Baasteadmised gaasiturbiinidest
Gaasiturbiinid koosnevad peamiselt kolmest põhikomponendist: kompressor, põlemiskamber ja turbiin. Gaasiturbiini tsüklit nimetatakse üldiselt lihtsaks tsükliks. Enamik gaasiturbiine kasutab lihtsat tsükliskeemi ja ainult raskeveokite{2}}gaasiturbiinid kasutavad kombineeritud tsükli skeemi. Erineva ajaloolise tausta tõttu on gaasiturbiinid arenenud eri tehnilisi teid pidi. Tööstuslikud ja merelennu{5}}tuletistest valmistatud kerged gaasiturbiinid (üldtuntud kui "aero-tuletismasinad") moodustatakse õhusõidukite mootorite muutmise teel; tööstuslikud raskeveokite-gaasiturbiinid (tuntud kui "tööstusmasinad") töötatakse välja traditsioonilise auruturbiini kontseptsiooni järgi, mida kasutatakse peamiselt mehaaniliste ajamite ja suurte elektrijaamade jaoks.
Gaasiturbiini saab jagada kolmeks osaks vasakult paremale: kompressor (sinine), põlemiskamber (punane) ja turbiin (kollane).
Gaasiturbiinide klassifikatsioon
Kümned ettevõtted tegelevad gaasiturbiinide uurimise, projekteerimise ja tootmisega kogu maailmas. Neli ettevõtet, kes on täielikult valdanud raskeveokite{1}}gaasiturbiinide tehnoloogiat, on Ameerika Ühendriikide General Electric, Saksamaa Siemens, Jaapani Mitsubishi Heavy Industries (mis tutvustas esimestel päevadel USA Westinghouse'i tehnoloogiat) ja Itaalia Ansaldo. Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd. aseesimehe hr Chen Xueweni sõnul pole gaasiturbiinide mudelitaseme kohta kunagi olnud rahvusvahelist standardit ja see muutub tänapäeval üha ebamäärasemaks. Autor saab koguda vaid erinevate osapoolte arvamusi ja võtta need kokku järgmiselt:
1. Vastavalt gaasiturbiini põlemistemperatuurile jagatakse (iga 100 kraadi on tase):
Ameerika Ühendriikide GE (Harbini elektriline sissejuhatus): 1100 kraadi E-klassi jaoks, 1200 kraadi F-klassi jaoks, 1400 kraadi H-klassi jaoks.
Jaapan Mitsubishi (tutvustanud Dongfang Electric): 1400 kraadi on F-klass, 1500 kraadi on G-klass, H-klass on vahepealne katsetoode, 1600/1700 kraadi on J-klass.
Saksamaa Siemens (Shanghai Electricu tutvustus): vanad numbrid V64.3A, V84.3A, V94.3A on 6F klass. 1997. aastal müüs Westinghouse oma mitte-tuumageneraatorite divisjoni Siemensile. Uus number muudeti sarnasteks SGT6-5000F ja SGT-8000H. Klass F on 1200 kraadi C ja klass H on 1500 kraadi C.
2. Raskeveokite{1}}gaasiturbiinide võrdlusvõimsuse klassifikatsioon:
Tugevad-gaasiturbiinid elektritootmiseks klassifitseeritakse tavaliselt võimsuse järgi, kui põlemiskambri põlemistemperatuur on vahemikus 1100 kuni 1500 kraadi Celsiuse järgi. Näiteks B-klassi gaasiturbiinide võimsus on väiksem või võrdne 100MW, E-klassi gaasiturbiinide võimsus on vahemikus 100MW kuni 200MW, F-klassi gaasiturbiinide võimsus on vahemikus 200MW kuni 300MW ning kõrgemate klasside, nagu klass G ja klass H, võimsus on vahemikus 3400MW. Kuna erinevate tootjate gaasiturbiinide toodang on kiiresti arenenud, jääb see klassifitseerimismeetod hr Chen Xueweni sõnul tegelikust tootest veidi alla.
