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2017年5月4日,GE公司9E燃机技改解决方案9EMax在亚洲成功投运,相关性能指标达到设计预期,目前机组已达到商业运营标准。经测验,9EMax的性能指标在单循环中输出功率达到145MW,发电效率达到37%;在联合循环中输出功率达到210MW,发电效率达到53.5%,接近于F级燃气轮机。
针对市场变化 满足效率与环保的双要求
近年来,我国的发电市场发生了非常大的变化。一方面,我国装机容量已趋于饱和,局部地区电力供应能力过剩问题进一步加剧。同时随着非化石能源发电量持续快速增长,电力设备利用小时数已降至1964年以来的最低值。在新增机组需求减缓的情况下,对现有机组进行升级改造,才可能满足市场高效率的发电要求。
另一方面,对现有装机进行灵活性改造,增加电厂的深度调峰能力,正成为一种新常态。但电厂为减少机组的启停次数,发电机组通常会在低负荷的状态下运行,此时机组的污染物排放指数就会大大超过环保要求。如何保证发电机组在低负荷状态下满足环保指标也成了发电企业必须考虑的问题。
GE发电服务技术总经理曾旭光表示:“9E在中国有接近80台机组。中国电力市场正在发生变化,宏观的经济情况也在发生变化。在这种情况下,如果9E机组运营小时数不足,9E本身的优秀指标也不能充分的发挥出来。针对这些市场变化,9EMax技改解决方案做出相应的提高和改进。”
9EMax相较于9E,在外部几何尺寸不变的情况下,从三级透平变成四级透平,使得机组的性能指标得到了大大的提升。通过对9EMax进行全速空载和基准负荷等测试验证,9EMax的性能指标在单循环中输出功率达到145MW,发电效率高达37%;在联合循环中输出功率达到210MW,发电效率高达53.5%,趋近于F级。
同时,9EMax 在9E的基础上通过优化燃烧以及与叶片、压气机的协同设计,使得机组整个的灵活性和低负荷排放有了非常大的提高。曾旭光表示:“9EMax的轴向燃料分级(Axial Fuel Staging)设计支持更灵活的操作,在降到35%的部分负载时,也能保证排放达标。”
减少对主要设备的影响 保证客户的投资回报率
为了实现提质增效,是新上一台机组还是对旧机组进行投资改造呢?曾旭光说:“9EMax升级解决方案是对我们现有的9E机队进行改造,最大限度地减少对底循环和包括其他相关主要设备影响,以此保证整个投资回报达到最佳。”
据了解,在工程实施方面,9EMax技改解决方案工程师会根据现行的9E机组运行状况进行评估,包括机组的运行年限,目前的发电效率、排放指数,以及未来对机组负荷或灵活性的要求等提出针对性的解决方案。整个实施方案根据客户的具体情况有所不同,在投入中国市场初期,9EMax交付周期将控制在约12个月左右,以求缩短整个改造时间。
曾旭光说:“基于对中国市场的调研,按照二拖一循环,9EMax每年运营4000小时,可以节约大概700万美金(约为人民币4760万元)的燃料成本。同时因为容量提高以后,每年发电的收益大概也可以增加300万美金左右(约为人民币2040万元)。”
延续9E优势 注重本土化运维服务
低安装成本、易维护和燃料灵活性也是9E燃气轮机的显著优点,9EMax进行升级改造后是否会出现运维痛点呢?曾旭光说:“在外部尺寸不变的情况下,我们从三级透平变成四级透平,帮助客户取得了性能上的突破。”
同时,GE也致力于与中国本土企业合作来推进燃机服务的本土化。曾旭光说:“从GE进入中国市场以来,就逐渐扩大发电服务中国团队的规模,进行本土化服务。2004年,GE和哈动力、南汽轮联合投资了秦皇岛能源服务中心。这个能源服务中心不但能够为国内运营机队提供绝大部分备件,还能大量提供快速服务和响应,并可为客户的技术团队进行培训。”
此外,GE还与集团客户进行了战略合作。例如GE就在去年11月与大唐签署了全面战略合作伙伴关系协议,中国大唐集团公司燃气“三大中心”揭牌。依托北京国际燃机检修中心和北京国清洁能源发电培训中心,GE与大唐共同开发人才培训、燃机运行、维护检修、电力数字化等全方位的合作。
目前,我国现存的9E燃气轮机机组多都处于退役或半退役阶段,9EMax技改解决方案不仅传承了9E机组在性能、可靠性方面的一贯优势,还采用了GE目前最先进的、已经成熟运用在9F机型上的材料、空气动力学研究成果,同时搭配GE发电本土化、数字化的服务,9EMax技改解决方案不失为近80台机组的福音。 (北极星电力网铮铮)
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