瓦特的和現(xiàn)在艦用的蒸汽機
,在鍋爐部分的原理是一樣的,只是當時燒柴和煤,現(xiàn)在燒油而已;但高溫高壓高熱的水蒸氣只是功質(zhì),它后面可以用來推動往復(fù)機,也可是渦輪機,象現(xiàn)在用的.往復(fù)機是曲柄連桿和活塞組件;是上下運動,有很大的震動.而渦輪機是由多組葉片形成的同心圓狀風扇,是回旋運動,震動極小;這就是他們的不同于區(qū)別.
全稱叫蒸汽渦輪發(fā)動機(Steam turbine)是一種擷?。▽⑺訜岷笮纬傻模┧羝畡幽苻D(zhuǎn)換為渦輪轉(zhuǎn)動的動能的機械。相較于原由詹姆斯·瓦特發(fā)明的單級往復(fù)式蒸汽機,渦輪蒸汽機大幅改善了熱效率,更接近熱力學中理想的可逆過程,并能提供更大的功率,至今它幾乎完全取代了往復(fù)式蒸汽機。渦輪蒸汽機特別適用于火力發(fā)電和核能發(fā)電,世界上大約80%的電是利用渦輪蒸汽機所產(chǎn)生。
老式船艦中也有不少使用,但是在現(xiàn)代化船艦中已經(jīng)被燃氣渦輪引擎全面取代,只有少數(shù)特例如現(xiàn)代級還使用蒸汽渦輪。
燃氣-蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán),是把燃氣輪機和蒸氣輪機這兩種按不同熱力循環(huán)工作的熱機聯(lián)合在一起的裝置,有時也簡稱為聯(lián)合循環(huán)。為了提高熱機的效率,應(yīng)該盡可能地提高熱機中的加熱溫度和降低排熱溫度。但蒸汽輪機和燃氣輪機的熱力循環(huán)都不能很好滿足上述要求。如把它們結(jié)合起來,以燃氣輪機的排熱來加熱蒸汽,就可以同時取得燃氣輪機加熱溫度較高和蒸汽輪機排熱溫度較低的雙重優(yōu)點。
聯(lián)合循環(huán)的理論基礎(chǔ)早已建立。熱力學奠基人之一卡諾就提出過聯(lián)合循環(huán)的概念。但是直到20世紀中葉,才開始有實用的聯(lián)合循環(huán)動力裝置。發(fā)展聯(lián)合循環(huán)的關(guān)鍵是要研制出高溫、高性能、大功率的燃氣輪機。為了適應(yīng)石油短缺的形勢,在燃氣輪機中有效燒煤也是一項關(guān)鍵技術(shù)。目前,世界各先進工業(yè)國家均已有定型聯(lián)合循環(huán)機組產(chǎn)品。其中功率最大的已超過60萬千瓦,最高熱效率已高達47%以上。它作為熱電并供機組使用,燃料利用率可高達80%左右,單機組最長運行時間已超過10萬小時。熱機的熱效率要提高1%都是非常困難的,而聯(lián)合循環(huán)卻只要把燃氣輪機和蒸汽輪機結(jié)合起來就可以大幅度節(jié)約能源。
由于蒸汽輪機具有功率大的優(yōu)點,因此在現(xiàn)代大型軍艦上依然有廣泛應(yīng)用。例如大型航母,核潛艇均使用蒸汽輪機作為動力。燃氣輪機由于功率不足,目前僅在中型軍艦和小、中型航母上運用。對于要求高航速的大型艦船,蒸汽輪機或蒸汽輪機-分散電機-電機動力系統(tǒng)依然是唯一選擇。