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　　蒸汽輪機動力裝置在艦船上的應用

　　蒸汽動力是應用在艦船上較早的動力，發展至今已有100多年的歷史了。在蒸汽動力中，以蒸汽輪機動力裝置最為突出。在很長一段時間裡， 蒸汽輪機動力裝置是大型航空母艦、核潛艇、液化天然氣船（LNG運輸船）、巨型油輪的主流動力。不過隨著大型低速二衝程船用柴油機的發展，育兒以及雙燃料技術的應用，液化天然氣船（LNG運輸船）、巨型油輪等大型民用船舶開始陸續使用大型低速柴油機了。但是作為大國海軍的象徵——航母，則蒸汽輪機動力裝置依然是其主流動力形式。

曾經世界上最大的油輪，排水量超80萬噸，採用蒸汽輪機動力裝置

　　蒸汽輪機動力裝置的優點：

　　第一點，單機功率大。因為蒸汽輪機工作過程是連續性的，所以可以採用較高的工作轉速，育兒得到較高的單機功率。

　　第二點，震動小、噪聲低。因為蒸汽輪機葉輪轉速穩定，無週期性擾動力，因而機組震動小、噪聲低。

　　第三點，可靠性高，壽命長。因為蒸汽輪機摩擦部件少，又無週期性擾動力，因而工作可靠性高，壽命長。

　　第四點，育兒燃料範圍廣。因為蒸汽輪機動力裝置是透過燒鍋爐的方式產生蒸汽，因而，理論上任何可燃燒的物質都可以作為其燃料。

　　第五點，效率高。在新技術的加持下，蒸汽輪機動力裝置效率較高。如在陸地大型電站機組中，超超臨界蒸汽動力機組簡單迴圈的熱效率接近55％，領先於同一條件下的燃氣動力機組（平均為45％）和低速柴油機組（平均為48％）。此處參考：中國艦船研究，黎南，張欣《國外艦船蒸汽動力技術發展的啟示》

火力發電站內部

　　蒸汽輪機動力裝置對航母的適應性

　　相對於其它水面艦艇存在的問題：

　　從上面的優點可以看出，其實蒸汽輪機動力裝置一點都不落後，那為何其它水面艦艇都不用了呢？其實其它水面艦艇相繼淘汰蒸汽輪機動力裝置，並不是因為其技術落後，而是因為蒸汽輪機動力裝置整個系統較為複雜，輔助裝置較多，體積較大。這樣，對於排水量相對較小的水面艦艇來說，會佔用艦艇大量的寶貴空間。同時，蒸汽輪機動力裝置的啟動過程較長，對於艦艇快速反應能力要求越來越高的今天，顯然是無法滿足戰術要求的。而如何採取不熄火“待機狀態”則要額外消耗不少燃料，這對艦艇是不利的。

中國過去的水面大型戰艦大多數師承前蘇聯，以蒸汽動力為主，比如051系列。到了112艦和113艦才首次接觸現代艦用燃氣輪機。此後在引進加自我改良的GT25000成熟後，開始大規模批次生產052C、D和055。但是目前中國海軍仍然有相當數量的蒸汽動力驅逐艦，而且還有相當是主力，比如4艘進口的現代級和自產的167、115和116艦，被軍迷戲稱為“全蒸七子”，都還是主力艦，另外還有幾艘051正在退役。

很多人建議051退役後可以給海警，可是海警寧願要退役的柴油動力的053也不願意要蒸汽動力的051。原因很簡單，051的蒸汽動力“太難伺候”，海警也缺乏專門操作蒸汽動力的專業輪機人才。在國外也一樣，很多第三世界國家的海軍都來搶我們退役的053，卻沒有一個國家來搶051。這些現象，難道都說明蒸汽鍋爐加蒸汽輪機的動力系統，已經完全落後時代了嗎？

船舶蒸汽動力早就是很成熟的技術，一百年前的戰列艦都用上了，今天中國的蒸汽動力也基本做到了極致，遼寧號用的就是自產的鍋爐、汽輪機和變速箱都是很成熟的產品，航母動力包和電廠動力核心區別並不大，100萬千瓦級蒸汽電力機組技術，我們在全球領先。

船舶蒸汽動力缺點是體積重量大，而且升功率稍慢，需要熱機，簡單說燒鍋爐產生更多蒸汽需要十幾分鍾到半小時，而燃氣輪機加油門功率就立即升上來了。蒸汽動力的現代級驅逐艦從完全冷機到開動，需要半小時熱機才能出海，理論上會耽誤戰機，但實際不會，因為戰爭期間，艦船鍋爐是隨時熱的。蒸汽動力在艦船上使用100多年來，還從來沒出現過耽誤戰機的戰例。

