Podstawowa wiedza o turbinach gazowych
Turbiny gazowe składają się głównie z trzech głównych elementów: sprężarki, komory spalania i turbiny. Cykl turbiny gazowej nazywany jest ogólnie cyklem prostym. Większość turbin gazowych wykorzystuje prosty schemat cyklu, a tylko-turbiny gazowe o dużym obciążeniu stosują schemat cyklu kombinowanego. Ze względu na różne uwarunkowania historyczne turbiny gazowe rozwijały się różnymi ścieżkami technicznymi. Przemysłowe i morskie turbiny na gaz-pochodne lotniczo-pochodne (powszechnie znane jako „maszyny-pochodne lotniczo-pochodne”) powstają w wyniku modyfikacji silników lotniczych; przemysłowe turbiny gazowe-do dużych obciążeń (powszechnie znane jako „maszyny przemysłowe”) są opracowywane zgodnie z tradycyjną koncepcją turbiny parowej, która jest stosowana głównie w napędach mechanicznych i dużych elektrowniach.
Turbinę gazową można podzielić na trzy części, od lewej do prawej: sprężarkę (niebieska), komorę spalania (czerwona) i turbinę (żółta).
Klasyfikacja turbin gazowych
Dziesiątki firm na całym świecie zajmują się badaniami, projektowaniem i produkcją turbin gazowych. Cztery firmy, które w pełni opanowały technologię-turbin gazowych o dużej wytrzymałości, to General Electric ze Stanów Zjednoczonych, Siemens z Niemiec, Mitsubishi Heavy Industries z Japonii (która na początku wprowadziła technologię Westinghouse ze Stanów Zjednoczonych) i Ansaldo z Włoch. Zdaniem Chen Xuewena, wiceprezesa Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., nigdy nie istniał międzynarodowy standard dotyczący poziomu modeli turbin gazowych, a obecnie staje się on coraz bardziej niejasny. Autor może jedynie zebrać opinie różnych stron i podsumować je w następujący sposób:
1. Ze względu na temperaturę spalania turbiny gazowej dzieli się (co 100 stopni to poziom):
Stany Zjednoczone GE (wprowadzenie elektryczne w Harbin): 1100 stopni dla klasy E, 1200 stopni dla klasy F, 1400 stopni dla klasy H.
Japonia Mitsubishi (wprowadzona przez Dongfang Electric): 1400 stopni to klasa F, 1500 stopni to klasa G, klasa H to pośredni produkt testowy, 1600/1700 stopni to klasa J.
Niemcy Siemens (wprowadzenie do Shanghai Electric): stare numery V64.3A, V84.3A, V94.3A to klasa 6F. W 1997 r. firma Westinghouse sprzedała firmie Siemens swój dział generatorów-niejądrowych. Nowy numer został zmieniony na podobne SGT6-5000F i SGT-8000H. Klasa F to 1200 stopni C, a klasa H to 1500 stopni C.
2. Klasyfikacja mocy referencyjnej dla-wysoko obciążonych turbin gazowych:
Wytrzymałe-turbiny gazowe do wytwarzania energii są zwykle klasyfikowane według mocy, gdy temperatura spalania w komorze spalania mieści się w zakresie od 1100 stopni Celsjusza do 1500 stopni Celsjusza. Na przykład moc wyjściowa turbin gazowych klasy B jest mniejsza lub równa 100 MW, moc wyjściowa turbin gazowych klasy E wynosi od 100 MW do 200 MW, moc wyjściowa turbin gazowych klasy F wynosi od 200 MW do 300 MW, a wyższe stopnie, takie jak klasy G i klasa H, mieszczą się w zakresie od 300 MW do 400 MW. Według pana Chen Xuewena, ponieważ produkcja turbin gazowych różnych producentów szybko się rozwijała, ta metoda klasyfikacji odbiega nieco od rzeczywistego produktu.
Rozwój międzynarodowych turbin gazowych
Siemensa: Reprezentatywny produkt superturbina gazowa SGT5-8000H waży 390 ton (co odpowiada w pełni zatankowanemu Airbusowi A380), ma 13,1 m długości, 4,9 m szerokości, 4,9 m wysokości i ma łączną moc w cyklu 595 MW. Wytwarzanie energii przez jeden SGT5-8000H wystarczy do zasilenia dużego miasta przemysłowego. Łopatki turbiny muszą wytrzymywać wysoką temperaturę przekraczającą 1500 stopni, która przekracza temperaturę wlotową turbiny turbowentylatorowego silnika lotniczego GE90 i silnika odrzutowego F404. Ponieważ prędkość wierzchołkowa łopatki turbiny przekracza 1700 kilometrów na godzinę, ogromna siła odśrodkowa powoduje, że jeden koniec każdej łopatki styka się z siłą 10 000 razy większą niż siła ciężkości Ziemi. Ostrze nie może mieć żadnych wad, a błąd wynosi tylko kilkadziesiąt mikronów, w przeciwnym razie zostanie wyrzucone na złom. Dlatego mówi się, że ostrze jest odpowiednikiem BMW.
Korporacja Mitsubishi: Najnowszym modelem jest superturbina gazowa M701J o łącznej mocy w cyklu 650 MW. Jest wyposażony w 15-stopniową sprężarkę osiową o stosunku ciśnień 23:1. Palnik i 4-stopniowa turbina osiowa są chłodzone-powietrzem, a w pierwszych 3 stopniach zastosowano najnowsze-powłoki zabezpieczające przed wysoką temperaturą, ceramiczne powłoki stanowiące barierę termiczną,-wysokowydajne chłodzenie filmem powietrznym, a także inne-zaawansowane technologie. Dzięki najwyższej na świecie temperaturze na wlocie turbiny gazowej wynoszącej 1600 stopni, może ona nadal zapewnić-długą żywotność-komponentów wysokotemperaturowych. Najnowsze innowacje w serii J mają na celu dalszą redukcję emisji gazów cieplarnianych. W marcu 2020 roku firma MHPS otrzymała zamówienie na dwa zespoły napędowe M501JAC od Intermountain Power Authority w Utah w USA. Obie turbiny gazowe opierają się na-chłodzonym powietrzem, suchym systemie spalania o niskiej zawartości NOx i mogą wykorzystywać do 30% odnawialnego paliwa wodorowego. W porównaniu z elektrowniami węglowymi tej samej wielkości, system wykorzystujący 30% wodór zmniejszy emisję dwutlenku węgla o ponad 75%, podczas gdy system wykorzystujący 100% wodór wyeliminuje emisję dwutlenku węgla. W latach 2025–2045 elektrownia będzie stopniowo osiągać produkcję energii elektrycznej w 100% odnawialnej wodorze.
General Electric: Wytrzymałe turbiny gazowe-serii 9HA to najbardziej wydajne turbiny gazowe z cyklem kombinowanym na świecie; najnowsza turbina gazowa 9HA.02-o dużym obciążeniu ma nie tylko sprawność w cyklu łączonym ponad 64%, ale także moc wyjściową do 826 MW. Te dwa kluczowe wskaźniki znacznie przewyższają dwóch głównych konkurentów, a do produkcji kluczowych komponentów wykorzystuje się-najnowocześniejszą technologię druku 3D.
Skontaktuj się z nami
Dziękujemy za zainteresowanie naszą firmą! Jako profesjonalna firma produkująca części do turbin gazowych, będziemy w dalszym ciągu angażować się w innowacje technologiczne i ulepszanie usług, aby dostarczać klientom na całym świecie więcej-jakościowych rozwiązań. Jeśli masz jakieś pytania, sugestie lub zamiary współpracy, chętnie Ci pomożemy.
