燃气轮机,是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转的内燃式动力机械,可以应用于发电、油气、船舶等行业中。燃气轮机将燃料热能转换为有用功,其中,重型燃气轮机能量转换效率最高,可用于大型发电设备、大型船舶等制造领域,其设计、研发、制造难度大,可以体现一个国家的综合实力以及工业水平。
2016年以来,全球燃气轮机市场呈现持续增长态势,2021年市场规模约为232亿美元;预计2022-2027年,全球燃气轮机市场将继续以3.8%左右的复合年均增长率增长,到2027年市场规模达到290亿美元。全球燃气轮机市场中,重型燃气轮机份额占比大,2021年接近40%。与全球市场相比,我国燃气轮机市场中,重型燃气轮机份额占比小,仅在16%左右。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2027年中国重型燃气轮机行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,舰船是重型燃气轮机的主要应用市场。由于具备体积小、功率大、启动快、噪声低等优点,重型燃气轮机已经成为各国海军舰船的主动力,可以应用在中型常规航空母舰制造中。重型燃气轮机研发制造涉及到国防建设领域,关系到国家安全,是重要的战略性装备,因此具有生产能力的国家对其关键核心技术严格封锁。
重型燃气轮机将多种技术融于一体,研制难度大,特别是透平叶片、燃烧室、压气机三大核心部件技术壁垒高。以透平叶片为例,其作用是输出强大动力,工作在高温、高压环境中,自身旋转速度快,需要具备耐高温、耐高压、高强度、耐冲击、耐腐蚀等特点。在全球范围内,2008年以前,仅有美国、德国、日本三个国家具备重型燃气轮机研制能力,通用电气、西门子、三菱重工三家企业处于垄断地位。
新思界
行业分析人士表示,2008年12月,由中航工业黎明自主研制的我国首台重型燃气轮机R0110顺利通过验收,其功率达到110MW,标志着我国具备了自主设计研发重型燃气轮机的能力,打破了国外技术垄断。按照燃气初温的不同来划分,燃气轮机可以分为E级、F级、G/H级、J级等产品类型,燃气初温依次提高,其中,F级是现阶段主流产品类型,燃气初温1300℃-1450℃。
2009年以来,我国重型燃气轮机自主研制能力还在不断进步。2019年9月,东方汽轮机自主研发的我国首台F级50MW重型燃气轮机G50整机点火试验一次成功;2022年10月,中国航发燃气轮机自主研制的110MW重型燃气轮机AGT-110通过了72小时满负荷连续运行。目前,我国是全球少数几个具备重型燃气轮机研制能力的国家,行业未来发展前景广阔。