中国h级燃气轮机(中国h级燃气轮机最新进展)

海潮机械 2023-01-22 13:11 编辑:admin 289阅读

1. 中国h级燃气轮机最新进展

燃气-蒸汽联合循环机组等级划分如下: 按燃气轮机的燃烧温度进行划分(每100度为一级):1100摄氏度为E级,1200摄氏度为F级,1400摄氏度为H级。 针对重型燃气轮机尤其是发电用重型燃气轮机通常情况下在燃烧室燃烧温度1100摄氏度到1500摄氏度之间时,根据出力来划分例如B级燃气轮机出力小于等于100MW;E级燃气轮机出力介于100MW~200MW之间,F级燃气轮机出力介于200MW~300MW之间,更高等级如G级、H级则在300MW~400MW区间。

2. h级燃气轮机联合循环

H级燃气轮机应用在发电领域。H级燃气轮机是全球效率最高的燃气轮机,联合循环效率可超61%[1]。本质上是一种通过燃料(主要为天然气)与空气燃烧产生出气体推动叶片做功的机械。

国际上通常根据透平进口燃气温度把重型燃气轮机分为E、F级和H级。其中,E级重型燃气轮机透平进口约1200℃,F级透平进口温度约为1400℃,目前最先进的H级透平进口温度达到1430℃-1600℃。温度越高,技术等级越高。

3. 中国h级重型燃气轮机

1959年苏联转让了曙光设计生产联合体(Zorya-Mashproekt)的M1船用燃气轮机,3000千瓦,上海汽轮机厂生产,给高速炮艇用。60年代开始中国仿制和自行研制了诸多小型燃气轮机,比较重要的项目是汽轮机厂们牵头,和航空企业们联合研制4500千瓦的燃气轮机,给053护卫舰用,还有9000千瓦的改进型,后来问题多多,被迫下马,053护卫舰改用柴油机。航空企业哈尔滨东安,用涡桨5改进出中国第一台航改机,2000千瓦,后来又搞出一台燃气轮机火车头,相当的fashion,可惜燃机火车很快就被历史淘汰了。

70年代以南京汽轮机厂为主体,研制2万千瓦级烧天然气的工业燃气轮机,给天然气管道工程用,这款产品研制出来就下马了,原因未知。航空厂搞了涡喷8的航改机,也接近2万千瓦,给055驱逐舰用,但是涡喷8只有一两百小时寿命,给飞机用没事,因为飞机飞一次也就几个小时,给天天开的船用就麻烦大了,所以最后这个航改机和055驱逐舰全部下马。这段时间著名的航改机还有给直6直7用的涡轴5,因为直6直7下马,生产出来的涡轴5就给当成燃气轮机了,功率大约1600千瓦。

80年代汽轮机厂们基本放弃燃气轮机,只有南京汽轮机厂还在坚持,开始山寨美国GE的工业燃气轮机产品,大概1万多千瓦,但西方这时已经开始上10万千瓦的产品了。航空这边弄了一些涡喷6涡喷7改的燃机,值得一提的是斯贝的航改机型号,话说中国70年代从英国买了喷气发动机斯贝和相关技术,英国后来又向中国推销舰用航改机产品海斯贝,功率1万千瓦左右,中国航空企业说,不用花那个冤枉钱,我们自己搞,第一步搞个9000千瓦的,第二步发展到1万千瓦以上,弄出来打算给052驱逐舰用,但后来因为海军可以买到当时最先进的GE航改机LM2500,加上斯贝的国产化都拖到00年代才搞定,斯贝航改机型号最后就下马了。

到了80年代后期,航空口的成都发动机厂没活干,和美国普惠联合设计了一款航改机,2万5千千瓦,成发搞相对简单的低压部分,后来这个项目受众所周知的政治因素的影响,相当波折,但该项目出了个领军人物叫林左鸣,后来成了航空口的老大(沈飞哭着说,左盟主真的跟我没关系)。

