F-rieda, H-rieda, J-rieda, pochopenie klasifikácie plynovej turbíny

1. Základné poznatky o plynových turbínach

Plynové turbíny sa zväčša skladajú z troch hlavných komponentov: kompresoru, spalovacej komory a plynovej turbíny. Cyklus plynovej turbíny sa všeobecne nazýva jednoduchý cyklus. Väčšina plynových turbín používa schému jednoduchého cyklu, pričom len ťažké plynové turbíny používajú schému kombinovaného cyklu. V dôsledku rôznych historických pozadí sa plynové turbíny vyvíjali podľa rôznych technických cest. Premyslové a námorné lehke plynové turbíny odvodené od lietadlových motorov (často známe ako „odvodné stroje“) vznikli úpravou lietadlových motorov; premyslové ťažké plynové turbíny (často známe ako „premyslové stroje“) sa vyvíjajú na báze tradičneho konceptu parních turbín a slúžia predovšetkým na mechanické prenosy a veľké elektrárne.

Plynová turbína sa dá rozdeliť na tri časti z ľava doprava: kompresor (modrý), spalovacia komora (červená) a turbína (žltá).

2. Klasifikácia plynových turbín

Na svete je desaťky spoločností, ktoré sa zaoberajú výskumom, návrhom a výrobou plynových turbín. V súčasnosti štyri spoločnosti úplne ovládajú technológiu ťažkých plynových turbín: General Electric zo Spojených štátov, Siemens z Nemecka, Mitsubishi Heavy Industries z Japonska (ktorá vo svojich začiatkoch predstavila technológiu Westinghouse zo Spojených štátov) a Ansaldo z Talianska. Podľa pána Chen Xuewena, vicepredseduvaťa spoločnosti Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., nikdy neexistoval medzinárodný štandard pre úrovne modelov plynových turbín a dnes sa stáva toto rozlišovanie čoraz nejasnejšie. Autor môže len zbierať názory z rôznych strán a ich shrnúť nasledovne:

1. podľa teploty spaľovania plynovej turbíny sa delí (každé 100 stupňov je jedna úroveň):

USA GE (predstavené Harbin Electric): 1100 ℃ patrí do triedy E, 1200 ℃ patrí do triedy F, 1400 ℃ patrí do triedy H.

Japonsko Mitsubishi (predstavené Dongfang Electric): 1400 ℃ patrí do triedy F, 1500 ℃ je triedy G, trieda H je medziprodukt pre medzikrokové testovanie, 1600/1700 ℃ je triedy J.

Nemecko Siemens (Šanghaj Electric úvod) : staré číslo V64.3A, V84.3A, V94.3A je triedy 6F. V roku 1997 predala Westinghouse svoju nejadrovú časť generátora spoločnosti Siemens. Nové číslo bolo zmenené na podobné SGT6-5000F a SGT-8000H. Trieda F je 1200 ° Trieda C a trieda H je 1500 ° C.

2. Klasifikácia referenčného výstupu pre ťažké plynové turbíny:

Turbíny na plyn s vysokou nosnosťou na výrobu elektriny sa obvykle klasifikujú podľa výkonu, keď je teplota spaľovania v spaľovacom komore medzi 1100 stupňami Celzia a 1500 stupňami Celzia. Napríklad, výkon turbín triedy B je nižší alebo rovný 100 MW, výkon turbín triedy E je medzi 100 MW a 200 MW, výkon turbín triedy F je medzi 200 MW a 300 MW, a vyššie triedy ako G a H sú v rozsahu 300 MW do 400 MW. Podľa pánna Chen Xuewena, pretože sa rýchlo vyvíja výkon plynových turbín rôznych výrobcov, táto metóda klasifikácie je o niečo pozadu za skutočným produkcom.

3. Vývoj medzinárodných plynových turbín

Siemens: Reprezentatívny produkt SGT5-8000H super plynárenná turbína váži 390 ton (čo je ekvivalentné úplne naplnenému Airbusu A380), je 13,1 metrov dlhá, 4,9 metrov široká, 4,9 metrov vysoká a jej kombinovaná cyklická výkon je 595 MW. Výkon jednej turbíny SGT5-8000H stačí na osvetlenie veľkej priemyselnej mesta. Jej lopatky musia vydržať teplotu vyššiu ako 1500 ° °C, čo je viac ako teplota vstupu do turbíny GE90 turboventilového lietadlového motoru a F404 reaktivného motora. Keďže rýchlosť koncov lopatiek prekračuje 1700 kilometrov za hodinu, obrovská odstredivá sila znamená, že každá lopatka je vo kontakte s 10 000-násobkom gravitácie Zeme. Lopatka nesmie mať žiadne chyby, pričom nepresnosť je len desiatky mikrometrov, inak bude zahodená. Preto sa hovorí, že jedna lopatka je ekvivalentná BMW.

Mitsubishi Corporation: Najnovším modelom je M701J super plynáková turbína s kombinovanou výkonnosťou 650 MW. Je vybavená 15-štárovým axiálnym kompresorom s tlakovým pomerom 23:1. Spalovač a 4-štárová axiálna turbína sú celkom vzduchovo chladené, a prvé 3 štáre používajú najnovšie vysokoteplotné ochranné nátary, keramické tepelné bariéry a vysokoefektívne vzduchové filmové chladiace systémy a iné vysokotechnologické technológie. Svojící sa svetovou najvyššou teplotou vstupného plynu do turbíny vo výške 1600 ° C môže stále zabezpečovať dlhodobý životnost vysokoteplotných komponentov. Najnovšie inovácie v sérii J sú navrhnuté na ďalšie zníženie emisií uhlíka. V marci 2020 dostala spoločnosť MHPS objednávku na dva pohonové agregáty M501JAC od Intermountain Power Authority v Utahu, USA. Dve plynoturbíny sú postavené na báze vzduchovo-chladenej suchej low-NOx spalovacej sústavy a sú schopné používať až 30% obnoviteľného hydrogénového paliva. Vo porovnaní s uhelnými elektrárňami rovnakého rozsahu bude systém s 30% hydrogénom znížiť emisie uhlíka o viac ako 75%, zatiaľ čo systém s 100% hydrogénom úplne eliminiuje emisie uhlíka. Medzi rokmi 2025 a 2045 sa elektrárňa postupne prevedie na 100% generovanie elektriny pomocou obnoviteľného hydrogénového paliva.

Firma General Electric: Šeria 9HA těžkých plynových turbín je najefektívnejšou kombinovanou cyklovou plynovou turbínou na svete; jej najnovšia těžká plynová turbína 9HA.02 nie len má efektívnosť kombinovaného cyklu viac ako 64 %, ale tiež dosahuje výkon až 826 MW. Tieto dve kľúčové ukazovatele sa výrazne odlišujú od ich dvoch hlavných konkurentov a pre výrobu kľúčových komponentov sa používa najmodernší 3D tlačiaci technológiu.

Kontaktujte nás

Ďakujeme za záujem o našu spoločnosť! Jako profesionálna spoločnosť na výrobu častí plynových turbin sa budeme ďalej venovať technologickému inovovaniu a vylepšovaniu služieb, aby sme poskytovali viac kvalitných riešení pre zákazníkov po celom svete. Ak máte akékoľvek otázky, návrhy alebo záujem o spoluprácu, rádi vám pomôžeme. Kontaktujte nás nasledujúcimi spôsobmi:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-mail ：[email protected]