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已经拥有9H燃机,GE公司为什么还要研发9EMAX?

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发表于 2017-5-26 10:17:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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来源:高端装备发展研究中心

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  2017年5月4日,GE公司宣布9E燃气轮机的升级解决方案9EMax取得了重大里程碑:首个安装机组正式点火运行。该机组已经完成全速空载和基准负荷等测试验证,目前已可以向全球客户正式提供。

  在多方讨论重型燃气轮机市场未来究竟是H级还是F级燃机的天下时,GE公司高调研发E级燃气轮机升级版多少让人有些摸不着头脑,那么E级燃气轮机有什么技术特点,GE公司的9EMax方案究竟前景几何呢?

  什么是E级燃气轮机?

  E级燃气轮机技术始于上世纪八十年代,1980年代初推出的E级基本型号单机功率为30~105MW(50Hz,下同)、燃气温度达到1100℃、效率约30%;到1990年代中期单机功率增加到37~130MW、燃气温度达到1200℃,效率约32%,成为当时全球重型燃气轮机市场主流产品,也引导了世界燃气轮机市场的形成。

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重型燃气轮机的发展

  GE公司的9E系列燃气轮机(目前有9E.03/9E.04两机型)是公司稳健成熟的50 Hz重型机组,拥有一系列的旧款标识:Frame 9E,9E,9E  3-Series,9141(E),9151(E),9161(E),9171(E),PG9141E,PG9151E,PG9161E,PG9171E,9E  PIP,9E AGP,9E Syngas,9E BFG,MS9001(E)… …

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9E系列燃气轮机发展历程

  低安装成本、易维护和燃料灵活性是9E  燃气轮机的显著优点。9E燃气轮机是发电行业燃料灵活性最强的产品之一,可以使用超过52种以上的燃料,包括天然气、轻型和重型馏分油、石脑油、原油、渣油、高炉煤气(BFG)、合成气和生物燃料等。由于采用了模块化的结构设计,9E燃气轮机能够在各类复杂地形中快速安装、适应。9E型燃气轮机的单循环功率为132~145MW,实现了超过54%的联合循环效率,联合循环出力为201~212MW。

  9E系列燃气轮机的竞争对手主要有西门子公司、意大利的安萨尔多公司,以及日本三菱重工。不过GE公司的E级燃气轮机仍是全球应用最广泛的燃机,目前已交付了3000套机组,累计使用及工业服务时间超过1.4亿小时。

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全球主要E级燃气轮机及联合循环电厂性能参数,可见9E燃机在众多竞争型号中还是具有性能优势的

  9EMAX燃气轮机技术是什么?

  GE公司将9EMAX燃机定义为“革命性9E燃机技术升级改造”,在保持原有燃机整体布局和尺寸不变,排烟温度和能量保持不变的基础上,只通过涡轮的全新设计(New  4-stage Turbine),使得性能和检修间隔大幅度提高,对燃机发电厂下游设备无明显影响。

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9EMAX燃气轮机只对涡轮部件进行了改进,就将简单循环功率提高了15.6%!

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  9EMAX燃机可以在部分负载下运行,与可再生能源搭配,是进行电网调峰的立项选择。它还包括一系列数字解决方案,以提高运行可靠性,改进燃烧操作和管理排放,并有一套软件解决方案来改进维修和炎热天气带来的挑战。

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  9EMax燃机的研发采取了一套硅谷模式的研发,即快速项目(FastWorks)。GE FastWorks开发流程允许GE  Power工程师一次满足多个客户要求,并在研发时间节省一年时间,从原来的4年时间缩短为3年。。首台9EMax燃机在2017年3月份上线,实现了所有客户的业绩目标:每年比9E.03年减少500万美元燃料,同时每年增加收入高达600万美元。

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制造中的9EMAX机组

  GE公司为燃机电厂提供三种升级解决方案:

  •直接为客户提供新的燃气轮机9E.04整机,用于新电厂建设;

  •对于已经到达使用寿命的老机组,提供一个法兰到法兰(F2F,flange-to  flange)的解决方案,通过一整套的振兴燃机电厂方案,可以优化启动和点火过程。

  •对于年轻的机组来说,9EMax还提供一种仅仅替换透平部件的方案,仍使用现有的压气机和燃烧室来提高现有资产的最大利用率。相比于一起的9E.03透平模块,提高了效率约4个百分点,输出功率也高达145  MW。

  总之就是一句话:非常方便!非常省钱!

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  可见GE公司的9EMAX方案既可以为新电厂提供燃机,还可以为新老9E燃气客户提供更新更经济的电厂升级改造服务。这也是为什么GE公司将9EMAX称为“Reset  the operating clock for 9E assets”。

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