蒸汽動力也有優勢：馬力很大，熱效率遠高於燃氣機組，低速怠速效能好，相對更節油，全燃動力怠速下油耗極大，蒸汽系統一旦機器熱起來，跑的比燃氣動力還快。二戰期間的戰列艦的馬力就已經很大了，有二十萬馬力，快接近現代的航母。用蒸汽的老051C驅逐艦能跑到39節，而燃氣輪機的新052D幾乎不可能跑出這個速度。

核動力航母和常規動力航母動力系統的區別，只是把常規航母的燒重油的鍋爐換成核反應堆，動力包的其他部分，包括蒸汽輪機和冷卻系統，基本結構是一致的。

Gas.Turbine.／燃油汽輪機，是將燃料的能量轉換成有用功的熱力發動機。

Heat.engine／蒸汽輪機，是將內能轉換成機械能的發動機。

兩種汽輪機的工作方式都是：連續流動。

服務物件：各型別艦、艇、船的動力之源。

現代版的萬噸級以下的／驅逐艦、護衛艦、登陸艦、大都採用燃油汽輪機機組（配備2套機組），在“寸土寸金”的萬噸級以下艦艇船有限空間、燃油汽輪機組是優選動力源、例如著名的：美國的LM2500汽輪機組（航改型）、中國“QD158”／“航改”汽輪機組是現代版驅逐艦、護衛艦、輕型直升機航母的標配動力。

那麼航空母艦為什麼要用／蒸汽輪機…Heat.ergine？

答案是：航母的空間和動力需求。

一艘中型航母基本排水量都在6萬噸以上、一條航母就是一座“遊動”的城鎮、幾千人和機械裝置在“船”上工作和生活，需要大量的能源供應“蒸汽輪機”組是再佳選擇，（包括核動力航母）都是需要汽輪機組工作產生強大的綜合能源。

“術業有專攻”不同的汽輪機組針對不同的艦艇船動力配置和需求。

現代“蒸汽輪機”的燃料不再是過去的“煤炭”而且“重油”一種高燃燒值、安全高效的石油產品、或者是核燃料（所謂的核動力）。

對於常規動力航母來說，燃燒重油的鍋爐提供高壓蒸汽，正好適合推動蒸汽輪機運轉。

如果採用柴油機，主要是單機功率不足，上萬馬力的柴油機體積大，轉速低，不能長時間滿功率執行。如果遼寧號採用柴油機，按照一臺4萬馬力，需要5臺，總重量5000噸。

蒸汽輪機動力雖然體積重量更大，但是單機功率大，可以長時間高速執行。而且重油比柴油便宜。

如果採用核動力，是指動力的能源來自核反應堆。提供的工作介質還是高溫蒸汽。核反應堆工作時釋放能量，溫度升高。反應堆的冷卻系統帶走熱量，經過熱交換器把熱量轉移給汽輪機工作介質——水蒸氣。水蒸氣推動汽輪機。所以蒸汽輪機適合常規動力和核動力兩種能源形式。

根本原因是現在的動力系統都是熱機，用加熱的介質驅動機械運轉，熱能轉化為機械能。汽輪機是外燃機的最佳轉換裝置。

艦船動力目前主要有三類，蒸汽輪機，內燃機和燃氣輪機。它們各有優點，適用於不同場合。

柴油內燃機，燃燒柴油可以直接輸出低轉速大力矩的機械能，可以輸出直接驅動艦船行駛，無需減速 機構，減少了一級能耗，因此總體效率較高。驅動行駛用柴油機單機功率較大，總體效率高，經濟性最好，商船基本都用柴油機。動力調節範圍和效能較差。發電機組需要專配高速柴油機。

燃氣輪機，燃燒煤油，直接輸出高轉速機械能。可以直接驅動發電機，也可以經過高比例減速後驅動艦船行駛。特點是，體積特小，功率調節範圍寬，響應快。低速時熱效率低。單機功率較小。執行費用較高。

綜合上述特點分析，大型航母的最佳動力首選核動力。核動力只能配合蒸汽輪機，別無選擇。高效能驅逐艦和護衛艦首選燃氣輪機，為了降低巡航成本，中國驅逐艦採用柴油機+燃氣輪機。