大型天然气燃气轮机机型选择
燃气轮机的选型
燃气轮机的选型在燃气轮机选型时，对其热力性能方面的考虑应注意以下几点:(1)机组热效率和燃料成本相结合的综合经济性。
单方面考虑热效率高低常常是不全面的，一般需把机组热效率和燃用的燃料成本结合起来，更全面权衡机组的经济性。
因为有时地理因素更优先于热效率，如某些地区的用户可能更注重燃气轮机对燃用廉价原油和重油的能力与相应的长热部件寿命性能(2)热力循环系统优化的问题。
影响燃气轮机热力性能的因素有很多，如透平初温、压气机压比、回热度(若采用回热循环)等热力参数，压气机、透平、燃烧室等部件效率，进、排气道等各部分流阻损失等。
其中许多参数受到设计制造时的技术与设计水平所制约，一般要根据设计和技术条件选取，如透平初温就要根据高温材料和冷却技术来确定。
而压气机压比要通过热力循环设计优化分析来确定。
(3)机组的全工况或变工况热力特性。
实际上，随着环境大气条件、外界负荷或系统本身等变化，燃气轮机及其联合循环装置总是处于非设计工况下运行，全面考虑全部可能运行区域的特性，就更为重要和实用。
主要包括：1)随大气条件变化的机组变工况特性。
由于燃气轮机的工质来自大气环境、又排回大气，其输出功率对大气条件，特别是对大气温度非常敏感。
通过燃气轮机及其联合循环性能(设计工况的效率与功率)相对比值随大气温度变化的典型规律。
大气温度总在变化，随着温度的升高，燃气轮机及其联合循环相对的输出功率都会下降，但联合循环的功率减小要比燃气轮机平缓，燃气轮机效率下降，而联合循环的效率稍有增加；反之，当温度下降时，两者的输出功率都会增加，燃气轮机效率提高，联合循环效率稍有降低。
至于大气压力则与机组安装地区的海拔高度有密切尖系，燃气轮机及其联台循环的功率都与大气压力成正比，而两者的效率与此无尖。
但当分析机组安装地点的海拔高度对燃气轮机性能影响时，要考虑大气温度和压力两个因素的综合影响。
2)随外界负荷变化的机组变工况特性。
燃气轮机是通过调节燃料量、也就是调节透平初温来适应外界负荷变化，而不像汽轮机那样是通过改变蒸汽工质质量流量来改变功率，所以机组热经济性随负荷变化而变化趋势就非常明显。
F 级燃气机组主机选型及配置对比_于涛
尔滨动力集团和美国通用电气 （GE） 组成的联合体
我国使用天然气为燃料、以燃气轮机为原动机 共同生产 109FA 机型；东方电气集团和日本三菱组
发电起始于 20 世纪 70 年代。20 世纪 80 年代中后 成的联合体共同生产 M701F 机型；上海电气集团与
期以来，华南和华东地区引进了容量更大、参数更 德国西门子组成的联合体共同生产 SGT5-4000F 机
海电气 / 西门子三大联合体设备厂家 9F 级燃气轮机 在我国已有数十台投入商业运行，其中哈动力 / 通
2.1 “F”级燃气轮机技术特点
用电气联合体业绩最多，东方电气 / 三菱重工机组
各公司在 F 级燃气轮机研发过程中，广泛引入 容量最大，并已逐步实现国产化，而上海 /Ansaldo
航空发动机气动设计和燃烧技术，把握好创新和继 联合体效率最高，目前国内业绩较少。
目前，余热锅炉根据受热面布置和炉水循环方 式的不同，可分为立式余热锅炉和卧式余热锅炉 2 大技术流派。立式余热锅炉总体呈垂直布置，烟气 自下而上流经水平布置的各段受热面管束；卧式余 热锅炉总体呈卧式布置，烟气沿水平方向流经垂直 布置的各段受热面管束。
