Klasa F, klasa H, klasa J, zrozumienie klasyfikacji turbin gazowych

1. Podstawowa wiedza o turbinach gazowych

Turbiny gazowe składają się głównie z trzech głównych komponentów: sprężarki, komory spalania i turbiny gazowej. Cykl turbiny gazowej jest ogólnie nazywany cyklem prostym. Większość turbin gazowych wykorzystuje schemat cyklu prostego, a tylko turbiny gazowe o dużej mocy wykorzystują schemat cyklu kombinowanego. Ze względu na różne tło historyczne turbiny gazowe rozwijały się w różnych ścieżkach technicznych. Przemysłowe i morskie lekkie turbiny gazowe pochodzenia lotniczego (powszechnie znane jako „maszyny pochodzenia lotniczego”) powstają w wyniku modyfikacji silników lotniczych; przemysłowe turbiny gazowe o dużej mocy (powszechnie znane jako „maszyny przemysłowe”) są rozwijane zgodnie z tradycyjną koncepcją turbiny parowej, które są głównie stosowane w napędach mechanicznych i dużych elektrowniach.

Turbinę gazową można podzielić na trzy części, od lewej do prawej: sprężarkę (niebieską), komorę spalania (czerwoną) i turbinę (żółtą).

2. Klasyfikacja turbin gazowych

Na świecie działają dziesiątki firm zajmujących się badaniami, projektowaniem i produkcją turbin gazowych. Obecnie cztery firmy, które w pełni opanowały technologię turbin gazowych o dużej wytrzymałości to General Electric ze Stanów Zjednoczonych, Siemens z Niemiec, Mitsubishi Heavy Industries z Japonii (która wprowadziła technologię Westinghouse ze Stanów Zjednoczonych na początku) i Ansaldo z Włoch. Według pana Chen Xuewena, wiceprezesa Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., nigdy nie było międzynarodowego standardu dla poziomu modelowego turbin gazowych i staje się on coraz bardziej niejasny. Autor może jedynie zebrać opinie od różnych stron i podsumować je w następujący sposób:

1. ze względu na temperaturę spalania turbina gazowa jest podzielona (co 100 stopni to poziom):

Stany Zjednoczone GE (Harbin elektryczne wprowadzenie): 1100℃ dla klasy E 1200℃ dla klasy F 1400℃ dla klasy H.

Japonia Mitsubishi (wprowadzony przez Dongfang Electric): 1400℃ to jest klasa F, 1500℃ to klasa G, klasa H to produkt testowy pośredni, 1600/1700℃ to jest klasa J.

Niemcy Siemens (Shanghai Electric wprowadzenie): stary numer V64.3A, V84.3A, V94.3A to klasa 6F. W 1997 roku Westinghouse sprzedał swój dział generatorów niejądrowych firmie Siemens. Nowy numer został zmieniony na podobny SGT6-5000F i SGT-8000H. Klasa F to 1200 ° C i klasa H to 1500 ° C.

2. Klasyfikacja mocy wyjściowej odniesienia dla turbin gazowych o dużej mocy:

Ciężkie turbiny gazowe do wytwarzania energii elektrycznej są zazwyczaj klasyfikowane według mocy wyjściowej, gdy temperatura spalania w komorze spalania wynosi od 1100 do 1500 stopni Celsjusza. Na przykład moc wyjściowa turbin gazowych klasy B jest mniejsza lub równa 100 MW, moc wyjściowa turbin gazowych klasy E wynosi od 100 do 200 MW, moc wyjściowa turbin gazowych klasy F wynosi od 200 do 300 MW, a wyższe klasy, takie jak klasa G i klasa H, mieszczą się w zakresie od 300 do 400 MW. Według pana Chen Xuewena, ponieważ moc wyjściowa turbin gazowych różnych producentów rozwija się szybko, ta metoda klasyfikacji jest nieznacznie w tyle za rzeczywistym produktem.

3. Rozwój Międzynarodowych Turbin Gazowych

Siemens: Reprezentatywny produkt superturbiny gazowej SGT5-8000H waży 390 ton (co odpowiada w pełni zatankowanemu Airbusowi A380), ma 13.1 metra długości, 4.9 metra szerokości, 4.9 metra wysokości i moc łączoną 595 MW. Moc generowana przez jedną turbinę SGT5-8000H jest wystarczająca do zasilania dużego miasta przemysłowego. Łopatki turbiny muszą wytrzymać wysoką temperaturę ponad 1500°C, co przekracza temperaturę wlotu turbiny silnika lotniczego turbowentylatorowego GE90 i silnika odrzutowego F404. Ponieważ prędkość końcówki łopatki turbiny przekracza 1700 kilometrów na godzinę, ogromna siła odśrodkowa sprawia, że ​​jeden koniec każdej łopatki styka się z siłą 10,000 XNUMX razy większą niż grawitacja Ziemi. Łopatka nie może mieć żadnych wad, a błąd wynosi tylko dziesiątki mikronów, w przeciwnym razie zostanie złomowana. Dlatego mówi się, że łopatka jest równoważna BMW.

Mitsubishi Corporation: Najnowszym modelem jest superturbina gazowa M701J o mocy łączonej 650 MW. Jest wyposażona w 15-stopniową sprężarkę osiową o stosunku sprężania 23:1. Palnik i 4-stopniowa turbina osiowa są chłodzone powietrzem, a pierwsze 3 stopnie wykorzystują najnowsze powłoki ochronne wysokotemperaturowe, ceramiczne powłoki barierowe termiczne i wysokowydajne chłodzenie powietrzem i inne zaawansowane technologie. Przy najwyższej na świecie temperaturze wlotowej turbiny gazowej wynoszącej 1600°C, nadal może zapewnić długoterminową żywotność komponentów wysokotemperaturowych. Najnowsze innowacje w serii J mają na celu dalszą redukcję emisji dwutlenku węgla. W marcu 2020 r. MHPS otrzymało zamówienie na dwa układy napędowe M501JAC od Intermountain Power Authority w stanie Utah w USA. Dwie turbiny gazowe opierają się na chłodzonym powietrzem suchym systemie spalania o niskiej emisji NOx i są w stanie wykorzystywać do 30% odnawialnego paliwa wodorowego. W porównaniu z elektrowniami węglowymi tej samej wielkości, system 30% wodoru zmniejszy emisję dwutlenku węgla o ponad 75%, podczas gdy system 100% wodoru całkowicie wyeliminuje emisję dwutlenku węgla. W latach 2025–2045 elektrownia stopniowo osiągnie 100% wytwarzania energii elektrycznej z odnawialnego wodoru.

General Electric: Turbiny gazowe o dużej wytrzymałości serii 9HA są najwydajniejszymi turbinami gazowymi o cyklu kombinowanym na świecie; najnowsza turbina gazowa o dużej wytrzymałości 9HA.02 nie tylko ma sprawność cyklu kombinowanego na poziomie ponad 64%, ale także moc wyjściową do 826 MW. Te dwa kluczowe wskaźniki znacznie przewyższają wskaźniki dwóch głównych konkurentów, a do produkcji kluczowych komponentów wykorzystywana jest najnowocześniejsza technologia druku 3D.

Skontaktuj się z nami

Dziękujemy za zainteresowanie naszą firmą! Jako profesjonalna firma produkująca części do turbin gazowych, będziemy nadal angażować się w innowacje technologiczne i udoskonalanie usług, aby dostarczać klientom na całym świecie więcej wysokiej jakości rozwiązań. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, sugestie lub zamiary współpracy, chętnie Ci pomożemy. Skontaktuj się z nami w następujący sposób:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-mail:[email protected]