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

1. Основные знания о газовых турбинах

Газовые турбины в основном состоят из трех основных компонентов: компрессора, камеры сгорания и газовой турбины. Цикл газовой турбины обычно называется простым циклом. Большинство газовых турбин используют схему простого цикла, а только тяжелые газовые турбины применяют схему комбинированного цикла. Из-за различных исторических фонов газовые турбины развивались по разным техническим направлениям. Промышленные и морские легкие газовые турбины на авиадвигательной основе (обычно называемые "турбинами на авиадвигательной основе") создаются путем модификации авиадвигателей; промышленные тяжелые газовые турбины (обычно называемые "промышленными машинами") разрабатываются на основе традиционной концепции паровой турбины и主要用于 механических приводах и крупных электростанциях.

Газовая турбина может быть разделена на три части слева направо: компрессор (синий), камера сгорания (красный) и турбина (желтый).

2. Классификация газовых турбин

В мире существует множество компаний, занимающихся исследованием, проектированием и производством газотурбинных двигателей. На данный момент полностью овладели технологией тяжелых газотурбинных двигателей четыре компании: General Electric из США, Siemens из Германии, Mitsubishi Heavy Industries из Японии (которая ранее внедрила технологию Westinghouse из США) и Ansaldo из Италии. По словам господина Чэнь Сюэвэна, вице-президента Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., международного стандарта для уровня моделей газотурбинных двигателей никогда не существовало, и сегодня он становится все более размытым. Автор может только собрать мнения различных сторон и подвести их итоги следующим образом:

1. в зависимости от температуры горения газотурбинного двигателя делится на классы (каждые 100 градусов — это уровень):

США GE (внедрение Харбинской электростанцией): 1100 ℃ класс E, 1200 ℃ класс F, 1400 ℃ класс H.

Япония Mitsubishi (внедрение Восточной электростанцией): 1400 ℃ класс F, 1500 ℃ является классом G, класс H является промежуточным испытательным продуктом, 1600/1700 ℃ является классом J.

Германия, Siemens (введён Shanghai Electric): старые номера V64.3A, V84.3A, V94.3A относятся к классу 6F. В 1997 году Westinghouse продал своё подразделение по производству неядерных генераторов компании Siemens. Новый номер был изменён на похожий SGT6-5000F и SGT-8000H. Класс F это 1200 ° Класс C и класс H это 1500 ° С.

2. Классификация по эталонной выходной мощности для тяжёлых газовых турбин:

Тяжелые газовые турбины для производства электроэнергии обычно классифицируются по выходной мощности, когда температура горения в камере сгорания находится между 1100 градусами Цельсия и 1500 градусами Цельсия. Например, выходная мощность газовых турбин класса B составляет не более 100 МВт, мощность турбин класса E находится в диапазоне от 100 до 200 МВт, мощность турбин класса F - от 200 до 300 МВт, а более высокие классы, такие как G и H, находятся в диапазоне от 300 до 400 МВт. По словам господина Чэна Сюэвэна, так как мощность газовых турбин различных производителей быстро развивается, этот метод классификации несколько отстает от реальных продуктов.

3. Развитие международных газовых турбин

Siemens: Представительский продукт SGT5-8000H сверхбольшой газовой турбины весит 390 тонн (что эквивалентно полностью заправленному топливом Airbus A380), имеет длину 13,1 метра, ширину 4,9 метра, высоту 4,9 метра и мощность в составе цикла 595 МВт. Электроэнергии, вырабатываемой одной установкой SGT5-8000H, достаточно для обеспечения крупного промышленного города. Лопасти турбины должны выдерживать температуру более 1500 ° C, что превышает температуру входа в турбину авиадвигателя GE90 и реактивного двигателя F404. Поскольку окружная скорость лопасти турбины превышает 1700 километров в час, огромная центробежная сила заставляет каждый конец лопасти испытывать нагрузку в 10 000 раз больше земной гравитации. На лопасти не должно быть никаких дефектов, а погрешность составляет всего десятки микронов, иначе она будет списана. Поэтому говорят, что одна лопасть эквивалентна BMW.

Корпорация Mitsubishi: Последняя модель — это сверхгазовая турбина M701J с комбинированной мощностью 650 МВт. Она оснащена 15-ступенчатым осевым компрессором с коэффициентом сжатия 23:1. Горелка и четырехступенчатая осевая турбина полностью охлаждаются воздухом, а первые три ступени используют последние достижения высокотемпературных защитных покрытий, керамических тепловых барьерных покрытий и высокоэффективного воздушного пленочного охлаждения и других высоких технологий. Обладает самым высоким в мире температурным входом газовой турбины — 1600 ° C, она всё ещё может обеспечивать долговременную работу высокотемпературных компонентов. Последние инновации в серии J разработаны для дальнейшего сокращения выбросов углерода. В марте 2020 года MHPS получила заказ на два привода M501JAC от Intermountain Power Authority в штате Юта, США. Два газовых турбины основаны на воздушно-охлаждаемой системе сухого низко-NOx сгорания и способны использовать до 30% возобновляемого водородного топлива. По сравнению с угольными электростанциями того же размера, система на 30% водороде сократит выбросы углерода более чем на 75%, а система на 100% водороде полностью устранит выбросы углерода. Между 2025 и 2045 годами станция постепенно перейдёт к выработке электроэнергии на 100% из возобновляемого водорода.

General Electric: тяжелые газовые турбины серии 9HA являются самыми эффективными газовыми турбинами с комбинированным циклом в мире; последняя тяжелая газовая турбина 9HA.02 не только обладает эффективностью комбинированного цикла более 64%, но и имеет электрическую мощность до 826 МВт. Эти два ключевых показателя значительно превосходят двух основных конкурента, а для производства ключевых компонентов используется передовая технология 3D-печати.

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Благодарим вас за интерес к нашей компании! Будучи профессиональной компанией по производству деталей газовых турбин, мы продолжим уделять внимание технологическому развитию и улучшению сервиса для предоставления более качественных решений нашим клиентам по всему миру. Если у вас есть вопросы, предложения или намерения о сотрудничестве, мы с радостью поможем вам. Пожалуйста, свяжитесь с нами следующими способами:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

Электронная почта ：[email protected]