下一代燃气轮机技术是什么样?

下一代燃气轮机技术是什么样?

提高火力发电效率的难度超乎许多人的想象,也许仅仅1%的提升都需要研究人员数年的心血以及相关科技的巨大飞跃。这里举个例子:从2000年到2010年,西门子花了十年时间才将联合循环电厂的发电效率提高了2%,实现了从58%提升到60%的突破,这也是人类历史上首次突破60%的发电效率;之后,我们又花了6年时间,将联合循环的发电效率进一步提升到了61.5%。而1%的效率提升意味着消耗更少的燃料,更低的排放,这其中蕴含了巨大的经济效益。


而就在最近,西门子宣布了新一代燃机技术——「HL级燃气轮机」。HL级燃气轮机以西门子成熟的H级燃气轮机技术(SGT-8000H)为基础进行开发。通过融合一系列已经被验证的全新技术和之前设计中的优秀特性,我们从而达到了更高的效率和性能。「HL级燃气轮机的联合循环发电净效率水平可突破63%!」而我们还有个小目标:在未来将实现65%的发电净效率。我们将在位于北卡罗莱纳州林肯郡的杜克能源公司(Duke Energy)现场对HL级燃机技术进行验证。

西门子全新的HL级燃气轮机包含三款机型:SGT5-9000HL、SGT6-9000HL和SGT5-8000HL。在单循环工作模式下,空冷式SGT-9000HL燃气轮机的发电量分别为545兆瓦(50Hz市场)和374兆瓦(60Hz市场)。SGT5-8000HL在单循环工作模式下的发电量为453兆瓦。三款燃气轮机都可实现超过63%的联合循环效率。

为实现卓越性能,这三款燃气轮机均需要在高燃烧温度下工作。为此,西门子开发了先进的燃烧技术、创新的多层涂层、超高效率的内部冷却技术以及经过优化的水-蒸汽循环。此外,经过优化的密封技术可最大限度减少冷却介质和空气泄露。与此同时,革新的3D打印叶片可为压缩机带来更高的气动效率。预定义的和预制的解决方案组件以及预先选择的供应商和产品可大大缩短项目建设时间,使项目迅速实现投产。


全新燃气轮机可无缝接入西门子针对电厂运营商和电力公司的数字化产品中,并与西门子基于云的物联网操作系统MindSphere相连。通过MindSphere可获得来自西门子及其合作伙伴的极具价值的数据分析能力——利用对于燃气轮机运行和决策支持方面的洞察为客户带来切实益处。


目前在全球范围内,可再生能源发展迅猛,但未来数十年燃气电厂仍将在能源建构中扮演重要角色。可再生能源的波动性使得电网运营者面临极大的挑战,而燃气轮机的灵活性将帮助解决这个问题。西门子HL级燃气轮机在单循环模式下可以实现每分钟85兆瓦的爬坡能力可以帮助能源系统接入越来越多的可再生能源。

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编辑于 2017-08-24