F-клас, H-клас, J-клас, розуміння класифікації газових турбін

1. Базові знання про газові турбіни

Газові турбіни в основному складаються з трьох основних компонентів: компресора, камери згоряння та газової турбіни. Газотурбінний цикл зазвичай називають простим циклом. У більшості газових турбін використовується схема простого циклу, і тільки у важких газових турбінах використовується схема комбінованого циклу. Через різні історичні обставини газові турбіни розвивалися різними технічним шляхом. Промислові та морські авіаційні легкі газові турбіни (широко відомі як "аерогенераційні машини") утворюються шляхом модифікації авіаційних двигунів; промислові важкі газові турбіни (широко відомі як «промислові машини») розроблені відповідно до традиційної концепції парових турбін, які в основному використовуються для механічних приводів і великих електростанцій.

Газову турбіну можна розділити на три частини зліва направо: компресор (синій), камера згоряння (червоний) і турбіна (жовтий).

2. Класифікація газових турбін

У світі існують десятки компаній, які займаються дослідженнями, проектуванням і виробництвом газових турбін. Наразі чотири компанії, які повністю освоїли технологію важких газових турбін: General Electric зі Сполучених Штатів, Siemens з Німеччини, Mitsubishi Heavy Industries з Японії (яка представила технологію Westinghouse зі Сполучених Штатів на початку) та Ansaldo з Італії. За словами пана Чень Сюевень, віце-президента Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., ніколи не існувало міжнародного стандарту для модельного рівня газових турбін, і сьогодні він стає дедалі розпливчастішим. Автор може лише зібрати думки різних сторін і узагальнити їх таким чином:

1. відповідно до температури згоряння газова турбіна поділяється (кожні 100 градусів є рівнем):

United States GE (Harbin Electric Introduction): 1100℃ для Е класу 1200℃ для F класу 1400℃ для H класу.

Японія Mitsubishi (випущена Dongfang Electric): 1400℃ це F клас, 1500℃ це G клас, H клас є проміжним тестовим продуктом, 1600/1700℃ це J клас.

Німеччина Siemens (представлення Shanghai Electric): старі номери V64.3A, V84.3A, V94.3A є класом 6F. У 1997 році Westinghouse продала свій підрозділ неядерних генераторів Siemens. Новий номер змінено на аналогічні SGT6-5000F і SGT-8000H. Клас F - 1200 ° C і клас H становить 1500 ° C.

2. Класифікація еталонної потужності для важких газових турбін:

Надпотужні газові турбіни для виробництва електроенергії зазвичай класифікуються відповідно до потужності, коли температура згоряння в камері згоряння становить від 1100 градусів Цельсія до 1500 градусів Цельсія. Наприклад, потужність газових турбін класу B становить менше або дорівнює 100 МВт, потужність газових турбін класу E становить від 100 МВт до 200 МВт, потужність газових турбін класу F становить від 200 МВт до 300 МВт, а потужність вищих класів, таких як клас G і клас H, знаходиться в діапазоні від 300 МВт до 400 МВт. За словами пана Чень Сюевень, оскільки виробництво газових турбін різних виробників швидко розвивається, цей метод класифікації трохи відстає від фактичного продукту.

3. Розробка міжнародних газових турбін

Siemens: репрезентативний продукт SGT5-8000H супергазова турбіна важить 390 тонн (еквівалентно повністю заправленому паливом Airbus A380), має довжину 13.1 метра, ширину 4.9 метра, висоту 4.9 метра та має потужність у комбінованому циклі 595 МВт. Виробництва електроенергії одного SGT5-8000H достатньо для живлення великого промислового міста. Лопаті його турбіни мають витримувати високу температуру понад 1500°С, що перевищує температуру на вході в турбіну турбовентиляторного авіаційного двигуна GE90 і реактивного двигуна F404. Оскільки кінцева швидкість лопаті турбіни перевищує 1700 кілометрів на годину, величезна відцентрова сила змушує один кінець кожної лопаті контактувати з силою тяжіння, яка в 10,000 XNUMX разів перевищує земне тяжіння. Лезо не може мати недоліків, а похибка становить лише десятки мікрон, інакше воно піде на металобрухт. Тому кажуть, що лезо еквівалентно BMW.

Корпорація Mitsubishi: Остання модель — це супергазова турбіна M701J з потужністю в комбінованому циклі 650 МВт. Він оснащений 15-ступінчастим осьовим компресором зі співвідношенням тиску 23:1. Пальник і 4-ступінчаста осьова турбіна мають повітряне охолодження, а на перших 3 ступенях використовуються найновіші високотемпературні захисні покриття, керамічні термозахисні покриття та високоефективне охолодження повітряною плівкою та інші високотехнологічні технології. З найвищою в світі температурою на вході газової турбіни 1600°C, він все ще може забезпечити тривалий термін служби високотемпературних компонентів. Останні інновації серії J спрямовані на подальше скорочення викидів вуглецю. У березні 2020 року MHPS отримала замовлення на дві силові установки M501JAC від Intermountain Power Authority в Юті, США. Дві газові турбіни засновані на системі сухого спалювання з повітряним охолодженням і низьким викидом NOx і здатні використовувати до 30% відновлюваного водневого палива. Порівняно з вугільними електростанціями такого ж розміру, 30% воднева система зменшить викиди вуглецю більш ніж на 75%, а 100% воднева система повністю усуне викиди вуглецю. Між 2025 і 2045 роками завод поступово досягне 100% відновлюваного водневого виробництва електроенергії.

General Electric: важкі газові турбіни серії 9HA є найефективнішими газовими турбінами з комбінованим циклом у світі; його остання потужна газова турбіна 9HA.02 не тільки має ефективність комбінованого циклу понад 64%, але також має вихідну потужність до 826 МВт. Ці два ключові показники значно перевершують двох основних конкурентів, а для виготовлення ключових компонентів використовується найсучасніша технологія 3D-друку.

Контакти

Дякуємо за інтерес до нашої компанії! Як професійна компанія з виробництва частин для газових турбін, ми й надалі будемо віддані технологічним інноваціям і покращенню послуг, щоб надавати більш якісні рішення для клієнтів у всьому світі. Якщо у вас є запитання, пропозиції чи наміри щодо співпраці, ми більше, ніж радий допомогти вам. Будь ласка, зв'яжіться з нами такими способами:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

Електронна пошта:[email protected]