Basiskennis van gasturbines
Gasturbines bestaan hoofdzakelijk uit drie hoofdcomponenten: de compressor, de verbrandingskamer en de turbine. De gasturbinecyclus wordt doorgaans een eenvoudige cyclus genoemd. De meeste gasturbines gebruiken een eenvoudig cyclusschema, en alleen zware- gasturbines gebruiken een gecombineerd cyclusschema. Vanwege verschillende historische achtergronden hebben gasturbines zich langs verschillende technische paden ontwikkeld. Industriële en maritieme -afgeleide lichte gasturbines (algemeen bekend als "aero-afgeleide machines") worden gevormd door het aanpassen van vliegtuigmotoren; industriële zware-gasturbines (algemeen bekend als "industriële machines") worden ontwikkeld volgens het traditionele stoomturbineconcept, dat voornamelijk wordt gebruikt voor mechanische aandrijvingen en grote energiecentrales.
Een gasturbine kan van links naar rechts in drie delen worden verdeeld: compressor (blauw), verbrandingskamer (rood) en turbine (geel).
Classificatie van gasturbines
Tientallen bedrijven houden zich wereldwijd bezig met onderzoek, ontwerp en productie van gasturbines. De vier bedrijven die de zware- gasturbinetechnologie volledig onder de knie hebben, zijn General Electric uit de Verenigde Staten, Siemens uit Duitsland, Mitsubishi Heavy Industries uit Japan (dat in de beginperiode de Westinghouse-technologie uit de Verenigde Staten introduceerde) en Ansaldo uit Italië. Volgens de heer Chen Xuewen, vice-voorzitter van Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., is er nooit een internationale standaard geweest voor het modelniveau van gasturbines, en wordt deze tegenwoordig steeds vager. De auteur kan alleen meningen van verschillende partijen verzamelen en deze als volgt samenvatten:
1. Volgens de verbrandingstemperatuur van de gasturbine wordt verdeeld (elke 100 graden is een niveau):
Verenigde Staten GE (Elektrische introductie van Harbin): 1100 graden voor E-klasse, 1200 graden voor F-klasse, 1400 graden voor H-klasse.
Japan Mitsubishi (geïntroduceerd door Dongfang Electric): 1400 graden is F-klasse, 1500 graden is G-klasse, H-klasse is een gemiddeld testproduct, 1600/1700 graden is J-klasse.
Duitsland Siemens (introductie Shanghai Electric): de oude nummers V64.3A, V84.3A, V94.3A zijn 6F-klasse. In 1997 verkocht Westinghouse zijn niet-kernenergiedivisie aan Siemens. Het nieuwe nummer werd gewijzigd in vergelijkbare SGT6-5000F en SGT-8000H. Klasse F is 1200 graden C en klasse H is 1500 graden C.
2. Classificatie van referentievermogen voor zware- gasturbines:
Zware- gasturbines voor energieopwekking worden gewoonlijk geclassificeerd op basis van hun vermogen wanneer de verbrandingstemperatuur van de verbrandingskamer tussen 1100 graden Celsius en 1500 graden Celsius ligt. Het vermogen van gasturbines van klasse B is bijvoorbeeld kleiner dan of gelijk aan 100 MW, het vermogen van gasturbines van klasse E ligt tussen 100 MW en 200 MW, het vermogen van gasturbines van klasse F ligt tussen 200 MW en 300 MW, en hogere kwaliteiten zoals Klasse G en Klasse H liggen in het bereik van 300 MW tot 400 MW. Volgens de heer Chen Xuewen loopt deze classificatiemethode enigszins achter op het daadwerkelijke product, omdat de productie van gasturbines van verschillende fabrikanten zich snel heeft ontwikkeld.
Ontwikkeling van internationale gasturbines
Siemens: Het representatieve product SGT5-8000H supergasturbine weegt 390 ton (equivalent aan een Airbus A380 met volledige brandstof), is 13,1 meter lang, 4,9 meter breed, 4,9 meter hoog en heeft een gecombineerd cyclusvermogen van 595 MW. De stroomopwekking van één SGT5-8000H is voldoende om een grote industriële stad van stroom te voorzien. De turbinebladen moeten bestand zijn tegen een hoge temperatuur van meer dan 1500 graden, die hoger is dan de turbine-inlaattemperatuur van de GE90-turbofanvliegtuigmotor en de F404-straalmotor. Omdat de tipsnelheid van het turbineblad de 1700 kilometer per uur overschrijdt, zorgt de enorme middelpuntvliedende kracht ervoor dat één uiteinde van elk blad 10.000 keer de zwaartekracht van de aarde raakt. Het mes mag geen gebreken vertonen en de fout bedraagt slechts tientallen microns, anders wordt het gesloopt. Daarom wordt er gezegd dat een mes gelijkwaardig is aan een BMW.
Mitsubishi-bedrijf: Het nieuwste model is de M701J supergasturbine met een gecombineerd cyclusvermogen van 650 MW. Het is uitgerust met een 15-traps axiale compressor met een drukverhouding van 23:1. De brander en de 4- axiale turbine met vier trappen zijn allemaal lucht-gekoeld, en de eerste drie trappen maken gebruik van de nieuwste hoge- beschermende coatings voor hoge temperaturen, keramische thermische barrièrecoatings en hoogwaardige- luchtfilmkoeling, en andere high- technologische technologieën. Met 's werelds hoogste gasturbine-inlaattemperatuur van 1600 graden kan deze nog steeds de lange-levensduur van componenten met hoge- temperaturen garanderen. De nieuwste innovaties in de J-serie zijn ontworpen om de CO2-uitstoot verder te verminderen. In maart 2020 ontving MHPS een order voor twee M501JAC-aandrijflijnen van de Intermountain Power Authority in Utah, VS. De twee gasturbines zijn gebaseerd op een lucht-gekoeld droog verbrandingssysteem met een lage NOx-uitstoot en kunnen tot 30% hernieuwbare waterstofbrandstof gebruiken. Vergeleken met kolencentrales van dezelfde omvang zal een 30% waterstofsysteem de CO2-uitstoot met ruim 75% verminderen, terwijl een 100% waterstofsysteem de CO2-uitstoot zal elimineren. Tussen 2025 en 2045 zal de centrale geleidelijk aan 100% duurzame waterstofelektriciteitsopwekking realiseren.
Algemeen Elektrisch: De zware- gasturbines uit de 9HA-serie zijn de meest efficiënte gasturbines met gecombineerde cyclus ter wereld; zijn nieuwste 9HA.02 zware-gasturbine heeft niet alleen een gecombineerde cyclusefficiëntie van meer dan 64%, maar heeft ook een vermogen tot 826 MW. Deze twee sleutelindicatoren overtreffen de twee belangrijkste concurrenten ruimschoots, en de meest geavanceerde 3D-printtechnologie wordt gebruikt om de belangrijkste componenten te vervaardigen.
Neem contact met ons op
Bedankt voor uw interesse in ons bedrijf! Als professioneel productiebedrijf voor gasturbineonderdelen zullen we ons blijven inzetten voor technologische innovatie en serviceverbetering, om meer hoogwaardige- kwaliteitsoplossingen te bieden aan klanten over de hele wereld. Heeft u vragen, suggesties of samenwerkingsintenties? Wij helpen u graag verder.
