Coneixements bàsics de turbines de gas
Les turbines de gas es componen principalment de tres components principals: el compressor, la cambra de combustió i la turbina. El cicle de la turbina de gas s'anomena generalment cicle simple. La majoria de les turbines de gas utilitzen un esquema de cicle simple, i només les turbines de gas-de servei pesat utilitzen un esquema de cicle combinat. A causa de diferents antecedents històrics, les turbines de gas s'han desenvolupat seguint diferents camins tècnics. Les turbines de gas lleugeres derivades d'aero-industrials i marines (conegudes comunament com a "màquines derivades d'aero-aeronàutica") es formen modificant motors d'avions; Les turbines industrials de gas-de servei pesat (àmpliament conegudes com a "màquines industrials") es desenvolupen seguint el concepte tradicional de turbina de vapor, que s'utilitza principalment per a accionaments mecànics i grans centrals elèctriques.
Una turbina de gas es pot dividir en tres parts d'esquerra a dreta: compressor (blau), cambra de combustió (vermell) i turbina (groc).
Classificació de les turbines de gas
Desenes d'empreses es dediquen a la investigació, el disseny i la fabricació de turbines de gas a tot el món. Les quatre empreses que han dominat completament la tecnologia de turbines de gas-pesants són General Electric dels Estats Units, Siemens d'Alemanya, Mitsubishi Heavy Industries del Japó (que va introduir la tecnologia Westinghouse dels Estats Units als primers dies) i Ansaldo d'Itàlia. Segons el Sr. Chen Xuewen, vicepresident de Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., mai hi ha hagut un estàndard internacional per al nivell de model de turbines de gas, i avui és cada cop més vague. L'autor només pot recollir opinions de diverses parts i resumir-les de la següent manera:
1. Segons la temperatura de combustió de la turbina de gas es divideix (cada 100 graus és un nivell):
GE dels Estats Units (introducció elèctrica Harbin): 1100 graus per a la classe E, 1200 graus per a la classe F, 1400 graus per a la classe H.
Japó Mitsubishi (introduït per Dongfang Electric): 1400 graus és la classe F, 1500 graus és la classe G, la classe H és un producte de prova intermedi, 1600/1700 graus és la classe J.
Alemanya Siemens (introducció a Shanghai Electric): els antics números V64.3A, V84.3A, V94.3A són de classe 6F. El 1997, Westinghouse va vendre la seva divisió de generadors no-nuclears a Siemens. El nou número es va canviar a SGT6-5000F i SGT-8000H similars. La classe F és de 1200 graus C i la classe H és de 1500 graus C.
2. Classificació de la sortida de referència per a turbines de gas-de servei pesat:
Les turbines de gas-pesades per a la generació d'energia solen classificar-se segons la sortida quan la temperatura de combustió de la cambra de combustió està entre 1100 graus centígrads i 1500 graus centígrads. Per exemple, la producció de les turbines de gas de classe B és inferior o igual a 100 MW, la producció de les turbines de gas de classe E és d'entre 100 MW i 200 MW, la producció de les turbines de gas de classe F és d'entre 200 MW i 300 MW i els graus superiors com la classe G i la classe H estan entre 300 MW i 300 MW. Segons el Sr. Chen Xuewen, com que la producció de turbines de gas de diversos fabricants s'ha desenvolupat ràpidament, aquest mètode de classificació està lleugerament per darrere del producte real.
Desenvolupament de turbines de gas internacionals
Siemens: La súper turbina de gas SGT5-8000H del producte representatiu pesa 390 tones (equivalent a un Airbus A380 completament alimentat), fa 13,1 metres de llarg, 4,9 metres d'ample, 4,9 metres d'alçada i té una potència de cicle combinat de 595 MW. La generació d'energia d'un SGT5-8000H és suficient per alimentar una gran ciutat industrial. Les seves pales de turbina han de suportar una temperatura elevada de més de 1500 graus, que supera la temperatura d'entrada de la turbina del motor d'avió turbofan GE90 i del motor a reacció F404. Com que la velocitat de punta de la pala de la turbina supera els 1.700 quilòmetres per hora, l'enorme força centrífuga fa que un extrem de cada pala entre en contacte 10.000 vegades la gravetat de la Terra. La fulla no pot tenir cap defecte i l'error és de només desenes de micres, en cas contrari, es desballarà. Per tant, es diu que una fulla és equivalent a un BMW.
Corporació Mitsubishi: L'últim model és la superturbina de gas M701J amb una potència de cicle combinat de 650 MW. Està equipat amb un compressor axial de 15-etapes amb una relació de pressió de 23:1. El cremador i la turbina axial de 4-etapes es refreden per aire-, i les 3 primeres etapes utilitzen els últims recobriments protectors d'-temperatura alta, recobriments de barrera tèrmica de ceràmica i refrigeració de pel·lícules d'aire d'alt-rendiment, i altres tecnologies d'alta-tecnologia. Amb la temperatura d'entrada de la turbina de gas més alta del món de 1.600 graus, encara pot garantir la vida a llarg termini-de components d'alta-temperatura. Les últimes innovacions de la sèrie J estan dissenyades per reduir encara més les emissions de carboni. El març de 2020, MHPS va rebre una comanda de dos motors M501JAC de la Intermountain Power Authority a Utah, EUA. Les dues turbines de gas es basen en un sistema de combustió sec de baix NOx refrigerat per aire-i són capaços d'utilitzar fins a un 30% de combustible d'hidrogen renovable. En comparació amb les centrals elèctriques de carbó de la mateixa mida, un sistema d'hidrogen del 30% reduirà les emissions de carboni en més d'un 75%, mentre que un sistema d'hidrogen al 100% eliminarà les emissions de carboni. Entre el 2025 i el 2045, la planta aconseguirà progressivament la generació d'electricitat d'hidrogen 100% renovable.
General Electric: les turbines de gas-de servei pesat de la sèrie 9HA són les turbines de gas de cicle combinat més eficients del món; la seva darrera turbina de gas-de servei pesat 9HA.02 no només té una eficiència de cicle combinat de més del 64%, sinó que també té una potència de fins a 826 MW. Aquests dos indicadors clau superen amb escreix els seus dos principals competidors, i la tecnologia d'impressió 3D més avantguardista-s'utilitza per fabricar components clau.
Contacta amb nosaltres
Gràcies pel vostre interès en la nostra empresa! Com a empresa professional de fabricació de peces de turbines de gas, continuarem compromesos amb la innovació tecnològica i la millora del servei, per oferir solucions de més -qualitat als clients de tot el món. Si tens qualsevol pregunta, suggeriment o intencions de cooperació, estarem encantats d'ajudar-te.
