9.13 OFweek工业物联网技术及应用研讨会

西门子H级燃气轮机首登中国内地市场

国际工业自动化网 中字

燃气轮机被称作是“制造业皇冠上的明珠”,作为目前最强大的燃机,H级燃气轮机显然是皇冠上最亮的那一颗明珠。而不久的将来,西门子将为中国再添两颗闪耀的明珠。

就在近日,西门子获得了在中国内地的首个H级燃气轮机订单,将为中国华电集团旗下的华电福新能源股份有限公司提供两套发电机组,包括两台SGT5-8000H重型燃气轮机、两台蒸汽轮机和四台发电机。

这两套机组将安装在广东省广州市增城区的华电广州增城燃气冷热电三联供项目,计划于2019年底投运。

作为广州市三大发展引擎之一,增城正努力建设先进的制造业基地。西门子积极助力增城区响应国家发改委“以热定电”的原则,以清洁能源天然气取代燃煤的工业小锅炉,在确保工业蒸汽和电力稳定供应的同时,也为广州市和增城区的环境保护做出贡献。

传奇的8000H

在2017年初,西门子获得了香港青山发电有限公司的一台H级燃气轮机订单,这也是进入中国的首台H级燃气轮机。

更值得一提的是,在2011年,西门子SGT-8000H燃机在德国Irishing电厂实现了60.75%的联合发电净效率,打破了当时的发电世界纪录,但更为值得铭记的是这是人类首次实现超过60%的发电效率!2016年,在德国Lausward电厂,SGT-8000H燃机又实现了61.5%的联合循环发电净效率!

西门子H级燃气轮机首登中国内地市场

德国Lausward电厂

在增城燃气冷热电三联供项目中,西门子提供的SGT5-8000H型燃气轮机能够在联合循环ISO工况下,实现大于62%的发电效率,出力超过670MW,仅含有一台燃机的联合循环机组就可以满足一座300万人口规模城市的民用电需求。

西门子H级燃机的可靠性也经过了多次验证,截至2017年12月,西门子为全球各地的客户提供了88台H级燃气轮机,其中65台已投运,点火运行时间超过65万运行小时,可靠性超过99%,可利用率超过96%。

我们可以自豪地说,西门子SGT-8000H型燃气轮机是目前投入商业化运营的净效率最高、可靠性最优、动力最强劲的燃气轮机之一。

高性能背后的黑科

为了获得更高的效率,一般燃机运转时,内部燃烧室的温度可以达到近1600度的高温!这温度比火山岩浆还要高,绝大部分的金属在这个温度下都会熔化。

所以,燃机的燃烧室是如何抵抗如此高的温度的?

在一台燃气轮机的燃烧室中配有大概500块这样隔热瓷片,在受热的一面温度将近1600摄氏度,而另一侧的温度仅有600多摄氏度,这些大约4厘米厚的陶瓷隔开了近1000度的高温!

但除了抗高温这就完了么?too naive!燃烧室中的气体还会以堪比龙卷风的速度(每秒100米)不断冲击着燃烧室。所以这些瓷片还必须具有抵抗强大冲击力的能力——甚至要超过应用于航天飞机上的隔热瓷片。

通过采用隔热瓷片,燃烧室内外壁的冷却任务已经完成,接下来的任务却更有挑战。燃烧后的高温气体会推动透平区的叶片转动,如果我们能够采访一下燃机的叶片,它一定会说:“鬼知道我经历了什么!”

西门子H级燃气轮机首登中国内地市场

透平区的第一级叶片在燃机运转时,不仅要耐得住将近1600度的高温,还要以音速旋转,承受相当于自身重量一万倍的离心力。若是随便找块金属做叶片放到燃机里,分分钟就甩成面条啊!所以第二个知识点来了。

燃机的叶片上都有什么黑科技?

燃机的透平叶片都是采用特殊的合金制成,之后再喷上一层特殊的陶瓷涂层,到这里叶片虽然已经能够抵抗大部分的热度,但还不够。这里就要讲到一项有点意思的技术了——气膜冷却。对于这个技术,刚才的帅大叔也录了一个介绍视频,咱们一块看一下?

看完这个视频你定一定会惊呼原来随处可见的空气居然有这么强大的能力,甚至成为了叶片的铁布衫!

当然,除了这两个黑科技外,燃气轮机可以说是集合了人类众多智慧结晶的产品,随着像3D打印,数字化技术等新技术的不断出现,西门子的工程师们也在不断地创新,将这些全新的科技应用于燃气轮机。

这也正是为什么西门子的燃气轮机可以一次又一次的突破极限,用更强,更高的性能,改变我们的能源世界。

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