90年代以后国内对工业燃机的需求增加,汽轮机厂们开始和国外企业合作、代工,到了00年代干脆直接引进技术,上海、哈尔滨、和德阳东方汽轮机三大厂分别打包引进西门子/GE/三菱F级燃机的技术,反倒是一直坚持燃气轮机的的南京汽轮机厂没轮上,但南汽跟GE有合作项目。打包引进学到多少就两说了——去年年底的新闻,上海电气刚解决F级燃机叶片的问题。而且引进的是F级重型燃机,这是目前市场上的主流产品,十万千瓦以上,涡轮进口温度1300度。

不过人家G级H级已经出来了,三菱发挥了小鬼子一根筋的精神做到J级1600度(但三菱的市场占有率不行),目前哈气更是率先将GE的H级燃气轮机卖到了中国,这多少给国内自主研发F级燃机造成了不少压力:目前东汽再搞50MW的国产燃机,上海电气再和安萨尔多合作搞F级燃机国产化,还有浙江的杭汽、国电投也打算进军国产燃机领域。

4. 国产H级燃气轮机进展

船用燃气轮机就被划分为大、中、小三个档次,其中美国的代表机型有:大档LM 2500( 功率:25000hp/18.4M W ) 、中档LM l 500( 功率:15000hp/1IM W ) 和小档LM 500( 功率:5000hp/3.7M 11r) ;英国的代表机型有:大档“ 奥林普斯” TM 3B( 功率:28000hp/21M W )、中档“ 斯贝” SM IA(功率:17340hp/12.75M W )和小档“ 太因” RM l C(功率:5340hp/4M W )。随着机组性能的不断改进提高,大档功率机组已超过了22M W ,如LM 2500--30、FT8、G T25000等,而且出现了M T30( 36M W ) 、LM 25004-G4( 35姗) 、LM 6000( 42.7M w ) 等更大功率档次的机型。

中档功率机组已接近或超过15M W ,如LM l 600、SM IC等。小档机组功率变化不大,但范围却很宽。近来,英国人把18M W 的机组称为中档功率燃气轮机,而把36M W 的机组称为大档功率燃气轮机。可见燃气轮机的功率等级划分有不断提高功率的趋势。

