燃氣輪機產(chǎn)品及技術(shù)發(fā)展介紹，燃氣輪機簡介
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想知道燃氣輪機和達芬奇的關(guān)系嗎？想知道今天哪家燃氣輪機廠家最好嗎？快來看看史上最通俗易懂的圖文解說吧！首先我們來看看真面目
為緩解霧霾，“減煤增氣”已成為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的大趨勢，燃氣輪機已成為天然氣發(fā)電、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域不可或缺的動力來源。隨著中國天然氣管網(wǎng)逐步發(fā)達，未來東、西、中亞和海洋的天然氣資源將源源不斷地流入中國，但沒有理由以“天然氣資源不足”為借口，也未必合適。保護“煤炭大哥”。更清潔的電力意味著更清潔的天空~
用燃氣輪機發(fā)電
燃氣+ 火=電力：燃氣輪機原理剖析
什么是燃氣輪機？顧名思義，它是一種燃燒氣體來推動渦輪的機器。更準確地說，燃氣輪機是一種旋轉(zhuǎn)式熱機，它以連續(xù)流動的氣體作為工作流體，利用燃燒使葉輪高速旋轉(zhuǎn)，即將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。
在燃氣輪機的主要空氣和燃氣過程中，燃氣輪機循環(huán)（如下圖所示）是一種典型的循環(huán)方案，它由壓氣機、燃燒室和燃氣輪機三部分組成。燃氣輪機采用的循環(huán)方案包括再生循環(huán)和復(fù)合循環(huán)。
目前，燃氣輪機是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域不可或缺的工業(yè)設(shè)備，主要應(yīng)用于天然氣發(fā)電、天然氣壓縮/運輸、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。由于燃氣輪機占地面積小，不僅在車輛、船舶等運輸設(shè)備上使用時節(jié)省空間，而且可以通過安裝功率更大的燃氣輪機來提高車輛、船舶的航速。此外，聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的發(fā)展和推廣使燃氣輪機的效率從典型的30%~40%提高到60%左右。當與熱電聯(lián)用時，燃氣輪機的天然氣效率可達約90%。
燃氣輪機的演變史：達芬奇也是一位燃氣輪機設(shè)計師！
盡管中國在現(xiàn)代燃氣輪機的研發(fā)上落后于國外伙伴，但聰明的中國人早已把燃氣輪機的原理“玩”過了。早在12世紀南方高宗時期就已開始使用跑馬燈。宋代第一臺透明燃氣輪機原型機。三個世紀后，意大利人達芬奇設(shè)計了一種類似于跑燈的旋轉(zhuǎn)煙霧裝置。直到17世紀中葉，渦輪機原理才在歐洲得到廣泛應(yīng)用。
達芬奇廢氣旋轉(zhuǎn)裝置手稿，1500年左右
1791年，英國人約翰·巴伯申請了第一個燃氣輪機發(fā)明專利：《獲取和應(yīng)用動力能，一種使易燃氣體上升獲取動力和提高冶金效率的方法論》。這也是對燃氣輪機工作原理的第一個科學(xué)解釋。
John Barber 的專利圖
后來德國的弗蘭茲·斯托爾茨于1872年設(shè)計了燃氣輪機，并于1900年至1904年進行了試驗，但由于沒有起動機無法獨立運行而失敗。 1905 年，法國的Armengeau Lemare 建造了第一臺能夠使用離心壓縮機發(fā)電的燃氣輪機，但效率太低而無法實用。 1903年，斯坦�！つ共┦考尤胪ㄓ秒姎夤荆⒂�1918年成立了GE燃氣輪機部門。難怪GE 成為當今燃氣輪機領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。
