F-třída, H-třída, J-třída, pochopení klasifikace plynových turbín

1. Základní znalosti o plynových turbínách

Plynové turbíny se většinou skládají z tří hlavních součástí: kompresoru, spalovací komory a plynové turbíny. Cyklus plynové turbíny se obvykle nazývá jednoduchý cyklus. Většina plynových turbín používá schéma jednoduchého cyklu, pouze těžké plynové turbíny používají kombinované cykly. Z důvodu různých historických pozadí se plynové turbíny vyvíjely po různých technických cestách. Průmyslové a lodní lehké plynové turbíny odvozené od letadel (obecně známé jako „odvozené stroje“) vznikly úpravou letadlových motorů; průmyslové těžké plynové turbíny (obecně známé jako „průmyslové stroje“) jsou vyvinuty na bázi tradičního konceptu parních turbín a slouží především jako mechanické pohonové systémy a v velkých elektrárnách.

Plynová turbína se dá rozdělit na tři části zleva doprava: kompresor (modrá), spalovací komora (červená) a turbína (žlutá).

2. Klasifikace plynových turbín

Ve světě působí desítky firem zabývajících se výzkumem, návrhem a výrobou plynových turbín. V současnosti čtyři firmy, které úplně ovládají technologii těžkých plynových turbín, jsou General Electric ze Spojených států, Siemens z Německa, Mitsubishi Heavy Industries z Japonska (která v minulosti zavedla technologii Westinghouse ze Spojených států) a Ansaldo z Itálie. Podle pana Chen Xuewena, místopředsedy společnosti Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., nikdy neexistoval mezinárodní standard pro úroveň modelu plynových turbín a dnes je toto rozlišení stále více nejasné. Autor může jen shromažďovat názory různých stran a shrnout je následovně:

1. podle teploty hoření plynové turbíny se dělí (každých 100 stupňů je úroveň):

USA GE (zavedeno Harbin Electric): 1100 ℃ pro třídu E, 1200 ℃ pro třídu F, 1400 ℃ pro třídu H.

Japonsko Mitsubishi (zavedeno Dongfang Electric): 1400 ℃ je třída F, 1500 ℃ je třída G, třída H je mezičasový testovací produkt, 1600/1700 ℃ je třída J.

Německo Siemens (Šanghajské Elektrárny představily): staré číslo V64.3A, V84.3A, V94.3A je třída 6F. V roce 1997 prodal Westinghouse svou nejadernou generátorskou divizi firmě Siemens. Nové číslo bylo změněno na podobné SGT6-5000F a SGT-8000H. Třída F je 1200 ° Třída C a třída H je 1500 ° C.

2. Klasifikace referenční výstupy pro těžké plynové turbíny:

Těžké plynové turbíny pro výrobu elektřiny jsou obvykle klasifikovány podle výstupu, kdy teplota hoření v komůře je mezi 1100 stupni Celsia a 1500 stupni Celsia. Například, výkon B-třídy plynových turbín je menší nebo roven 100 MW, výkon E-třídy plynových turbín je mezi 100 MW a 200 MW, výkon F-třídy plynových turbín je mezi 200 MW a 300 MW a vyšší třídy, jako jsou G-třída a H-třída, jsou v rozmezí 300 MW až 400 MW. Podle pana Chen Xuewena se rychlým rozvojem výkonu plynových turbín jednotlivých výrobců tento způsob klasifikace mírně zaostává za skutečnými produkty.

3. Vývoj mezinárodních plynových turbín

Siemens: Reprezentativní produkt SGT5-8000H nadpřirozená plynová turbína váží 390 tun (což odpovídá plně nalitému Airbusu A380), je 13,1 metru dlouhá, 4,9 metru široká, 4,9 metru vysoká a má kombinovaný cyklus o výkonu 595 MW. Elektrická produkce jedné turbíny SGT5-8000H stačí na napájení velké průmyslového města. Lopatky této turbíny musí vydržet teplotu přesahující 1500 ° °C, což překonává teplotu u vstupu do turbíny GE90 turboventilového letadlového motoru a F404 reaktivního motoru. Protože rychlost konců lopatek přesahuje 1700 kilometrů za hodinu, obrovská odstředivá síla způsobuje, že každá lopatka je vystavena silám 10 000krát vyšším než gravitace Země na jednom svém konci. Lopatka nesmí mít žádné chyby, přesnost je jen několik desítek mikrometrů, jinak by se lopatka znehodnotila. Proto se říká, že jedna lopatka je ekvivalentem BMW.

Mitsubishi Corporation: Nejnovějším modelem je M701J super plynová turbína s kombinovaným výkonem 650 MW. Je vybavena 15stupňovým axiálním kompresorem s poměrem tlaku 23:1. Spalovač a 4stupňová axiální turbína jsou všechny vzduchem chlazené, prvních 3 stupně používají nejnovější vysokoteplotné ochranné nátěry, keramické tepelné bariérové nátěry a vysokoefektivní vzduchové filmové chlazení a další vyspělé technologie. S nejvyšší teplotou vstupního plynu u turbíny na světě, která dosahuje 1600 ° C stále zajišťuje dlouhodobý život vysokoteplotných součástí. Nejnovější inovace v řadě J jsou navrženy tak, aby dále snižovaly emise uhlíku. V březnu 2020 obdržela MHPS objednávku na dva pohonové agregáty M501JAC od Intermountain Power Authority v Utahu, USA. Tyto dvě plynové turbíny jsou postaveny na systému suchého spalování s nízkým obsahem NOx s využitím vzduchového chlazení a mohou používat až 30 % obnovitelného hydrogenu jako paliva. Ve srovnání s uhelnými elektrárnami stejné velikosti bude systém s 30 % hydrogenem snížit emise uhlíku o více než 75 %, zatímco systém s 100 % hydrogenem úplně eliminuje emise uhlíku. Mezi lety 2025 a 2045 bude elektrárna postupně přecházet na generování elektřiny pomocí 100 % obnovitelného hydrogenu.

General Electric: řada 9HA těžkých plynových turbín je nejefektivnějšími kombinovanými cykly plynových turbín na světě; její nejnovější 9HA.02 těžká plynová turbína má nejen efektivitu kombinovaného cyklu přes 64 %, ale také výkon až 826 MW. Tyto dvě klíčové ukazatele daleko převyšují její dvě hlavní konkurenty a nejmodernější 3D tisková technologie se používají k výrobě klíčových součástí.

Kontaktujte nás

Děkujeme za váš zájem o naši společnost! Jako profesionální výrobce součástek pro plynové turbíny se budeme nadále věnovat inovacím technologií a zlepšování služeb, abychom mohli nabízet více kvalitních řešení pro zákazníky po celém světě. Pokud máte jakékoliv otázky, návrhy nebo záměry spolupráce, rádi vám pomůžeme. Kontaktujte nás prosím následujícím způsobem:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-mail ：[email protected]