Rahvusvaheliste gaasiturbiinide arendamine
Siemens: Esindustoote SGT5-8000H supergaasiturbiin kaalub 390 tonni (vastab täiskütusega Airbus A380-le), on 13,1 meetrit pikk, 4,9 meetrit lai, 4,9 meetrit kõrge ja kombineeritud tsükli võimsus on 595 MW. Ühe SGT5-8000H elektritootmisest piisab suure tööstuslinna toiteks. Selle turbiini labad peavad taluma kõrget temperatuuri, mis on üle 1500 kraadi, mis ületab turbiini õhusõiduki mootori GE90 ja reaktiivmootori F404 turbiini sisselasketemperatuuri. Kuna turbiini laba tipu kiirus ületab 1700 kilomeetrit tunnis, puutub tohutu tsentrifugaaljõud iga laba ühe otsa kokku 10 000 korda Maa raskusjõuga. Teral ei saa olla vigu ja viga on vaid kümneid mikroneid, vastasel juhul läheb see vanarauaks. Seetõttu öeldakse, et tera on samaväärne BMW-ga.
Mitsubishi korporatsioon: Uusim mudel on M701J supergaasiturbiin kombineeritud tsükli võimsusega 650MW. See on varustatud 15-astmelise aksiaalkompressoriga, mille rõhusuhe on 23:1. Põleti ja 4-astmeline aksiaalturbiin on kõik õhkjahutusega{10}}ja esimeses kolmes etapis kasutatakse uusimaid kõrge temperatuuriga{11}}kaitsekatteid, keraamilisi termotõkkekatteid ja suure jõudlusega õhukile jahutust ning muid kõrgtehnoloogilisi{15}}tehnoloogiaid. Maailma kõrgeima gaasiturbiini sisselasketemperatuuriga (1600 kraadi) suudab see siiski tagada kõrgel{21}}temperatuuriliste komponentide{22}}pika eluea. J-seeria uusimad uuendused on loodud süsinikdioksiidi heitkoguste edasiseks vähendamiseks. 2020. aasta märtsis sai MHPS USA Utahi osariigis Intermountain Power Authoritylt tellimuse kahe M501JAC jõuallika jaoks. Kaks gaasiturbiini põhinevad õhkjahutusega kuival, madala NOx-sisaldusega põlemissüsteemil ja on võimelised kasutama kuni 30% taastuvkütust. Võrreldes sama suurusega söeküttel töötavate elektrijaamadega vähendab 30% vesinikusüsteem süsinikdioksiidi heitkoguseid rohkem kui 75%, samas kui 100% vesinikusüsteem kõrvaldab süsinikuheitmed. Aastatel 2025–2045 saavutab jaam järk-järgult 100% taastuva vesiniku elektritootmise.
General Electric: 9HA-seeria raske{1}}gaasiturbiinid on kõige tõhusamad kombineeritud tsükliga gaasiturbiinid maailmas; selle uusima 9HA.02 raskeveo-gaasiturbiini kombineeritud tsükli kasutegur pole mitte ainult üle 64%, vaid selle väljundvõimsus on ka kuni 826 MW. Need kaks põhinäitajat ületavad palju selle kahte peamist konkurenti ja võtmekomponentide tootmiseks kasutatakse kõige tipptasemel-3D-printimise tehnoloogiat.
Võtke meiega ühendust
Täname, et tundsite huvi meie ettevõtte vastu! Professionaalse gaasiturbiinide osi tootva ettevõttena oleme jätkuvalt pühendunud tehnoloogilistele uuendustele ja teenuste täiustamisele, et pakkuda klientidele üle maailma rohkem{0}}kvaliteetseid lahendusi. Kui teil on küsimusi, ettepanekuid või koostöökavatsusi, aitame teid meeleldi.