當時GE燃氣輪機的“先鋒”
1920年，德國霍爾茲沃斯公司建造了第一臺實用燃氣輪機，輸出功率為370千瓦，效率為13%，但由于存在一些重大缺陷而被放棄。最終，1939年，瑞士博朗博維里公司成功研制出世界上第一臺4兆瓦發(fā)電燃氣輪機，效率達到18%。要知道，這個“老古董”一直使用到2002年。
1939年，燃氣輪機負荷試驗
（圖片來源：麻省理工學(xué)院GASRUBINE 實驗室）
1939年第一臺工業(yè)燃氣輪機示意圖
（圖片來源：麻省理工學(xué)院GASRUBINE 實驗室）
還記得通用電氣的燃氣輪機部門嗎？美國第一臺用于商業(yè)發(fā)電的燃氣輪機是由通用電氣開發(fā)的。這臺3.5 兆瓦燃氣輪機于1949 年在美國奧克貝爾島發(fā)電廠開始運行，成為美國歷史上第一臺用于發(fā)電的燃氣輪機。 1950年后，燃氣輪機的使用變得越來越普遍。
美國奧克貝爾島電廠GE燃氣輪機成為展品
大數(shù)據(jù)也可以用于燃氣輪機嗎？
現(xiàn)代燃氣輪機源自蒸汽輪機和內(nèi)燃機，按照兩條技術(shù)路徑發(fā)展：大型燃氣輪機和輕型燃氣輪機，主要是航改型飛機。
復(fù)雜龐大的大型燃氣輪機
前者重達數(shù)百噸，輸出功率為3萬至50萬千瓦，壽命超過10萬小時，常用于發(fā)電、氣體壓縮和機械驅(qū)動。小型燃氣輪機的最大輸出功率約為數(shù)萬千瓦，用于發(fā)電、氣體壓縮，主要用于交通運輸領(lǐng)域。其中，主流的航改型飛機是指對航空發(fā)動機進行改裝的燃氣輪機。 （有業(yè)內(nèi)人士告訴Nodo，“衍生飛機和航空發(fā)動機有兩點就足以區(qū)分：一是有沒有‘機殼’；二是（是否是‘噴氣式飛機’。）”
精密輕量化航空機械
一般來說，工業(yè)燃氣輪機和航空衍生產(chǎn)品由不同的公司生產(chǎn)，前者通常在汽輪機工廠生產(chǎn)，后者通常在飛機發(fā)動機工廠生產(chǎn)。當然，也有例外。例如，通用電氣就采用了這兩種方法。如今，GE 是世界上唯一一家同時提供大型商用航空發(fā)動機和發(fā)電廠燃氣輪機的制造商。我們還擁有最齊全的產(chǎn)品類別和燃氣輪機產(chǎn)品系列。
GE燃氣輪機家族：大型燃氣輪機開頭的數(shù)字和LM開頭的數(shù)字是航改型
如今的燃氣輪機不僅可以“工作”，它們還開始擁抱互聯(lián)網(wǎng)來提高能源效率。 GE等主要燃氣輪機制造商也利用大數(shù)據(jù)來監(jiān)控燃氣輪機運行并預(yù)測和診斷運行過程中的潛在問題。
下面的界面顯示GE 在全球運營著大約7,000 臺燃氣輪機。該數(shù)據(jù)系統(tǒng)在15 天內(nèi)每15 分鐘從713 臺渦輪機收集數(shù)據(jù)。下圖中的每一個閃光都代表一臺正在某處運行的燃氣輪機。圖中圓圈的大小由每個渦輪機的容量決定，高度由每個渦輪機的最大輸出決定。目前已累計系統(tǒng)統(tǒng)計3萬小時。
未來產(chǎn)業(yè)的互聯(lián)世界也將包括燃氣輪機
哪家燃氣輪機公司最好？
忠田說到這里，我們先來看看市面上各大燃氣輪機廠商在做什么吧一大波美照即將來襲！
GE：大型燃氣輪機是我們的，航改飛機也是我們的。
GE是全球最大的燃氣輪機制造商和分銷商，擁有最齊全的產(chǎn)品類別和燃氣輪機產(chǎn)品線。 2014年，GE排名第一，全球51%的電力由燃氣輪機提供，明顯超過第二、第三和第四位（分別為23%、13%和7%）。
