Classe F, classe H, classe J, comprensione della classificazione delle turbine a gas

1. Conoscenze di base sui motori a gas

I motori a gas sono principalmente composti da tre componenti principali: compressore, camera di combustione e turbina a gas. Il ciclo del motore a gas è generalmente chiamato ciclo semplice. La maggior parte dei motori a gas utilizza uno schema di ciclo semplice, mentre solo i motori a gas pesanti utilizzano uno schema di ciclo combinato. A causa di diversi contesti storici, i motori a gas si sono sviluppati lungo percorsi tecnici differenti. I motori a gas leggeri derivati per uso industriale e navale (comunemente noti come "motori derivati") sono formati modificando motori aerei; i motori a gas industriali pesanti (comunemente noti come "motori industriali") sono stati sviluppati in base al concetto tradizionale della turbina a vapore, utilizzati principalmente per il traino meccanico e le grandi centrali elettriche.

Un motore a gas può essere diviso in tre parti da sinistra a destra: compressore (blu), camera di combustione (rossa) e turbina (gialla).

2. Classificazione dei motori a gas

Ci sono decine di aziende impegnate nella ricerca, progettazione e produzione di turbine a gas nel mondo. Attualmente, le quattro aziende che hanno completamente padroneggiato la tecnologia delle turbine a gas pesanti sono General Electric degli Stati Uniti, Siemens della Germania, Mitsubishi Heavy Industries del Giappone (che ha introdotto la tecnologia Westinghouse dagli Stati Uniti negli anni iniziali), e Ansaldo dell'Italia. Secondo il signor Chen Xuewen, Vice Presidente della Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., non è mai esistuto uno standard internazionale per il livello dei modelli delle turbine a gas, e diventa sempre più confuso oggi. L'autore può solo raccogliere opinioni da varie parti e riassumerle come segue:

1. in base alla temperatura di combustione della turbina a gas viene divisa (ogni 100 gradi è un livello):

Stati Uniti GE (introduzione di Harbin Electric): 1100 ℃ per classe E, 1200 ℃ per classe F, 1400 ℃ per classe H.

Giappone Mitsubishi (introdotto da Dongfang Electric): 1400 ℃ è classe F, 1500 ℃ è di classe G, la classe H è un prodotto di prova intermedio, 1600/1700 ℃ è di classe J.

Germania Siemens (introduzione di Shanghai Electric): il vecchio numero V64.3A, V84.3A, V94.3A è di classe 6F. Nel 1997, Westinghouse ha venduto la sua divisione generatori non nucleari a Siemens. Il nuovo numero è stato cambiato in SGT6-5000F simile e SGT-8000H. La classe F è 1200 ° Classe C e classe H è 1500 ° C. - Sì.

2. Classificazione dell'uscita di riferimento per turbine a gas pesanti:

I turbocompressori a gas pesanti per la generazione di energia vengono solitamente classificati in base all'uscita quando la temperatura di combustione nella camera di combustione è compresa tra 1100 gradi Celsius e 1500 gradi Celsius. Ad esempio, l'uscita dei turbocompressori a gas di Classe B è inferiore o uguale a 100MW, l'uscita dei turbocompressori a gas di Classe E è compresa tra 100MW e 200MW, l'uscita dei turbocompressori a gas di Classe F è compresa tra 200MW e 300MW, e le classi superiori come Classe G e Classe H sono comprese nell'intervallo di 300MW a 400MW. Secondo il signor Chen Xuewen, poiché l'uscita dei turbocompressori di vari produttori si è sviluppata rapidamente, questo metodo di classificazione è leggermente indietro rispetto al prodotto reale.

3. Sviluppo dei Turbocompressori a Gas Internazionali

Siemens: Il prodotto rappresentativo SGT5-8000H super turbina a gas pesa 390 tonnellate (equivalente a un Airbus A380 completamente carico di carburante), è lungo 13,1 metri, largo 4,9 metri, alto 4,9 metri e ha una potenza in ciclo combinato di 595MW. La produzione di energia di un'unica SGT5-8000H è sufficiente per alimentare una grande città industriale. Le pale della turbina devono resistere a temperature elevate superiori a 1500 ° C, che superano la temperatura di ingresso alla turbina del motore a getto turboventilato GE90 e del motore a reazione F404. Poiché la velocità alla punta delle pale supera i 1700 chilometri all'ora, la forza centrifuga enorme fa sì che ciascuna estremità delle pale sia soggetta a 10.000 volte la gravità terrestre. La pala non può avere alcun difetto, e l'errore è solo di decine di micron, altrimenti verrà scartata. Per questo si dice che una pala equivale a una BMW.

Mitsubishi Corporation: L'ultimo modello è la turbina a gas super M701J con una potenza di ciclo combinato di 650 MW. È dotata di un compressore assiale a 15 stadi con un rapporto di compressione di 23:1. Il bruciatore e la turbina assiale a 4 stadi sono tutti raffreddati ad aria, e i primi 3 stadi utilizzano i più recenti rivestimenti protettivi ad alta temperatura, barriere termiche ceramiche e raffreddamento ad alto rendimento con film d'aria e altre tecnologie ad alto livello. Con la temperatura di ingresso alla turbina a gas più alta al mondo di 1600 ° C, può ancora garantire la durata a lungo termine dei componenti ad alta temperatura. Le ultime innovazioni della serie J sono state progettate per ridurre ulteriormente le emissioni di carbonio. Nel marzo 2020, MHPS ha ricevuto un ordine per due propulsori M501JAC dall'Intermountain Power Authority in Utah, Stati Uniti. Le due turbine a gas si basano su un sistema di combustione a basso NOx raffreddato aerea e sono in grado di utilizzare fino al 30% di carburante a base di idrogeno rinnovabile. In confronto con le centrali a carbone dello stesso dimensione, un sistema al 30% di idrogeno ridurrà le emissioni di carbonio del 75%, mentre un sistema al 100% di idrogeno eliminerà completamente le emissioni di carbonio. Tra il 2025 e il 2045, la centrale raggiungerà gradualmente la generazione di energia elettrica al 100% con idrogeno rinnovabile.

General Electric: la serie 9HA di turbine a gas pesanti è la più efficiente al mondo in termini di turbine a ciclo combinato; la sua più recente turbina a gas pesante 9HA.02 non solo ha un'efficienza del ciclo combinato superiore al 64%, ma offre anche una potenza fino a 826 MW. Questi due indicatori chiave superano di gran lunga i suoi due principali competitor, e si utilizza la tecnologia di stampa 3D più avanzata per produrre componenti chiave.

CONTATTACI

Grazie per il vostro interesse verso la nostra azienda! Come azienda professionale di produzione di componenti per turbine a gas, continueremo a impegnarci nell'innovazione tecnologica e nel miglioramento del servizio, per fornire soluzioni di alta qualità ai clienti di tutto il mondo. Se avete domande, suggerimenti o intenzioni di collaborazione, saremo lieti di aiutarvi. Potete contattarci nei seguenti modi:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-mail ：[email protected]