Grundläggande kunskap om gasturbiner
Gasturbiner består huvudsakligen av tre huvudkomponenter: kompressorn, förbränningskammaren och turbinen. Gasturbincykeln kallas i allmänhet en enkel cykel. De flesta gasturbiner använder ett enkelt cykelschema, och endast tunga-gasturbiner använder ett kombinerat cykelschema. På grund av olika historiska bakgrunder har gasturbiner utvecklats längs olika tekniska vägar. Industriella och marina flyg--derivata lätta gasturbiner (allmänt kända som "aero-derivativa maskiner") bildas genom att modifiera flygplansmotorer; industriella tunga-gasturbiner (allmänt kända som "industrimaskiner") utvecklas enligt det traditionella ångturbinkonceptet, som huvudsakligen används för mekaniska drivningar och stora kraftverk.
En gasturbin kan delas in i tre delar från vänster till höger: kompressor (blå), förbränningskammare (röd) och turbin (gul).
Klassificering av gasturbiner
Dussintals företag är engagerade i gasturbinforskning, design och tillverkning över hela världen. De fyra företag som till fullo har bemästrat tunga-gasturbinteknik är General Electric i USA, Siemens i Tyskland, Mitsubishi Heavy Industries i Japan (som introducerade Westinghouse-teknik från USA i början) och Ansaldo från Italien. Enligt Chen Xuewen, vice ordförande i Shanghai Electric Gasturbine Co., Ltd., har det aldrig funnits en internationell standard för gasturbinmodeller, och den blir allt vagare idag. Författaren kan bara samla in åsikter från olika partier och sammanfatta dem enligt följande:
1. Enligt förbränningstemperaturen för gasturbinen delas upp (varje 100 grader är en nivå):
USA GE (Harbin elektrisk introduktion): 1100 grader för E-klass, 1200 grader för F-klass, 1400 grader för H-klass.
Japan Mitsubishi (introducerad av Dongfang Electric): 1400 grader är F-klass, 1500 grader är G-klass, H-klass är mellanliggande testprodukt, 1600/1700 grader är J-klass.
Tyskland Siemens (Shanghai Electric introduktion): de gamla siffrorna V64.3A, V84.3A, V94.3A är 6F-klass. 1997 sålde Westinghouse sin division för icke-kärnkraftsgeneratorer till Siemens. Det nya numret ändrades till liknande SGT6-5000F och SGT-8000H. Klass F är 1200 grader C och klass H är 1500 grader C.
2. Klassificering av referenseffekt för tunga-gasturbiner:
Kraftiga-gasturbiner för kraftgenerering klassificeras vanligtvis efter effekt när förbränningskammarens förbränningstemperatur är mellan 1100 grader Celsius och 1500 grader Celsius. Till exempel är effekten av gasturbiner av klass B mindre än eller lika med 100MW, effekten av gasturbiner av klass E är mellan 100MW och 200MW, effekten av gasturbiner av klass F är mellan 200MW och 300MW, och högre kvaliteter som klass G och klass H ligger i intervallet 300MW. Enligt Chen Xuewen, eftersom produktionen av gasturbiner från olika tillverkare har utvecklats snabbt, ligger denna klassificeringsmetod något efter den faktiska produkten.
Utveckling av internationella gasturbiner
Siemens: Den representativa produkten SGT5-8000H supergasturbin väger 390 ton (motsvarande en fullbränslead Airbus A380), är 13,1 meter lång, 4,9 meter bred, 4,9 meter hög och har en kombinerad effekt på 595 MW. Kraftgenereringen av en SGT5-8000H är tillräckligt för att driva en stor industristad. Dess turbinblad måste tåla en hög temperatur på mer än 1500 grader, vilket överstiger turbinens inloppstemperatur för GE90 turbofläktflygmotorn och F404 jetmotorn. Eftersom turbinbladets spetshastighet överstiger 1700 kilometer i timmen gör den enorma centrifugalkraften att ena änden av varje blad kommer i kontakt med 10 000 gånger jordens gravitation. Bladet kan inte ha några brister, och felet är bara tiotals mikron, annars kommer det att skrotas. Därför sägs det att ett blad är likvärdigt med en BMW.
Mitsubishi Corporation: Den senaste modellen är M701J supergasturbin med en kombinerad effekt på 650MW. Den är utrustad med en 15-stegs axialkompressor med ett tryckförhållande på 23:1. Brännaren och 4-axiella turbinen är alla luftkylda-, och de första 3 stegen använder de senaste hög-temperaturskyddsbeläggningarna, keramiska termiska barriärbeläggningar och hög-luftfilmkylning och andra hög{15}}teknologier. Med världens högsta gasturbininloppstemperatur på 1600 grader kan den fortfarande säkerställa lång-livslängd för komponenter med-hög temperatur. De senaste innovationerna i J-serien är designade för att ytterligare minska koldioxidutsläppen. I mars 2020 fick MHPS en order på två M501JAC-drivlinor från Intermountain Power Authority i Utah, USA. De två gasturbinerna är baserade på ett luft-kylt torrt låg-NOx-förbränningssystem och kan använda upp till 30 % förnybart vätebränsle. Jämfört med koleldade kraftverk av samma storlek kommer ett 30 % vätesystem att minska koldioxidutsläppen med mer än 75 %, medan ett 100 % vätesystem kommer att eliminera koldioxidutsläpp. Mellan 2025 och 2045 kommer anläggningen gradvis att uppnå 100 % förnybar väteelproduktion.
General Electric: 9HA-seriens tunga-gasturbiner är de mest effektiva kombinerade gasturbinerna i världen; dess senaste 9HA.02 tunga-gasturbin har inte bara en kombinerad cykelverkningsgrad på mer än 64 %, utan har också en uteffekt på upp till 826MW. Dessa två nyckelindikatorer överträffar vida dess två största konkurrenter, och den mest banbrytande 3D-utskriftstekniken används för att tillverka nyckelkomponenter.
Kontakta oss
Tack för ditt intresse för vårt företag! Som ett professionellt företag som tillverkar gasturbindelar kommer vi att fortsätta att engagera oss i teknisk innovation och förbättring av servicen, för att tillhandahålla fler högkvalitativa-lösningar för kunder över hela världen. Om du har några frågor, förslag eller samarbetsavsikter hjälper vi dig mer än gärna.