立式余热锅炉一般采用强制循环模式。受热面 沿高度方向布置，烟囱位于锅炉顶部，整体占地面 积小。锅炉较高，钢结构重量较大。高温炉水循环 泵可靠性差，电耗高，运行费用高。
承的关系，努力找准高效率和高可用率的平衡点， 2.3 “F”级燃气轮机技术性能汇总表
将产品的先进性和机组可靠性融为一体，形成了覆
国内各厂家所生产的 F 级燃机的详细参数详见
盖各种 F 级燃机的设计共性，归纳起来包含以下几 下表 1。
方面：1） 整体式结构，水平中分式装配，便于安装 与维护。2） 冷端 （压气机侧） 功率输出，消除了热
半山天然气发电工程燃气轮机组的选型
循 环 的效 率 约 为 ５ ． ％。此 类燃 气 轮机 在 十多 年前 ２４ 就 已大 规 模 投 人 商 业 运 行 ，主 要 以石 油 产 品 为 燃 料 。我 省 已运 行 的功 率 为 ３ ０Ｍ 的镇 海 及 温州 燃 ０ Ｗ
气 轮 机 电厂 应用 的 均为 Ｇ Ｅ公 司 的 ９ Ｅ燃 机 。
级 （ 括 Ｅ 级 改 进 型 ） 气 轮 机 比 较 适 合 于 气 价 相 对 比 较 低 的 地 区 ； Ｆ级 燃 气 轮 机 效 率 高 ， 比 较 适 合 于 气 包 燃
价 相 对 偏 高 的 地 区 ； 半 山 工 程 应 采 用 Ｆ级 燃 气 轮 机 。 关 键 词 ： 燃 气 轮 机 （ 机 ） 天 然 气 ； 机 型 ；选 择 燃 ； 中 图 分 类 号 ： Ｔ １ ．４ Ｍ６ １ ２ 文 献 标识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ ０ ７— １８ （ ０ ２ ０ ８ １ ２ ０ ） ５—０ １ ０ ９—０ ２
２０ＭＷ 级 的 燃气 轮 机 ，代表 型 号分 别是 Ｅ级 （ 括 ０ 包
Ｅ级 改 进 型 ） Ｆ级 。 及
山西 、 河南 、安 徽 、 江 苏和 上 海 市等 ９个 省 （ 、 区
市） ，管 线 全 长 ４０ ０ｋ ０ ｍ。设 计 年输 量 １０亿 ， ２ 浙 江 半 山 天 然 气 发 电工 程 是 浙 江 省 配 合 “ 气 东 西 输 ”工 程 建设 的唯 一一 个 大型 发 电项 目。
Ｇ ａ ｒ ｄ Ｐｏ ｒ Ｐｌ ｎ ｓ Ｆｉ ｅ ｗｅ ａ ｔ
屠
进 ，钱 海 平
杭 州 ３ ０ ０ ） １ ０ ７
（ 江 省 电 力 设 计 院 ，浙 江 浙
摘 要 ：结 合 浙 江 半 山 天 然 气 发 电 工 程 ， 对 Ｅ 级 燃 气 轮 机 及 Ｆ级 燃 气 轮 机 进 行 机 型 比 较 ， 得 到 的 结 论 是 ：Ｅ
科技成果——30MW级CGT25-D型燃气轮机
科技成果——30MW级CGT25-D型燃气轮机技术开发单位中国船舶重工集团公司第703研究所技术简介CGT25-D型燃气轮机是国内首次研制成功的国产30MW级燃驱压缩机组的核心部件，用于天然气长输管线的增压站。
该机型以船用GT25000燃气轮机为基础，研制过程充分借鉴船用GT25000燃气轮机的成熟技术和结构。
703所根据天然气增压用燃气轮机的使用条件和要求，自主研制了以贫燃预混燃烧为核心的低排放燃烧室；突破了30MW级大功率高速动力涡轮的设计技术，在国内首次自主研制30MW级大功率高速动力涡轮。
最终成功研制了拥有自主知识产权的30MW级天然气增压用CGT25-D型燃气轮机，并完成了整机性能试验和与压缩机联合机械运转试验，机组性能满足研制要求。
