F-razred, H-razred, J-razred, razumevanje klasifikacije plinskih turbin

1. Osnovno poznavanje plinskih turbin

Plinske turbine so v glavnem sestavljene iz treh glavnih komponent: kompresorja, zgorevalne komore in plinske turbine. Cikel plinske turbine na splošno imenujemo preprost cikel. Večina plinskih turbin uporablja shemo preprostega cikla in samo težke plinske turbine uporabljajo shemo kombiniranega cikla. Zaradi različnih zgodovinskih ozadij so se plinske turbine razvijale po različnih tehničnih poteh. Industrijske in pomorske lahke plinske turbine iz letalstva (splošno znane kot "izvedeni stroji iz letalstva") nastanejo s spreminjanjem letalskih motorjev; industrijske težke plinske turbine (splošno znane kot "industrijski stroji") so razvite po tradicionalnem konceptu parnih turbin, ki se večinoma uporabljajo za mehanske pogone in velike elektrarne.

Plinsko turbino lahko od leve proti desni razdelimo na tri dele: kompresor (modra), zgorevalna komora (rdeča) in turbina (rumena).

2. Razvrstitev plinskih turbin

Na svetu je na desetine podjetij, ki se ukvarjajo z raziskavami, načrtovanjem in proizvodnjo plinskih turbin. Trenutno štiri podjetja, ki so v celoti obvladala tehnologijo težkih plinskih turbin, so General Electric iz Združenih držav, Siemens iz Nemčije, Mitsubishi Heavy Industries iz Japonske (ki je v zgodnjih dneh predstavilo tehnologijo Westinghouse iz Združenih držav) in Ansaldo iz Italije. Po besedah ​​g. Chen Xuewena, podpredsednika družbe Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., nikoli ni obstajal mednarodni standard za raven modela plinskih turbin in danes postaja vse bolj nejasen. Avtor lahko le zbira mnenja različnih strani in jih povzema na naslednji način:

1. glede na temperaturo zgorevanja plinske turbine se deli (vsakih 100 stopinj je raven):

Združene države GE (električna uvedba v Harbinu): 1100℃ za E razred 1200℃ za F razred 1400℃ za H razred.

Japonska Mitsubishi (uvedel Dongfang Electric) : 1400℃ je F razred, 1500℃ je razred G, razred H je vmesni preskusni izdelek, 1600/1700℃ je J razred.

Nemčija Siemens (predstavitev Shanghai Electric): stara številka V64.3A, V84.3A, V94.3A je razred 6F. Leta 1997 je Westinghouse prodal svoj oddelek za nejedrske generatorje Siemensu. Nova številka je bila spremenjena v podobni SGT6-5000F in SGT-8000H. Razred F je 1200 ° C in razred H je 1500 ° C.

2. Razvrstitev referenčne moči za težke plinske turbine:

Težke plinske turbine za proizvodnjo električne energije so običajno razvrščene glede na moč, ko je temperatura zgorevanja v zgorevalni komori med 1100 in 1500 stopinjami Celzija. Na primer, izhodna moč plinskih turbin razreda B je manjša ali enaka 100 MW, izhodna moč plinskih turbin razreda E je med 100 MW in 200 MW, izhodna moč plinskih turbin razreda F je med 200 MW in 300 MW, višji razredi, kot sta razred G in razred H, pa so v območju od 300 MW do 400 MW. Po mnenju g. Chen Xuewena ta metoda razvrščanja nekoliko zaostaja za dejanskim izdelkom, ker se je proizvodnja plinskih turbin različnih proizvajalcev hitro razvila.

3. Razvoj mednarodnih plinskih turbin

Siemens: Reprezentativni izdelek SGT5-8000H super plinska turbina tehta 390 ton (enakovredno Airbusu A380 s polnim gorivom), je dolga 13.1 metra, široka 4.9 metra, visoka 4.9 metra in ima moč v kombiniranem ciklu 595 MW. Energija enega SGT5-8000H zadostuje za napajanje velikega industrijskega mesta. Njegove turbinske lopatice morajo prenesti visoko temperaturo nad 1500°C, kar presega vstopno temperaturo turbine turboventilatorskega letalskega motorja GE90 in reaktivnega motorja F404. Ker konična hitrost turbinske lopatice presega 1700 kilometrov na uro, zaradi ogromne centrifugalne sile en konec vsake lopatice doseže 10,000-krat večjo gravitacijo zemlje. Rezilo ne sme imeti napak, napaka pa je le desetine mikronov, sicer bo odpadlo. Zato se reče, da je rezilo enakovredno BMW-ju.

Mitsubishi Corporation: Najnovejši model je superplinska turbina M701J s kombinirano močjo 650 MW. Opremljen je s 15-stopenjskim aksialnim kompresorjem s tlačnim razmerjem 23:1. Gorilnik in 4-stopenjska aksialna turbina sta zračno hlajena, prve 3 stopnje pa uporabljajo najnovejše visokotemperaturne zaščitne premaze, keramične toplotne pregrade in visoko zmogljivo hlajenje z zračnim filmom ter druge visokotehnološke tehnologije. Z najvišjo vstopno temperaturo plinske turbine na svetu 1600°C, še vedno lahko zagotovi dolgoročno življenjsko dobo visokotemperaturnih komponent. Najnovejše inovacije v seriji J so zasnovane za nadaljnje zmanjšanje emisij ogljika. Marca 2020 je MHPS od Intermountain Power Authority v Utahu v ZDA prejel naročilo za dva pogonska sklopa M501JAC. Dve plinski turbini temeljita na zračno hlajenem suhem zgorevalnem sistemu z nizko vsebnostjo NOx in lahko uporabljata do 30 % obnovljivega vodikovega goriva. V primerjavi z elektrarnami na premog enake velikosti bo sistem s 30 % vodikom zmanjšal emisije ogljika za več kot 75 %, medtem ko bo sistem s 100 % vodikom popolnoma izničil emisije ogljika. Med letoma 2025 in 2045 bo elektrarna postopoma dosegla 100-odstotno proizvodnjo vodikove električne energije iz obnovljivih virov.

General Electric: Težke plinske turbine serije 9HA so najučinkovitejše plinske turbine s kombiniranim ciklom na svetu; njegova najnovejša težka plinska turbina 9HA.02 nima samo učinkovitosti kombiniranega cikla več kot 64 %, ampak ima tudi izhodno moč do 826 MW. Ta dva ključna kazalnika močno presegata dva glavna konkurenta, za izdelavo ključnih komponent pa se uporablja najsodobnejša tehnologija 3D tiskanja.

Kontaktiraj nas

Zahvaljujemo se vam za zanimanje za naše podjetje! Kot profesionalno podjetje za proizvodnjo delov plinskih turbin bomo še naprej zavezani tehnološkim inovacijam in izboljšanju storitev, da bi zagotovili bolj kakovostne rešitve za stranke po vsem svetu. Če imate kakršna koli vprašanja, predloge ali namere sodelovanja, smo več kot z veseljem vam pomagam. Kontaktirajte nas na naslednje načine:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-naslov:[email protected]