全球最先進的GE 9HA燃氣輪機是GE的旗艦產(chǎn)品，具有先進的風冷技術(shù)，能夠承受基本負荷和峰值負荷。簡而言之，9HA的特點是效率高、廢氣清潔，并且能夠通過六個傳感器監(jiān)控每秒8,000個數(shù)據(jù)點。截至2015年4月，9HA燃機已獲得價值10億美元的訂單。
9HA研發(fā)歷程
GE 9HA 燃氣輪機
GE 9HA 燃氣輪機
9HA在途
9HA接入傳動系統(tǒng)測試臺（全球唯一全速滿載測試平臺）
作為航空發(fā)動機開發(fā)商，GE在航改燃氣輪機研發(fā)方面有著先天的實力，例如LM系列航改飛機繼承了航空發(fā)動機的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)輕量化，尺寸小。體積小，運行噪音低。由于其需要基礎(chǔ)負載、頻繁啟動，即使在停機時也能保持高效穩(wěn)定運行，并且具有大修間隔長、維護停機時間短的特點，非常適合分布式能源站，分布式能源也是GE的特色之一業(yè)務(wù)領(lǐng)域。我們目前非常重視。
LM2500系列航空衍生機
LM6000系列航空衍生機
30年前，GE作為全球最大的燃氣輪機供應(yīng)商進入中國燃氣輪機市場，先后與南京汽輪機集團有限公司、哈爾濱電氣集團公司合作。
目前，GE在中國市場銷售的燃氣輪機有9E.03、9E.04、6F.01、6F.03、9HA.01/.02、9F.05、9F.03/04等型號。北京高井電廠、桂林世界旅游城、上海漕涇熱電廠都是GE大型燃氣輪機的用戶。
阿爾斯通：需要燃氣輪機技術(shù)
阿爾斯通的燃氣輪機技術(shù)在行業(yè)中占有重要地位，使其成為歷史最悠久的燃氣輪機制造商之一。早在1986年，阿爾斯通就收到了EDF的世界最大燃氣輪機（212MW）訂單。
1999年，阿爾斯通能源與ABB合資成立ABB阿爾斯通電力，同時將大型燃氣輪機業(yè)務(wù)出售給美國通用電氣公司。阿爾斯通去年6月被通用電氣收購，除了收購阿爾斯通的燃氣輪機業(yè)務(wù)外，GE還將以合資公司的形式投資汽輪機、新能源、電網(wǎng)業(yè)務(wù)。 GE和阿爾斯通聯(lián)手開創(chuàng)別人燃氣輪機的時代……
阿爾斯通燃氣輪機集效率、穩(wěn)定性和靈活性于一體。其中60HZ用GT24和50Hz用GT26是滿載和低載效率都比較高、靈活性高、維護方便的優(yōu)秀產(chǎn)品
阿爾斯通在中國市場主要銷售典型的GT13E2燃氣輪機
阿爾斯通燃氣輪機產(chǎn)量對比
西門子：一臺燃氣輪機足以為一座城市提供電力。
我們長期扎根燃氣輪機領(lǐng)域，截至2013財年，我們已在全球交付約3,000臺燃氣輪機，其中中小型燃氣輪機超過1,400臺，中小型燃氣輪機超過1,500臺渦輪機。大型燃氣輪機。西門子在中國銷售的燃氣輪機的單臺輸出功率為5至375兆瓦。
目前代表西門子先進燃氣輪機技術(shù)的8000H級燃氣輪機單循環(huán)出力375兆瓦，聯(lián)合循環(huán)凈出力超過60%，等效運行小時超過9萬小時。自2014年1月起，西門子開始采用3D打印技術(shù)制造燃氣輪機金屬零部件，成為全球工業(yè)制造業(yè)第一家將3D技術(shù)應(yīng)用于實際金屬零部件生產(chǎn)的公司。
目前，西門子最受歡迎的燃氣輪機SGT5-8000H重390噸（相當于滿載的空客A380），長13.1米，寬4.9米，高4.9米，輸出功率為375兆瓦。 SGT5-8000H 的功率輸出足以為一個工業(yè)化城市供電。渦輪葉片必須承受超過1500C 的溫度和超過1700 公里/小時的葉尖速度。
西門子SGT5-8000H