Базові знання про газові турбіни
Газові турбіни в основному складаються з трьох основних компонентів: компресора, камери згоряння та турбіни. Газотурбінний цикл зазвичай називають простим циклом. Більшість газових турбін використовують схему простого циклу, і лише газові турбіни для важких-навантажень використовують схему комбінованого циклу. Через різні історичні обставини газові турбіни розвивалися різними технічним шляхом. Промислові та морські аеро-похідні легкі газові турбіни (широко відомі як «аеро-похідні машини») утворюються шляхом модифікації авіаційних двигунів; промислові важкі-газові турбіни (широко відомі як «промислові машини») розроблено відповідно до традиційної концепції парової турбіни, яка в основному використовується для механічних приводів і великих електростанцій.
Газову турбіну можна розділити на три частини зліва направо: компресор (синя), камера згоряння (червона) і турбіна (жовта).
Класифікація газових турбін
Десятки компаній по всьому світу займаються дослідженнями, проектуванням і виробництвом газових турбін. Чотири компанії, які повністю освоїли технологію важких-газотурбін, це 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. За температурою згоряння газова турбіна поділяється (кожні 100 градусів є рівнем):
GE Сполучених Штатів (харбінське електропостачання): 1100 градусів для класу E, 1200 градусів для класу F, 1400 градусів для класу H.
Японія Mitsubishi (введена компанією Dongfang Electric): 1400 градусів — це клас F, 1500 градусів — клас G, клас H — проміжний тестовий продукт, 1600/1700 градусів — клас J.
Німеччина Siemens (представлення Shanghai Electric): старі номери V64.3A, V84.3A, V94.3A є класом 6F. У 1997 році Westinghouse продала свій підрозділ неатомних генераторів Siemens. Новий номер змінено на аналогічні SGT6-5000F і SGT-8000H. Клас F становить 1200 градусів C, а клас H становить 1500 градусів C.
2. Класифікація контрольної потужності для важких-газових турбін:
Важкі{0}}газові турбіни для виробництва електроенергії зазвичай класифікуються відповідно до потужності, коли температура згоряння в камері згоряння становить від 1100 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.
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. Його лопаті турбіни повинні витримувати високу температуру понад 1500 градусів, що перевищує температуру на вході в турбіну турбовентиляторного авіаційного двигуна GE90 і реактивного двигуна F404. Оскільки швидкість кінця лопаті турбіни перевищує 1700 кілометрів на годину, величезна відцентрова сила змушує один кінець кожної лопаті контактувати з силою тяжіння, яка в 10 000 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-ступеневим осьовим компресором зі співвідношенням тиску 23:1. Пальник і 4-ступенева осьова турбіна мають повітряне{10}}охолодження, а на перших 3 ступенях використовуються найновіші високо{11}}температурні захисні покриття, керамічні термічні бар’єрні покриття та високо-ефективне охолодження повітряною плівкою та інші високо-технологічні технології. Завдяки найвищій у світі температурі на вході в газову турбіну 1600 градусів, вона 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-повітряному охолодженні сухої системи спалювання з 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%, тоді як 100% воднева система 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 9HA.02 важка-газова турбіна не тільки має ефективність комбінованого циклу понад 64%, але також має вихідну потужність до 826 МВт. Ці два ключові показники значно перевищують двох основних конкурентів, а для виготовлення ключових компонентів використовується найсучасніша-технологія 3D-друку.
Зв'яжіться з нами
Дякуємо за інтерес до нашої компанії! Як професійна компанія з виробництва деталей для газових турбін, ми продовжуватимемо працювати над технологічними інноваціями та вдосконаленням послуг, щоб надавати більш-якісні рішення для клієнтів у всьому світі. Якщо у вас є запитання, пропозиції чи наміри щодо співпраці, ми будемо раді вам допомогти.
