F-класс, H-класс, J-класс, понимание классификации газовых турбин

1. Базовые знания о газовых турбинах

Газовые турбины в основном состоят из трех основных компонентов: компрессора, камеры сгорания и газовой турбины. Цикл газовой турбины обычно называют простым циклом. Большинство газовых турбин используют схему простого цикла, и только тяжелые газовые турбины используют схему комбинированного цикла. Из-за разного исторического опыта газовые турбины развивались по разным техническим путям. Промышленные и морские авиационные легкие газовые турбины (обычно известные как «авиационные машины») формируются путем модификации авиационных двигателей; промышленные тяжелые газовые турбины (обычно известные как «промышленные машины») разрабатываются в соответствии с традиционной концепцией паровой турбины, которая в основном используется для механических приводов и крупных электростанций.

Газовую турбину можно разделить на три части слева направо: компрессор (синий), камера сгорания (красный) и турбина (желтый).

2. Классификация газовых турбин

В мире существуют десятки компаний, занимающихся исследованиями, проектированием и производством газовых турбин. В настоящее время четыре компании, которые полностью освоили технологию мощных газовых турбин, это General Electric из США, Siemens из Германии, Mitsubishi Heavy Industries из Японии (которая в самом начале внедрила технологию Westinghouse из США) и Ansaldo из Италии. По словам г-на Чэнь Сюэвэня, заместителя председателя Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., международного стандарта для уровня модели газовых турбин никогда не существовало, и сегодня он становится все более размытым. Автор может только собирать мнения разных сторон и суммировать их следующим образом:

1. В зависимости от температуры сгорания газовые турбины делятся (каждые 100 градусов — это уровень):

Соединенные Штаты GE (внедрение Harbin Electric): 1100 ℃), для класса Е, 1200 ℃), для класса F, 1400 ℃), для класса H.

Япония Mitsubishi (представлена ​​Dongfang Electric): 1400 ℃), это класс F, 1500 ℃), класс G, класс H - промежуточный тестовый продукт, 1600/1700 ℃), это класс J.

Германия Siemens (введение Shanghai Electric): старый номер V64.3A, V84.3A, V94.3A — это класс 6F. В 1997 году Westinghouse продала свой неатомный генераторный отдел Siemens. Новый номер был изменен на аналогичный SGT6-5000F и SGT-8000H. Класс F — 1200 ° C и класс H — 1500 ° C.

2. Классификация номинальных мощностей для мощных газовых турбин:

Тяжелые газовые турбины для выработки электроэнергии обычно классифицируются по выходной мощности, когда температура сгорания в камере сгорания составляет от 1100 до 1500 градусов по Цельсию. Например, выходная мощность газовых турбин класса B составляет менее или равна 100 МВт, выходная мощность газовых турбин класса E составляет от 100 до 200 МВт, выходная мощность газовых турбин класса F составляет от 200 до 300 МВт, а более высокие классы, такие как класс G и класс H, находятся в диапазоне от 300 до 400 МВт. По словам г-на Чэнь Сюэвэня, поскольку выходная мощность газовых турбин различных производителей быстро развивалась, этот метод классификации немного отстает от фактического продукта.

3. Развитие международных газовых турбин

Siemens: Представительный продукт SGT5-8000H — супергазовая турбина — весит 390 тонн (что эквивалентно полностью заправленному Airbus A380), имеет длину 13.1 метра, ширину 4.9 метра, высоту 4.9 метра и мощность комбинированного цикла 595 МВт. Выработка электроэнергии одной SGT5-8000H достаточна для обеспечения энергией крупного промышленного города. Лопатки ее турбины должны выдерживать высокую температуру более 1500°C, что превышает температуру на входе в турбину турбовентиляторного авиационного двигателя GE90 и реактивного двигателя F404. Поскольку скорость конца лопатки турбины превышает 1700 километров в час, огромная центробежная сила заставляет один конец каждой лопатки соприкасаться с силой, в 10,000 XNUMX раз превышающей силу тяжести Земли. Лопасть не может иметь никаких изъянов, а погрешность составляет всего лишь десятки микрон, в противном случае ее отправят на слом. Поэтому говорят, что лопатка эквивалентна BMW.

Mitsubishi Corporation: Последняя модель — это супергазовая турбина M701J с комбинированным циклом мощностью 650 МВт. Она оснащена 15-ступенчатым осевым компрессором со степенью сжатия 23:1. Горелка и 4-ступенчатая осевая турбина имеют воздушное охлаждение, а первые 3 ступени используют новейшие высокотемпературные защитные покрытия, керамические тепловые барьерные покрытия и высокопроизводительное воздушно-пленочное охлаждение и другие высокотехнологичные технологии. С самой высокой в ​​мире температурой на входе газовой турбины 1600°C, он по-прежнему может гарантировать длительный срок службы высокотемпературных компонентов. Последние инновации в серии J направлены на дальнейшее снижение выбросов углерода. В марте 2020 года MHPS получила заказ на две силовые установки M501JAC от Intermountain Power Authority в штате Юта, США. Две газовые турбины основаны на системе сухого сгорания с низким уровнем выбросов NOx с воздушным охлаждением и способны использовать до 30% возобновляемого водородного топлива. По сравнению с угольными электростанциями того же размера, 30%-ная водородная система сократит выбросы углерода более чем на 75%, в то время как 100%-ная водородная система полностью исключит выбросы углерода. В период с 2025 по 2045 год станция постепенно достигнет 100%-ной возобновляемой водородной генерации электроэнергии.

General Electric: Мощные газовые турбины серии 9HA являются самыми эффективными газовыми турбинами комбинированного цикла в мире; ее новейшая Мощная газовая турбина 9HA.02 не только имеет КПД комбинированного цикла более 64%, но и имеет выходную мощность до 826 МВт. Эти два ключевых показателя значительно превосходят двух основных конкурентов, а для производства ключевых компонентов используется самая передовая технология 3D-печати.

Свяжитесь с нами

Благодарим вас за проявленный интерес к нашей компании! Как профессиональная компания по производству деталей для газовых турбин, мы продолжим стремиться к технологическим инновациям и улучшению обслуживания, чтобы предоставлять более качественные решения для клиентов по всему миру. Если у вас есть какие-либо вопросы, предложения или намерения о сотрудничестве, мы будем рады вам помочь. Пожалуйста, свяжитесь с нами следующими способами:

WhatsAPP:+86 135 4409 5201

Электронная почта:[email protected]