应用技术联合体 21-06-11 10:06
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核裂变反应堆也好,常规能源炉也好。在舰艇上都是一个生产热量的工具。
使用热能对水做工(俗称烧开水),在利用烧开的开水(蒸汽)对汽轮机进行做工,从而完成原子能、化学能到动能的转换过程。
------电推的问题------
对于大型、重型航母来说,最少需求20万马力~30万马力(150~200兆瓦)才能满足超过30节的航速需求。即便是上了电力推进,这200兆瓦的需求摆在这里,做一个简单的乘除法即可知道,按现阶段20-30兆瓦单电动机的科技水平,至少需要8-10台推进电机才能满足这个动力需求。
在这里,还没有考虑原生发动机的功率,仅考虑推进电机的实际数量与布置,很显而易见的知道电力推进对于大型、重型航母没有什么优势。
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------常规炉与原子炉------
一个完整的核反应堆的需要核反应压力容器(产热的地方)、3-4个蒸汽发生器(产蒸汽的地方)、3个主冷却泵(将冷水泵入蒸汽发生器)。这一套完整的系统每小时能生产超过400吨的高温高压蒸汽。汽轮机利用高温高压的蒸汽进行工作。
而常规锅炉,是锅(装水的容器)与炉(烧火的地方)的结合体。锅炉能直接产生高温高压蒸汽,例如某宁、某东上面的锅炉,每小时能生产大约110吨高温高压蒸汽。
如果只是单纯的考虑功率问题,常规锅炉能量密度十分优秀,缺点在于功率调节反应慢,需要携带大量燃料这些弊端了。
用常规锅炉与燃气轮机做比较的话,燃气轮机的轮机部分是利用高温空气做工,而汽轮机使用密度更大的水蒸气做工,这一点上锅炉+汽轮机还是有可取之处的。并且持续的高负荷工况下,功率调节这个弱点便会显得不那么重要。所以火电厂内的1000兆瓦甚至1300兆瓦的机组还是会继续使用锅炉+汽轮机这一黄金组合。
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------综电与电推------
电力推进(EPS)是一个古老的技术,简单的利用电动机进行推进。综合电力推进(IPS)通过整合舰艇用电与电力推进,简化了发电作业。但并不能将发电功率与推进功率画等号,实际考验推进能力还是推进电机制造水平。
综合电力与能源系统(IPES)可以算是综合电力推进(IPS)的二代进化版本,不仅统一了发电端,还通过整合储能、分配等系统,提高整体的能源利用率。
由于双向的能源传输需要大规模的实用电力电子元器件,造价、可靠性等各方面都需要大规模实际的工程应用才能知道,现阶段各国都处于实际的研究阶段,并没有实际部署。
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