我国舰用燃气轮机也划分为三个档次,即大档:20M 1j l 『以上,中档:15M W 左右,小档:8M W 以下。

这种划分既受到国外的影响,也受到国内研发能力的制约。

5. 上海电气h级燃气轮机

目前来说在燃气轮机技术水平上英国的罗罗还是最好的,这一点可以从罗罗最新的MT30燃气轮机广泛被用于英国自家6万吨的女王级航母和美国最新的DDG1000隐身驱逐舰以及滨海战斗舰上,就可以看出这款最大输出功率高达40兆瓦的燃气轮机有多优秀了。虽然现代燃气轮机根据使用环境主要分为发电型和动力驱动型两种,前者主要用于目前很多开始注重清洁能源使用的天然气等燃气电厂,而后者则主要以军舰使用的舰用燃气轮机为主。但是从燃气轮机的发展来说,其大部分都是从飞机使用的航空发动机衍生而来的,特别是军舰使用的燃气轮机大部分都是从航空发动机衍生而来的,所以很多舰用燃气轮机在零部件上和同型的航空发动机基本一致,所以航空发动机基础很强的国家在舰用燃气轮机技术上同样也很强。目前在舰用燃气轮机市场上,主要以英国的罗罗和美国的GE两家称霸市场,前者以此前装备大量英国军舰和日本军舰的舰用燃气轮机奥林巴斯为主,现如今开始以基于波音777客机使用的瑞达800航空发动机衍生而来的MT30舰用燃气轮机开始称霸新一代舰用燃气轮机市场;而后者则以LM2500系列燃气轮机称霸全球大部分驱逐舰市场,像美国的提康德罗加级、伯克级、韩国的世宗大王等、日本的金刚、爱宕级等以及欧洲很多国家的中小型护卫舰都大量采用了该款舰用燃气轮机。所以从上世纪70年代初正式投入使用以来,LM2500系列燃气轮机已经销售了2000多台,占据了世界舰船燃气轮机的绝大部分份额,这是其他任何一种舰船燃气轮机都难以企及的高度,也可以说LM2500系列燃气轮机是现阶段最为成功的舰用燃气轮机。但是从目前世界舰用燃气轮机发展的趋势来看,输出功率更大、效率更高、运行稳定性更高等要求下,对于新一代大功率舰用燃气轮机的需求越来越大,在这种需求下除了很多驱逐舰的吨位开始突破万吨级这个界限外,就是大量电子设备的使用对于动力系统的需求也随之更大。所以英国的罗尔斯罗伊斯公司在自家为波音777客机研发的瑞达800航空发动机基础上,衍生出了一款大功率的舰用燃气轮机,其最大输出功率高达40MW,并且可以长期在36MW功率下稳定工作。更为特别的是MT30的零部件与瑞达800航空发动机有80%通用性,而且整机重量也只有22吨,且所有零部件都置于箱装体内,所以无论是从输出功率还是自身结构设计上其都非常适合作为新一代的舰用大功率燃气轮机使用。像英国满载排水量高达6万吨的女王级航母舰使用了2台MT30燃气轮机+4台柴油机就可以满足航母高速航行和舰上大量电子设备的使用需求;其次像美国最新的DDG1000驱逐舰满载排水量高达1.5万吨、也是使用MT30燃气轮机推进的,当然像美国的滨海战斗舰、韩国的大邱级护卫舰、日本30FFM护卫舰、意大利的里雅斯特级两栖攻击舰都是选用MT30燃气轮机作为主动力,从中可见MT30燃气轮机已经凭借其强大的输出功率和更加高效的模块化设计需求成为了新一代舰用大功率燃气轮机的代表。而发电用燃气轮机现代基本以全新研制为主,是因为发电用燃气轮机对燃气轮机的定位要求不一样,其更为重视燃气轮机的可靠性、发电效率、机组长期运行的稳定性、输出功率等 ;所以在发电用燃气轮机市场主要以德国的西门子、日本的三菱、美国的GE三家为重型大功率工业发电燃气轮机代表,第二梯队则包括法国已经被恶意收购掉的阿尔斯通、意大利的安萨尔、日本的日立、我国的东方电气、哈电等。像德国西门子制造的SGT5-8000H超级燃气轮机是世界最大的燃气轮机,其单机输出功率高达为375MW,如果采用联合循环时输出功率高达578MW ,而且其净效率高达60.75%,也成为世界上效率最高的燃气轮机。这么高的输出功率有多大呢?世界上最大的核动力航母美国10万吨的尼米兹级核动力航母两台核反应堆的输出功率是194MW,等于说西门子研制的这台世界上最大的燃气轮机单台输出功率就要比尼米兹上两台核反应堆输出功率都大。可以说一台SGT5-8000H燃气轮机的发电量足够1个工业化大城市的用电需求。而我国在燃气轮机技术发展上经过几十年的不懈努力,目前已经在舰用燃气轮机和工业燃气轮机上开始追赶上了世界主流水平,像我国最新装备万吨级055大型导弹驱逐舰就是采用了四台国产的QC280燃气轮机,而且随着QC280舰用燃气轮机的量产,未来我国在大功率舰用燃气轮机的选择上将不再受制于人,可以以此来研制更多的高速战斗舰、大型两栖攻击舰的动力等;同样在发电用的工业燃气轮机上我国的东方电气自主研制的F级燃气轮机也已经实现了点火,而且我国已经有多家单位开始冲击输出功率更高的H级燃气轮机,所以我们相信在不久的将来,我国无论是在舰用大功率先进燃气轮机和发电用工业重型燃气轮机技术上都会完全实现自主。

6. 我国h级燃气轮机

H级燃气轮机是全球效率最高的燃气轮机,联合循环效率可超61%。

压气机从外界大气环境吸入空气,并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压,同时空气温度也相应提高;压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体;然后再进入到涡轮中膨胀做功,推动涡轮带动压气机和外负荷转子一起高速旋转,实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功,并输出电功。