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[直播]通用电气中国发电事业部高级产品经理余旭翔:燃机客户的一些痛点 在9F.05上得到了很好解决

北极星电力网新闻中心  来源:电力头条APP    2017/9/21 14:31:59  我要投稿  

北极星火力发电网讯:9月21日,由北极星电力网主办的2017第二届中国燃气轮机论坛于上海举行,通用电气中国发电事业部高级产品经理余旭翔发表主题报告,汇报内容为为什么燃机的调峰性能会比汽机的调峰性能更好,以及介绍了通用旗下燃机9F系列的特点:全球已售440多台,达到1800万的运行小时,启动次数达到26万次以上,在中东和世界各地有40多个国家开展业务。我们针对燃机客户的一些痛点,在9F.05上有了很好的解决方案。

以下为电力头条APP为您带来的报告实录:

余旭翔:大家好,我是用电气中国发电事业部高级产品经理余旭翔。先和大家继续探讨一下之前会上的一个问题,各位专家都有所提及和讨论,那就是为什么燃机的调峰性能会比一般汽机的调峰性能更好?很多人可能都知道的一个原因是,因为汽缸的结构的不一样。一般汽轮机的汽缸升温时有较严格的胀差限制,但燃机缸体结构不一样所以可以更快地升降负荷。大家可能不知道的另外一个更重要的原因是,汽机都要去用煤加热水产生蒸汽,中间有一个热传导的过程。但是燃机不是,燃机是燃料直接进燃机燃烧产生高温的工质,来推动这个机组的透平,所以这时出力变化是直接和立竿见影的。另外,我们燃机联合循环都用的是锅筒式余热锅炉,从而有更多的储热备用,调峰时把能量释放出来,但是我们煤机很多是直流式锅炉,如超临界和超超临界,没有缓冲环节。由于这些原因我们的燃机有更好的调峰性能。

早上专家讨论时谈了很多的问题,比如说起机时冒黄烟,我们的9F-05就很好地解决了该问题,实现了全预混的点火,肉眼看不到这个黄烟了。从出力方面,大家知道用电的高峰都在夏天,也是电厂希望多发电挣钱的时候。然而燃机是工质驱动的旋转部件,往往在夏天的时候因为天热而空气密度低,进入燃机的质量流量就减少了,所以反而在最需要用电的时候,这个燃机的出力反而下降了,所以这也是燃机的突出问题。而我们的9F.05就很好地改善了夏天性能下降过多的问题。

对压气机来说,容易被腐蚀,磨损,包括结垢从而导致燃机的性能下降。我们这款9F.05跟老的机型性能相比要优异很多。刚才普惠讲到了像单晶在国内维修也比较困难。在检修方面,包括拆装,叶片有问题要转子回厂翻修,也是很大问题。我们在这些方面也有很大的改进。

关于部分负荷效率,也就是刚刚我们讨论的,由于燃机需要调峰,所以出力必须有一定的预留,不会是长期满负荷。尤其现在我们在有热电比的限制下,客户热需求比较少。为满足热电比,燃机同样的不能全年基本负荷运行。我们在这款上也有很多的措施来帮助客户解决该问题,这款机型很好解决了客户在目前运行的时候遇到的困难。以下从结构方面阐述一下背后的优化机制。

我在这里给大家看到的是比较的图片,左边是3维的压气机叶片,右边是9FA,9FB的传统机型的叶片,大家有一个很直观的印象,左边的三维叶片比右边强壮很多,无论是从叶片本身来看,还是从下面的榫头大小来看,新的压气机三维叶片在机械强度上都有大幅改进。大家知道我们有很好的试验设施,我们国外做这种在线水洗实现顶峰实验时,就是在燃机运行的时候进行在线水洗提高出力。在试验中偶然喷水有点过量了,造成缸体的收缩,那么跟压气机发生了刮擦的现象,但是在实验结束以后,我们看到压气机的外观非常好。这一款压气机,只是看到顶边上有点点卷边,整个压气机没有看到任何裂痕,要是普通的2维叶型可能就断裂了。

下面的曲线可以看到我们在压气机效率方面比老的机型好很多。右边有一个曲线,就是我们新款的全3维叶片的压气机跟老的2维压气机的对比,上面红是新的3维压气机,3维的效率永远是在2维的上面,而且压比覆盖的范围比2维多很多。所以用了全3维叶片,我们就有更好的通流效率和更高的机械强度。同时超光洁度叶片能更好地抗腐蚀及抗结垢。

航空发动机为什么效率一直非常高,尤其是部分负荷,因为可调静止叶片很多,有六级,但是该级数不能做到太多,做到越多,可调叶片处的漏气越严重。我们在9F级上,我们采用这个1级进口导叶和3级可调静叶的原因,就是要提高部分负荷的效率,所以大家看到右边的曲线,我们红色是带着静止导叶的,你们看到这个对比,100%的负荷的时候效率是一样的,压气机可调导叶开角达到高值,但是从70%开始尤其是到下面的低负荷的时候,看这个效率差距是越来越大,所以1级进口导叶和3级可调静叶大大改善了部分负荷的运行的效率。另外,我们看到进气导叶和静止导叶的电执行机构是分开的,市场上有些是电执行机构合在一起的,为了减少成本,这个时候效率曲线就不会落在这个红的曲线上,而是在在红和绿的中间的位置。而GE愿意使用两个独立的操作机构更好地提高我们的部分负荷性能,也是考虑大部分客户部分负荷运行的情况。所以有了一个IGV和3级VSV的独立控制。

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