现代燃气轮机技术(燃气轮机最新技术进展)

海潮机械 2023-01-28 09:01 编辑:admin 172阅读

1. 燃气轮机最新技术进展

1,GE发电

成立于 1892年

总部:美国纽约斯克内克塔

GE发电是美国GE公司旗下的子公司,其可以提供非常广泛的发电产品,包括燃气轮机,汽轮机、发电机、测量和控制系统、核反应堆、石油生产设备,太阳能电池板,热回收蒸汽发生器(HRSG)和风力涡轮机。GE的重型和航改燃气轮机即使在恶劣的环境条件下也很可靠。GE发电公司在燃气轮机领域有着非常悠久的历史,在全球燃气轮机、航空发动机和船用燃气轮机市场占有率全部保持第一,同时也是全球重型燃气轮机发电效率的吉尼斯记录保持者,可以向燃气轮机市场提供E级,F级和H级技术。

关键产品:LM2500,LM6000、6FA.03、7HA.01、9F.03、7E.03和GT13E2

2,西门子能源

成立于:1847

总部:德国柏林和慕尼黑

西门子能源是全球领先的燃气轮机制造商之一,西门子燃气轮机以其高可靠性和低维护性而在客户中倍受青睐。该公司提供范围高达567MW的各种重型,工业和航改燃气轮机。由于其产品的高效率,灵活性和环境兼容性,燃气轮机可用于许多应用和环境,包括石油和天然气工业以及工业发电。

主要产品:SGT-100,SGT-A45,SGT-A05,SGT-700,SGT6-8000H和SGT-A65

3,三菱重工

成立于:1884

总部:日本东京港区

三菱重工(MHI)为美国西屋公司代工燃气轮机制造起家,逐步掌握整机制造技术后,三菱重工通过整合空气动力学,冷却设计和材料方面的最新技术,开发了一系列高效,可靠的重型燃气轮机,并通过一系列的日本式“微创新”(比如给燃机缸加保温棉套),在市场上取得了很大的成功。该公司提供发电功率范围从40~490MW的各种燃气轮机。特别值得一提的是,三菱重工研制的燃气轮机在会其自家的联合循环发电厂中经过严格的测试,然后再安装到目标电厂中,运营商反馈三菱燃机运行中“小”毛病很少。该公司生产的J系列燃气轮机具有全球最大的发电功率,并在实现了透平进口温度超过了1600o C。

关键产品:M501D,M501F,M701G,M701J,H-25和H100

4,安萨尔多公司

成立于 1853年

总部:位于意大利热那亚

意大利安萨尔多公司是重型燃气轮机的领先制造商之一,早期曾是西门子燃气轮机产品的代工厂,后随着自主研发投入和2016年对法国阿尔斯通燃气轮机资产(位于瑞士巴登)的收购,使其成为全球最大的燃气轮机制造商之一,逐步形成一系列独居特色的重型燃气轮机产品。阿尔斯通燃气轮机的特点是易于维护、高效且对环境影响小。该公司提供E级、F级和H级技术领域的产品,功率输出范围从80MW到538MW。安萨尔多公司声称是全球唯一一家拥有第三方燃气轮机技术的公司,可以为自家产品以及竞争对手生产的燃气轮机和发电机提供售后维修维护服务。

主要产品:AE64.3A,AE94.3A,AE94.2,GT26,GT36-S6和GT36-S5

5,川崎重工

成立于:1896

总部:日本东京神户中央区和港区

日本川崎重工对国内来说并不熟悉,其产品在国内也非常罕见。但高性能燃气轮机也是川崎重工(KHI)的主要产品之一,该公司专门从事中小型燃气轮机和燃气轮机热电联产系统的生产。川崎重工也开发了很多先进的燃气轮机技术,例如DLE燃烧方法,流体分析技术和蒸汽/注水方法,可以向其客户提供环保,高效的燃气轮机,并且通过使用专有的远程监控系统监控燃气轮机的运行状况,从而为客户提供了快速,精确的服务。

关键产品:M1A-13A,L30A,M7A-03,GPS 2000,GPS5000和MGP1250

6,卡特彼勒

成立于 1925年

总部:美国加利福尼亚州圣地亚哥

卡特彼勒公司的子公司索拉燃机公司是工业燃气轮机系统设计和制造的先驱,该公司的工业燃气轮机可用于多种用途,包括船舶推进,天然气发电和机械驱动。该公司致力于开发新技术以减少其产品的排放并提高燃气轮机的燃油经济性,生产的燃气轮机装有SoLoNOx燃烧系统,该系统使用干式稀薄预混燃烧技术来减少有害排放物。

