فئة F، وفئة H، وفئة J، فهم تصنيف توربينات الغاز

1. المعرفة الأساسية عن توربينات الغاز

تتكون توربينات الغاز بشكل أساسي من ثلاثة مكونات رئيسية: الضاغط وغرفة الاحتراق والتوربين الغازي. تسمى دورة التوربين الغازي عمومًا دورة بسيطة. تستخدم معظم توربينات الغاز مخطط دورة بسيطة، وتستخدم توربينات الغاز الثقيلة فقط مخطط دورة مشتركة. نظرًا للخلفيات التاريخية المختلفة، تطورت توربينات الغاز في مسارات تقنية مختلفة. يتم تشكيل توربينات الغاز الخفيفة الصناعية والبحرية المشتقة من الطائرات (المعروفة عمومًا باسم "الآلات المشتقة من الطائرات") عن طريق تعديل محركات الطائرات؛ يتم تطوير توربينات الغاز الصناعية الثقيلة (المعروفة عمومًا باسم "الآلات الصناعية") وفقًا لمفهوم التوربينات البخارية التقليدية، والتي تستخدم بشكل أساسي في المحركات الميكانيكية ومحطات الطاقة الكبيرة.

يمكن تقسيم التوربين الغازي إلى ثلاثة أجزاء من اليسار إلى اليمين: الضاغط (الأزرق)، وغرفة الاحتراق (الأحمر)، والتوربين (الأصفر).

2. تصنيف توربينات الغاز

هناك العشرات من الشركات العاملة في مجال أبحاث وتصميم وتصنيع توربينات الغاز في العالم. حاليًا، الشركات الأربع التي أتقنت تمامًا تكنولوجيا توربينات الغاز الثقيلة هي جنرال إلكتريك من الولايات المتحدة، وسيمنز من ألمانيا، وميتسوبيشي للصناعات الثقيلة من اليابان (التي أدخلت تكنولوجيا ويستنجهاوس من الولايات المتحدة في الأيام الأولى)، وأنسالدو من إيطاليا. وفقًا للسيد تشين شيويه وين، نائب رئيس شركة شنغهاي إلكتريك لتوربينات الغاز المحدودة، لم يكن هناك أبدًا معيار دولي لمستوى طراز توربينات الغاز، وأصبح غامضًا بشكل متزايد اليوم. لا يستطيع المؤلف إلا جمع الآراء من أطراف مختلفة وتلخيصها على النحو التالي:

1. وفقًا لدرجة حرارة احتراق التوربين الغازي يتم تقسيمها (كل 100 درجة هي مستوى):

الولايات المتحدة الأمريكية GE (مقدمة كهربائية في هاربين): 1100℃ للفئة E، 1200℃ للفئة F، 1400℃ للفئة H.

اليابان ميتسوبيشي (قدمتها شركة دونغفانغ إليكتريك): 1400℃ هي فئة F، 1500℃ هي فئة G، وفئة H هي منتج اختبار متوسط، 1600/1700℃ هي فئة J.

ألمانيا سيمنز (مقدمة شركة شنغهاي إلكتريك): الرقم القديم V64.3A، V84.3A، V94.3A هو فئة 6F. في عام 1997، باعت شركة ويستنجهاوس قسم المولدات غير النووية إلى شركة سيمنز. تم تغيير الرقم الجديد إلى SGT6-5000F وSGT-8000H المشابهين. الفئة F هي 1200 ° C والفئة H هي 1500 ° C.

2. تصنيف الناتج المرجعي لتوربينات الغاز الثقيلة:

عادة ما يتم تصنيف توربينات الغاز الثقيلة لتوليد الطاقة وفقًا للإنتاج عندما تكون درجة حرارة احتراق غرفة الاحتراق بين 1100 درجة مئوية و 1500 درجة مئوية. على سبيل المثال، يكون إنتاج توربينات الغاز من الفئة B أقل من أو يساوي 100 ميجاوات، ويكون إنتاج توربينات الغاز من الفئة E بين 100 ميجاوات و 200 ميجاوات، ويكون إنتاج توربينات الغاز من الفئة F بين 200 ميجاوات و 300 ميجاوات، والدرجات الأعلى مثل الفئة G والفئة H تتراوح بين 300 ميجاوات و 400 ميجاوات. وفقًا للسيد تشين شيويه وين، نظرًا لأن إنتاج توربينات الغاز من مختلف الشركات المصنعة قد تطور بسرعة، فإن طريقة التصنيف هذه متأخرة قليلاً عن المنتج الفعلي.

