F-class, H-class, J-class, הבנת סיווג טורבינות גז

1. ידע בסיסי בטורבינות גז

טורבינות גז מורכבות בעיקר משלושה מרכיבים עיקריים: מדחס, תא בעירה וטורבינת גז. מחזור טורבינת הגז נקרא בדרך כלל מחזור פשוט. רוב טורבינות הגז משתמשות בתכנית מחזור פשוטה, ורק טורבינות גז כבדות משתמשות בתכנית מחזור משולבת. בשל רקע היסטורי שונה, טורבינות גז התפתחו בנתיבים טכניים שונים. טורבינות גז קלות נגזרות תעשייתיות וימיות (הידועות בכינויות "מכונות נגזרות אוויריות") נוצרות על ידי שינוי מנועי מטוסים; טורבינות גז תעשייתיות כבדות (הידועות בכינויות "מכונות תעשייתיות") מפותחות בהתאם לתפיסת טורבינת הקיטור המסורתית, המשמשות בעיקר להנעים מכניים ותחנות כוח גדולות.

ניתן לחלק טורבינת גז לשלושה חלקים משמאל לימין: מדחס (כחול), תא בעירה (אדום) וטורבינה (צהובה).

2. סיווג של טורבינות גז

ישנן עשרות חברות העוסקות במחקר, תכנון וייצור של טורבינות גז בעולם. נכון לעכשיו, ארבע החברות ששולטות במלואן בטכנולוגיית טורבינות גז כבדות הן ג'נרל אלקטריק מארצות הברית, סימנס הגרמנית, מיצובישי תעשיות כבדות מיפן (שהציגה את טכנולוגיית Westinghouse מארה"ב בימים הראשונים), ו-Ansaldo מאיטליה. לדברי מר Chen Xuewen, סגן יו"ר Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., מעולם לא היה תקן בינלאומי לרמת הדגם של טורבינות גז, והוא נעשה יותר ויותר מעורפל כיום. המחבר יכול רק לאסוף דעות מגורמים שונים ולסכם אותן כדלקמן:

1. לפי טמפרטורת הבעירה של טורבינת הגז מחולקת (כל 100 מעלות היא רמה):

ארצות הברית GE (מבוא חשמלי של Harbin): 1100℃ לכיתה E, 1200℃ לכיתה F, 1400℃ לכיתה ח'.

יפן מיצובישי (הוצג על ידי Dongfang Electric): 1400℃ הוא מחלקה F, 1500℃ הוא מחלקה G, מחלקה H היא מוצר בדיקה ביניים, 1600/1700℃ הוא מחלקה J.

גרמניה סימנס (מבוא של שנגחאי אלקטריק) : המספר הישן V64.3A, V84.3A, V94.3A הוא בדרגת 6F. ב-1997 מכרה וסטינגהאוס את חטיבת הגנרטורים הלא-גרעיניים שלה לסימנס. המספר החדש שונה ל-SGT6-5000F ו-SGT-8000H דומים. מחלקה F היא 1200 ° C ו-Class H הם 1500 ° C.

2. סיווג תפוקת ייחוס עבור טורבינות גז כבדות:

טורבינות גז כבדות לייצור חשמל מסווגות בדרך כלל לפי תפוקה כאשר טמפרטורת הבעירה של תא הבעירה היא בין 1100 מעלות צלזיוס ל-1500 מעלות צלזיוס. לדוגמה, התפוקה של טורבינות גז Class B קטנה או שווה ל-100MW, התפוקה של טורבינות גז Class E היא בין 100MW ל-200MW, התפוקה של טורבינות גז Class F היא בין 200MW ל-300MW, ודרגות גבוהות יותר כגון Class G ו- Class H הן בטווח של 300MW עד 400MW. לדברי מר Chen Xuewen, מכיוון שהתפוקה של טורבינות גז של יצרנים שונים התפתחה במהירות, שיטת סיווג זו נמצאת מעט מאחורי המוצר בפועל.