主要产品:土星20,半人马座40,水星50,金牛座70,火星90和泰坦250

7,凯普斯通公司

成立于 1988年

总部:美国加利福尼亚州范努伊斯

凯普斯通燃气轮机公司专业从事微型燃气轮机的生产,这些微型燃气轮机可使用多种燃料运行,包括天然气,沼气和液化石油气。凯普斯通微型燃气轮机的关键部件是空气轴承,它只需最少的维护,并且不需要冷却系统。微型燃气轮机可以用于发电,热电联产以及作为混合动力汽车的动力源。该公司提供范围从30~30MW的微型燃气轮机的全面产品阵容。这些微型燃气轮机的燃料灵活性使其非常适合各种市场的众多应用,包括石油和天然气、关键电源、运输、可再生能源和船舶。

关键产品:C30,C65,C200,C200S ICHP,C600S和C800S

8,MAN能源解决方案公司

成立于:1758

总部:德国巴伐利亚州奥格斯堡

MAN能源解决方案公司(MANEnergy Solutions)在国内习惯称之为曼透平,其生产的燃气轮机主要用于小型能源供应公司以及石油和天然气行业。曼透平公司的燃气轮机也用于发电厂的热电联产,通过回收和利用热废气的热能来提高效率来减少温室气体排放。这些燃气轮机还用作机械驱动器,以在管道压缩机站和海上采油平台中运行压缩机和泵。

关键产品:MGT6000-1S,MGT6000-2S和THM 1304

9,OPRA燃气轮机公司

成立于 1991年

总部:荷兰亨厄

荷兰OPRA燃气轮机公司是提供小型燃气轮机发电解决方案的全球领导者,OPRA拥有2MW OP16系列燃机发电机组的开发、制造、销售和服务的能力,该机组既可用于单机安装,也可多机组合使用。通过安装多套,功率输出可以扩展到10MW,并且可根据客户需求配置为低排放和双/多燃料功能。OPRA燃气轮机的特点是可靠性高,效率高,排放低,采购成本低,这些燃气轮机用于各种领域,包括石油和天然气,工业,商业和海洋领域。特别值得一提的是,2017年8月,OPRA已被中国大连派思集团完全收购,目前是大连派思集团的一员。

重点产品:OP16系列燃气轮机

10,中央燃气轮机公司

成立于:1946年

总部:英国德文郡牛顿阿伯特

Centrax燃气轮机由英国航空发动机设计先驱理查德·H·巴尔(Richard HH Barr)、杰弗里·怀特(Geoffrey R White)和弗兰克-惠特尔爵士(Frank Whittle)共同创立,最初自主研制了CS-600工业燃气轮机,后在1979年与英国罗尔斯-罗伊斯(世界三大航发巨头之一)签署了工业燃气轮机成套协议,推出了CX501系列燃气轮机,西门子在2014年收购罗尔斯-罗伊斯公司的能源业务后,仍保持原有的协议关系。目前Centrax燃气轮机公司可以生产和维护功率从3.9到66 MV的西门子工业燃气轮机。

关键产品:CX501-KB5,CX501-KB7,CX300和CX400

2. 燃气轮机最新技术进展情况

agt110是我国首台110兆瓦级的重型燃气轮机,折合近15万马力的单台功率,非常强悍。作为工业燃机,agt110的主要设计目标是用于发电。我们常见的火力发电厂并非只有煤电,单纯按照燃料分,除了煤电还有燃油发电和燃气发电。

燃气轮机发电可以使用天然气这种气体燃料,也可以使用燃油这种液体燃料,在燃料的适应性上比较强,发电效率也比较高。不过燃机发电最大的问题是初期投资较高,长期运行成本也不低,特别是天然气的过滤以及燃机的维护和清洗,工序都很复杂。所以燃机发电很大程度上是作为火力发电的应急备用部分,对保障国家能源安全有着重要战略意义。

3. 中国燃气轮机最新进展

中国十大燃气轮机公司排行榜如下: 

东方电气集团东方汽轮机有限公司

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司

胜利油田胜利动力机械有限公司

西安航空发动机(集团)有限公司

沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 北京北重汽轮电机有限责任公司

青岛捷能汽轮机股份有限公司

南京汽轮电机(集团)有限责任公司

成都发动机(集团)有限公司

哈尔滨东安发动机(集团)有限公司

4. 燃气轮机突破

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。

5. 燃气轮机关键技术

中国联合重型燃气轮机技术有限公司生产的。

目前国内主要的生产燃气轮机的厂商包括中国联合重型燃气轮机技术有限公司、上海电气、哈电集团、中国航发和东方电气等。

6. 重型燃气轮机突破性进展

主要用于为舰船提供动力,燃气轮机的启动速度很快,加速性能比较好,功率大,效率高,功率重量比很突出,特别适合舰船突然加速,而这种机动对于舰艇来说是很重要的。