从1939年世界上第一台大功率发电用燃气轮机由瑞士研制成功起，经过几十年的发展，这一技术已日趋完善，得到了广泛的应用，已达到高度发展的境地。

随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长，对于能源的需求也在快速增长，世界各国也都在大力研究和发展燃气轮机发电技术。

近年来，燃气轮机技术进步主要表现在单机容量增大、热效率提高与污染排放降低。

目前就世界而言，燃气轮机发电已是电力结构中的重要部分，而在新增发电容量中更占主要成分，世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇，“大型电站以联合机组为主，中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。

燃气轮机具有极强的适配性，能够作为多种发电模式，已成为当今世界发电的主要形式之一，特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好，不仅可以作为电网的调峰机组，且更多地用于电网的基本负荷发电，又能满足日益严格的环保要求, 其地位将得到巩固和加强。

基于国家经济发展的战略和国际竞争的需要，许多国家都把先进的燃气轮机技术作为本国科技优先发展领域和关键技术的研究开发的重点，其中最有代表性的是美国先进透平动力系统（ATS）和IHPTET计划，美国和欧洲联合执行的先进燃气轮机合作计划（CAGT），欧洲的EC-ATS计划，日本的“新日光计划”和“煤气化联合循环动力系统”等国家项目。

从目前有关发展计划项目和正在开发的新产品看，燃气轮机技术发展的主要关键技术是：新颖的总能系统和系统设计技术、新的冷却技术、新的材料和隔热涂层、气动热力学设计技术、低污染燃烧技术等。

近年来，许多学者试图基于新概念和新思路去开拓系统新的设计和分析优化方法，以建立起总能系统设计新体系，其中包括系统集成和理论建模，热力学分析优化新方法的评价准则，流程和参数同步综合优化等。

其新思路主要体现在：把能量转换利用提高到系统来认识，不囿于单一设备或循环的性能优劣；注重不同循环和用能系统的有机结合与一体化匹配的系统构成；突破ISO设计点的旧框架，全面考虑所有可能运行区域的全工况特性；重视热力学—经济学—生态学等多学科交叉结合，探讨新的评价准则和热力学热分析方法。

世界各国正在开发和构思的新颖能量系统多是以燃气轮机为核心的总能系统，如：湿空气透平循环，化学热回收燃气轮机系统及热电并供和多联产系统等。

提高燃气轮机初温的一个关键是开发先进的冷却技术。

传统的方法是抽取压气机空气冷却高温热部件。

工业燃气轮机空冷技术常移植航空发动机的先进技术，多采用冲击、气膜和对流三种形式组合冷却，现在已经达到很高水平，但是从压气机抽取的冷却空气量越大，相应的损失也就难以接受。

采用闭路蒸汽冷却将比传统的冷却技术更有效地提高燃气轮机的性能。

开发新的材料一直是提高燃气轮机初温的基础。

通过半个世纪的发展，以镍基和钴基为主的超级高温合金已接近完美程度，除了添加和调整微量元素来改善性能外，主要是靠采用新工艺和涂层来提高性能。

定向凝固叶片把最薄弱的横向晶粒边界消除，比一般等轴晶粒合金叶片有更好的蠕变强度和抗衰老能力。

另外，
新型产品第一级燃气轮机部件还开始应用隔热涂层（TBC），TBC能有效地增加高温燃气和底层金属之间的温度，从而降低部件母体金属温度。

为使燃气轮机继续高温化发展，又不大幅度增加冷却剂量，许多国家在积极研究陶瓷材料，陶瓷材料在高温条件下的抗热、腐蚀和磨损的性能要比高温合金更优越，并可无需冷却或大幅度地减少冷却剂量。

大量研究表明，整体非氧化物和氧化物陶瓷以及金属基或陶瓷基的复合材料有较好的应用前景，但是由于陶瓷固有的脆性，且其性能不仅取决于微观结构，还和工艺过程有关，从而导致性能复杂和难以准确评定，因此，用陶瓷材料取代高温合金来制造燃气轮机系统还有很长的路要走。

从80 年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高，世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展，几家著名的公司GE 、西门子、西屋等均与航空发动机设计、研究、制造厂彼此联营，保证及时地把航空发动机领域内的先进技术用来武装重型燃气轮机，以确保技术的先进性。

如气动设计方面压气机已采用“可控扩压”的概念进行设计，把单轴压气机的压缩比提高到了24～30 的水平，透平叶片采用了航空机组的先进冷却结构和定向结晶制造工艺，使透平前的燃气温度提高到了1300 ℃的水平，由此明显地提高了机组的输出功率和热效率。

为了降低燃气轮机的排放污染，采用往燃烧室中注蒸汽或水，在排气导管中装设选择性催化还原装置，以及采用干式低NOx 排放燃烧室等措施。

在工业化的欧洲及世界其它地区，日趋严格的NOx和CO2排放的规定，迫使燃机制造商在一些烧天然气和油的机组中，开发干式低NOx燃烧室装置，其效果已达到NOX 排放低于10 ppm 水平。

催化燃烧可能是项革新性技术，它可达到AST计划规定的一位数字的NOx排放水准。

但催化床和催化剂都未过关，还在实验室开发研究过程。

根据可持续战略要求，21世纪世界电力的发展将体现能源的高效、洁净利用，合理的电力结构以及良好的环境保护。

燃气轮机能满足可持续发展战略的选择。

燃气轮机发电较其他一些主要形式的发技术电有着很大的优自身势，燃气轮机联合循环的供电效率远远高于常规燃煤蒸汽轮机电站。

现有联合循环的效率已经超过58％，它的优势还表现在：（1）建设周期短，可以按“分阶段”建设方式建厂，资金利用较有效；（2）启、停快，运行灵活性好，适宜两班制运行；（3）运行可靠性高，可用率高达85％～95％，易于快速“黑起动”，有助于改善电网的安全性。

（4）环境性能好，采用天然气或液体燃料时，一般来说污染物排放很少。

在燃烧天然气时，还可以大大地减少二氧化碳的排放量。

燃气轮机为清洁煤发电技术提供了基础.
燃气轮机及其联合循环发电是一种先进的发电技术，在电力生产行业中的地位日益提高，开发大容量、高效率的燃气轮机及其联合循环是一个必然的趋势，它既能节省世界上日趋紧张的能源资源，又能优化火电结构来保护环境。

燃气轮机及其联合循环的发电机组必将成为世界电力工业中的一个重要组成部分，并随着能源结构的变化和清洁煤利用技术的发展，它的作用也将日益重要，具有越来越大的发展前景。