3. تطوير توربينات الغاز الدولية

سيمنز: يبلغ وزن توربين الغاز الفائق SGT5-8000H الممثل للمنتج 390 طنًا (ما يعادل طائرة إيرباص A380 مملوءة بالوقود بالكامل)، ويبلغ طوله 13.1 مترًا، وعرضه 4.9 مترًا، وارتفاعه 4.9 مترًا، ويبلغ قدرته في الدورة المركبة 595 ميجاوات. إن توليد الطاقة من توربين واحد SGT5-8000H يكفي لتشغيل مدينة صناعية كبيرة. يجب أن تتحمل شفرات التوربينات الخاصة به درجة حرارة عالية تزيد عن 1500 درجة فهرنهايت.°ج، والتي تتجاوز درجة حرارة مدخل التوربين لمحرك الطائرة GE90 التوربيني ومحرك الطائرة النفاثة F404. ونظرًا لأن سرعة طرف شفرة التوربين تتجاوز 1700 كيلومتر في الساعة، فإن قوة الطرد المركزي الضخمة تجعل أحد طرفي كل شفرة يلامس 10,000 مرة جاذبية الأرض. لا يمكن أن يكون للشفرة أي عيب، والخطأ هو عشرات الميكرونات فقط، وإلا فسيتم التخلص منها. لذلك، يقال إن الشفرة تعادل سيارة BMW.

شركة ميتسوبيشي: أحدث طراز هو توربين الغاز الفائق M701J بقوة دورة مركبة تبلغ 650 ميجاوات. وهو مزود بضاغط محوري مكون من 15 مرحلة بنسبة ضغط 23:1. يتم تبريد الموقد والتوربين المحوري المكون من 4 مراحل بالهواء، وتستخدم المراحل الثلاث الأولى أحدث الطلاءات الواقية عالية الحرارة وطلاءات الحاجز الحراري الخزفي وتبريد الفيلم الهوائي عالي الأداء وغيرها من التقنيات العالية التقنية. مع أعلى درجة حرارة مدخل توربين غازي في العالم تبلغ 3 درجة فهرنهايت°ج، لا يزال بإمكانه ضمان عمر طويل الأمد للمكونات عالية الحرارة. تم تصميم أحدث الابتكارات في سلسلة J لتقليل انبعاثات الكربون بشكل أكبر. في مارس 2020، تلقت شركة MHPS طلبًا للحصول على مجموعتين من محركات M501JAC من هيئة الطاقة Intermountain في ولاية يوتا بالولايات المتحدة الأمريكية. يعتمد التوربينان الغازيان على نظام احتراق جاف منخفض أكسيد النيتروجين مبرد بالهواء وقادران على استخدام ما يصل إلى 30٪ من وقود الهيدروجين المتجدد. وبالمقارنة مع محطات الطاقة التي تعمل بالفحم من نفس الحجم، فإن نظام الهيدروجين بنسبة 30٪ سيقلل من انبعاثات الكربون بأكثر من 75٪، في حين أن نظام الهيدروجين بنسبة 100٪ سيقضي تمامًا على انبعاثات الكربون. بين عامي 2025 و 2045، ستحقق المحطة تدريجيًا توليد كهرباء هيدروجينية متجددة بنسبة 100٪.

جنرال إلكتريك: توربينات الغاز الثقيلة من سلسلة 9HA هي أكثر توربينات الغاز ذات الدورة المركبة كفاءة في العالم؛ أحدث توربين غازي ثقيل من سلسلة 9HA.02 لا يتمتع بكفاءة دورة مركبة تزيد عن 64% فحسب، بل يتمتع أيضًا بقدرة إنتاج تصل إلى 826 ميجاوات. يتجاوز هذان المؤشران الرئيسيان منافسيها الرئيسيين بكثير، ويتم استخدام أحدث تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع المكونات الرئيسية.

تواصل معنا

نشكرك على اهتمامك بشركتنا! بصفتنا شركة متخصصة في تصنيع أجزاء توربينات الغاز، سنستمر في الالتزام بالابتكار التكنولوجي وتحسين الخدمة، لتوفير المزيد من الحلول عالية الجودة للعملاء في جميع أنحاء العالم. إذا كان لديك أي أسئلة أو اقتراحات أو نوايا تعاون، فنحن أكثر من سعداء بمساعدتك. يرجى الاتصال بنا بالطرق التالية:

ال WhatsApp: +86 135 4409 5201

البريد الإلكتروني:بيتر@turbineblade.net