3. פיתוח טורבינות גז בינלאומיות

סימנס: טורבינת הגז העל של המוצר SGT5-8000H שוקלת 390 טון (שווה ערך לאירבוס A380 עם דלק מלא), אורכה 13.1 מטר, רוחבה 4.9 מטר, גובהה 4.9 מטר ובעלת הספק מחזור משולב של 595MW. ייצור החשמל של SGT5-8000H אחד מספיק כדי להפעיל עיר תעשייתית גדולה. להבי הטורבינה שלו צריכים לעמוד בטמפרטורה גבוהה של יותר מ-1500°C, העולה על טמפרטורת כניסת הטורבינה של מנוע המטוס הטורבומניי GE90 ומנוע הסילון F404. מכיוון שמהירות קצה להב הטורבינה עולה על 1700 קילומטרים לשעה, הכוח הצנטריפוגלי העצום גורם לקצה אחד של כל להב למגע פי 10,000 מכוח המשיכה של כדור הארץ. ללהב לא יהיו פגמים, והשגיאה היא רק עשרות מיקרונים, אחרת הוא ייגרט. לכן, אומרים שלהב שווה ערך לב.מ.וו.

תאגיד מיצובישי: הדגם האחרון הוא טורבינת הגז העל M701J עם הספק מחזור משולב של 650MW. הוא מצויד במדחס צירי בעל 15 שלבים עם יחס לחץ של 23:1. המבער והטורבינה הצירית בעלת 4 השלבים מקוררים כולם באוויר, ו-3 השלבים הראשונים משתמשים בציפויי ההגנה החדשים ביותר בטמפרטורה גבוהה, ציפוי מחסום תרמי קרמי וקירור סרט אוויר בעל ביצועים גבוהים וטכנולוגיות היי-טק אחרות. עם טמפרטורת כניסת טורבינת הגז הגבוהה בעולם של 1600°C, זה עדיין יכול להבטיח את החיים לטווח ארוך של רכיבים בטמפרטורה גבוהה. החידושים האחרונים בסדרת J נועדו להפחית עוד יותר את פליטת הפחמן. במרץ 2020, MHPS קיבלה הזמנה לשתי מערכות הנעה M501JAC מ-Intermountain Power Authority ביוטה, ארה"ב. שתי טורבינות הגז מבוססות על מערכת בעירה יבשה מקוררת אוויר נמוכה-NOx ומסוגלות להשתמש עד 30% דלק מימן מתחדש. בהשוואה לתחנות כוח פחמיות באותו גודל, מערכת מימן של 30% תפחית את פליטת הפחמן ביותר מ-75%, בעוד שמערכת של 100% מימן תבטל לחלוטין את פליטת הפחמן. בין 2025 ל-2045, המפעל ישיג בהדרגה 100% ייצור חשמל מימן מתחדש.

ג'נרל אלקטריק: טורבינות גז כבדות מסדרת 9HA הן טורבינות הגז המשולבות היעילות ביותר בעולם; לטורבינת הגז האחרונה שלה 9HA.02 יש לא רק יעילות מחזור משולבת של יותר מ-64%, אלא גם בעלת הספק של עד 826MW. שני אינדיקטורים מרכזיים אלה עולים בהרבה על שני מתחריו הגדולים, וטכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית החדישה ביותר משמשת לייצור רכיבי מפתח.

צרו קשר

תודה על התעניינותך בחברה שלנו! כחברה מקצועית לייצור חלקי טורבינות גז, נמשיך להיות מחויבים לחדשנות טכנולוגית ולשיפור השירות, כדי לספק פתרונות איכותיים יותר ללקוחות ברחבי העולם. אם יש לך שאלות, הצעות או כוונות לשיתוף פעולה, אנחנו יותר מ שמח לעזור לך. אנא פנה אלינו בדרכים הבאות:

WhatsApp: +86 135 4409 5201

דואר אלקטרוני:[email protected]