展燃煤技术。提高效率的关键是提高燃气初温，即改进透平叶片的冷却技术，研制能耐更高温度的高温材料。其次是提高压缩比，研制级数更少而压缩比更高的压气机。再次是提高各个部件的效率。
高温陶瓷材料能在1360℃以上的高温下工作，用它来做透平叶片和燃烧室的火焰筒等高温零件时，就能在不用空气冷却的情况下大大提高燃气初温，从而较大地提高燃气轮机效率。适于燃气轮机的高温陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。
按闭式循环工作的装置能利用核能，它用高温气冷反应堆作为加热器，反应堆的冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和透平的工质。
燃气轮机与航空发动机的区别？
一、用途不同 航空发动机主要用于航空动力，其整机重要指标：推力型的侧重推重比、耗油率、比功、单位迎风面积推力等；功率型的侧重功重比、耗油率、比功等。
燃气轮机主要用于电力、工业、舰船和国防陆用等领域作为动力装置，通常是由航空发动机衍生出来的，而后独立发展的高技术产品。
其能量输出方式只有功率输出，整机重要指标：陆用型侧重热效率、比功、使用寿命等；车船型侧重热效率、比功、使用寿命、单位体积功率等。
二、组成部件不同 航空发动机和燃气轮机二者由于组成的部件不同，部件间的匹配关系不同。
航空发动机追求先进气动热力设计、高热力循环参数；追求高推重比、高功重比；追求矢量推力技术、隐身技术、高机动下的工作稳定性技术；需要考虑防冰冻、防鸟撞、防雷击等。
燃气轮机追求高热效率、低成本、耐久性、高可靠性、长寿命设计技术；追求先进燃气/蒸汽联合循环、间冷、回热、再热等复杂的热力循环技术，提高循环热效率。
三、压气机不同 航空发动机压气机追求的指标是在高效率和高稳定性的前提下尽量降低自重和减小迎风面积（风扇除外），满足非常宽的飞行包络线，而长寿命（即大修时间间隔）以及生产和制造成本是次要因素。
燃气轮机的压气机则是追求在高效率和高稳定性的同时，尽量延长压气机的寿命，降低生产和制造成本，而自重则是次要因素。
四、燃烧设计不同 航空发动机追求短环形燃烧室设计，高温升、高热容强度燃烧室设计技术；高空再点火和高空稳定燃烧技术；对民用航空发动机还要求高效低排放燃烧室设计技术。
燃气轮机尤其是重型燃气轮机，其结构多为管-环结合的干式低排放燃烧室。
追求油/气互换，合成气、中低热值气多燃料适应性，干式低NOx燃烧技术。
新一代重型燃气轮机多采用纯氢和富氢燃料，实现近零排放燃烧室设计技术。
五、透平不同 透平必须采用先进的气动设计高效率地转化能量，同时必须能够在极端的工作环境中保证工作的可靠性。
航空发动机透平进口温度更高，且叶片截面小，叶片短，采用气冷方式，高、低压透平或动力涡轮设计追求高负荷、高效率的气动设计；追求新型高7a686964616fe59b9ee7ad9431333431366265效冷却透平叶片设计技术，高负荷、高可靠性透平结构设计技术，对转涡轮设计技术和流热固多场耦合分析技术等。
燃气轮机尤其是重型燃气轮机，透平进口温度相对较低，透平叶片截面大，叶片长，既可采用空气冷却技术、也可采用蒸汽/空气综合冷却技术，多级透平设计追求高气动效率和长寿命。
来源：中国科学院——燃气轮机与航空发动机的关系—血浓于水与龙生九子
世界十大先进燃气轮机？
1，GE发电
成立于 1892年
总部：美国纽约斯克内克塔
GE发电是美国GE公司旗下的子公司，其可以提供非常广泛的发电产品，包括燃气轮机，汽轮机、发电机、测量和控制系统、核反应堆、石油生产设备，太阳能电池板，热回收蒸汽发生器（HRSG）和风力涡轮机。GE的重型和航改燃气轮机即使在恶劣的环境条件下也很可靠。GE发电公司在燃气轮机领域有着非常悠久的历史，在全球燃气轮机、航空发动机和船用燃气轮机市场占有率全部保持第一，同时也是全球重型燃气轮机发电效率的吉尼斯记录保持者，可以向燃气轮机市场提供E级，F级和H级技术。
关键产品：LM2500，LM6000、6FA.03、7HA.01、9F.03、7E.03和GT13E2
2，西门子能源
成立于：1847
总部：德国柏林和慕尼黑
西门子能源是全球领先的燃气轮机制造商之一，西门子燃气轮机以其高可靠性和低维护性而在客户中倍受青睐。该公司提供范围高达567MW的各种重型，工业和航改燃气轮机。由于其产品的高效率，灵活性和环境兼容性，燃气轮机可用于许多应用和环境，包括石油和天然气工业以及工业发电。
主要产品：SGT-100，SGT-A45，SGT-A05，SGT-700，SGT6-8000H和SGT-A65
3，三菱重工
成立于：1884
总部：日本东京港区
三菱重工（MHI）为美国西屋公司代工燃气轮机制造起家，逐步掌握整机制造技术后，三菱重工通过整合空气动力学，冷却设计和材料方面的最新技术，开发了一系列高效，可靠的重型燃气轮机，并通过一系列的日本式“微创新”（比如给燃机缸加保温棉套），在市场上取得了很大的成功。该公司提供发电功率范围从40~490MW的各种燃气轮机。特别值得一提的是，三菱重工研制的燃气轮机在会其自家的联合循环发电厂中经过严格的测试，然后再安装到目标电厂中，运营商反馈三菱燃机运行中“小”毛病很少。该公司生产的J系列燃气轮机具有全球最大的发电功率，并在实现了透平进口温度超过了1600o C。
关键产品：M501D，M501F，M701G，M701J，H-25和H100
4，安萨尔多公司
成立于 1853年
总部：位于意大利热那亚
意大利安萨尔多公司是重型燃气轮机的领先制造商之一，早期曾是西门子燃气轮机产品的代工厂，后随着自主研发投入和2016年对法国阿尔斯通燃气轮机资产（位于瑞士巴登）的收购，使其成为全球最大的燃气轮机制造商之一，逐步形成一系列独居特色的重型燃气轮机产品。阿尔斯通燃气轮机的特点是易于维护、高效且对环境影响小。该公司提供E级、F级和H级技术领域的产品，功率输出范围从80MW到538MW。安萨尔多公司声称是全球唯一一家拥有第三方燃气轮机技术的公司，可以为自家产品以及竞争对手生产的燃气轮机和发电机提供售后维修维护服务。
主要产品：AE64.3A，AE94.3A，AE94.2，GT26，GT36-S6和GT36-S5
5，川崎重工
成立于：1896
总部：日本东京神户中央区和港区
日本川崎重工对国内来说并不熟悉，其产品在国内也非常罕见。但高性能燃气轮机也是川崎重工（KHI）的主要产品之一，该公司专门从事中小型燃气轮机和燃气轮机热电联产系统的生产。川崎重工也开发了很多先进的燃气轮机技术，例如DLE燃烧方法，流体分析技术和蒸汽/注水方法，可以向其客户提供环保，高效的燃气轮机，并且通过使用专有的远程监控系统监控燃气轮机的运行状况，从而为客户提供了快速，精确的服务。
关键产品：M1A-13A，L30A，M7A-03，GPS 2000，GPS5000和MGP1250
6，卡特彼勒
成立于 1925年
总部：美国加利福尼亚州圣地亚哥
卡特彼勒公司的子公司索拉燃机公司是工业燃气轮机系统设计和制造的先驱，该公司的工业燃气轮机可用于多种用途，包括船舶推进，天然气发电和机械驱动。该公司致力于开发新技术以减少其产品的排放并提高燃气轮机的燃油经济性，生产的燃气轮机装有SoLoNOx燃烧系统，该系统使用干式稀薄预混燃烧技术来减少有害排放物。
主要产品：土星20，半人马座40，水星50，金牛座70，火星90和泰坦250
7，凯普斯通公司
成立于 1988年
总部：美国加利福尼亚州范努伊斯
凯普斯通燃气轮机公司专业从事微型燃气轮机的生产，这些微型燃气轮机可使用多种燃料运行，包括天然气，沼气和液化石油气。凯普斯通微型燃气轮机的关键部件是空气轴承，它只需最少的维护，并且不需要冷却系统。微型燃气轮机可以用于发电，热电联产以及作为混合动力汽车的动力源。该公司提供范围从30~30MW的微型燃气轮机的全面产品阵容。这些微型燃气轮机的燃料灵活性使其非常适合各种市场的众多应用，包括石油和天然气、关键电源、运输、可再生能源和船舶。
关键产品：C30，C65，C200，C200S ICHP，C600S和C800S
8，MAN能源解决方案公司
成立于：1758
总部：德国巴伐利亚州奥格斯堡
MAN能源解决方案公司（MANEnergy Solutions）在国内习惯称之为曼透平，其生产的燃气轮机主要用于小型能源供应公司以及石油和天然气行业。曼透平公司的燃气轮机也用于发电厂的热电联产，通过回收和利用热废气的热能来提高效率来减少温室气体排放。这些燃气轮机还用作机械驱动器，以在管道压缩机站和海上采油平台中运行压缩机和泵。
关键产品：MGT6000-1S，MGT6000-2S和THM 1304
9，OPRA燃气轮机公司
成立于 1991年
总部：荷兰亨厄
荷兰OPRA燃气轮机公司是提供小型燃气轮机发电解决方案的全球领导者，OPRA拥有2MW OP16系列燃机发电机组的开发、制造、销售和服务的能力，该机组既可用于单机安装，也可多机组合使用。通过安装多套，功率输出可以扩展到10MW，并且可根据客户需求配置为低排放和双/多燃料功能。OPRA燃气轮机的特点是可靠性高，效率高，排放低，采购成本低，这些燃气轮机用于各种领域，包括石油和天然气，工业，商业和海洋领域。特别值得一提的是，2017年8月，OPRA已被中国大连派思集团完全收购，目前是大连派思集团的一员。
重点产品：OP16系列燃气轮机
10，中央燃气轮机公司
成立于：1946年
总部：英国德文郡牛顿阿伯特
Centrax燃气轮机由英国航空发动机设计先驱理查德·H·巴尔（Richard HH Barr）、杰弗里·怀特（Geoffrey R White）和弗兰克-惠特尔爵士（Frank Whittle）共同创立，最初自主研制了CS-600工业燃气轮机，后在1979年与英国罗尔斯-罗伊斯（世界三大航发巨头之一）签署了工业燃气轮机成套协议，推出了CX501系列燃气轮机，西门子在2014年收购罗尔斯-罗伊斯公司的能源业务后，仍保持原有的协议关系。目前Centrax燃气轮机公司可以生产和维护功率从3.9到66 MV的西门子工业燃气轮机。
关键产品：CX501-KB5，CX501-KB7，CX300和CX400