2014年9月，该机型通过了国家能源局、中国机械工业联合会和中石油集团公司组织的新产品鉴定。
主要技术指标在ISO标准条件下，CGT25-D燃气轮机的额定功率为26.7MW，效率为36.5%；动力涡轮额定转速5000r/min，最大连续输出转速5250r/min；在0.8-1.0工况下，燃气轮机排气中的NOx含量不超过80mg/m3，即39ppmvd。
技术特点燃气轮机具有变速运行范围大、安全可靠、自动化程度高、装置轻巧、建设周期短、维修方便、可使用输气管道中的天然气作为燃料等特点，非常适合用于驱动天然气长输管线用的离心压缩机，因此在大容量天然气输送管线获得了广泛应用，是天然气管线上的关键设备。
CGT25-D型燃气轮机拥有以天然气为燃料、低排放（满足环保要求）、高速动力涡轮输出等技术优势，满足国内外天然气输送管道增压机组的运行要求，其以船用GT25000燃气轮机为母型机，运行安全可靠。
30MW功率等级的CGT25-D燃气轮机属于国内首次研制成功，打破了国外燃机公司对燃气轮机的技术垄断，对于保障我国能源安全具有重要意义。
技术水平国际先进适用范围天然气长输管线燃曲压缩机组、工业发电机组、分布式能源等。
大型天然气联合循环电厂燃气轮机选择探讨
大型天然气联合循环电厂燃气轮机选择探讨摘要：电能是我们生产生活的必备能源，目前我国发电主要以火力发电为主，虽然潮汐能、风能、太阳能等清洁能源已逐步应用到发电中，但这些能源极不稳定，产出的电能质量差，因此尚未得到普及。
而天然气发电解决了这些问题，目前我国东部地区打算建造一批大型天然气联合循环电厂以缓解西电东输的压力，本文就大型天然气联合循环电厂燃气轮机的选择做出了探讨。
关键词：天然气；燃气机轮；机组选择燃气轮机直接影响电厂的热效率，决定电厂建成后的效益，因此，选择合适的燃气轮机至关重要。
为降低大型天然气联合循环电厂的成本，本文调查了通用电气公司、西门子公司、阿尔斯通公司和日本三菱公司的燃气轮机组，将四家公司F型燃气轮机的技术性能及结构特性做了对比，以供电厂选择参考。
一、四大燃气机轮公司1.1 通用电气公司通用电气公司是最早的几家燃气轮机制造商之一，目前已发展为行业之首，亚洲百分之五十的燃气轮机都来自通用电气公司。
该公司的首批燃气轮机于上世纪七十年代末研发成功，该机组是七十五兆瓦、六十赫兹的7E型燃气机组。
仅两年后，该公司又研发出了一百零五兆瓦、五十赫兹的9E型机组，为世界燃气轮机的研究发展奠定了基石。
八十年代末，通用电气成功将E型机组发展成为F机组，也是目前发展最为成熟的燃气轮机组。
1.2 西门子公司德国西门子公司是世界电子电气工程领域的领先企业，一九九零年西门子公司开发了旗下首批燃气轮机组。
四年后，启动了一百七十兆瓦、六十赫兹的V84.3A机组，并在随后的几年内以该机组为基础研发了二百六十五兆瓦、五十赫兹的V94.3A机组和同样为五十赫兹的六十七兆瓦V64.3A小型燃气轮机组。
西门子公司虽不像通用电气公司专注于燃汽轮机，但该公司的燃汽轮机的热效率相对更高，是我国大型天然气联合循环电厂燃汽轮机的不错选择。
1.3 阿尔斯通公司阿尔斯通公司于一八八五年收购了ABB公司的汽轮机部门，次年研发出了一百六十兆瓦的GT13E燃气轮机组，这是当时世界上热效率最高的燃汽轮机组，热效率高达百分之三十五。
大型天然气发电工程主机选用及配置
大型天然气发电工程主机选用及配置大型天然气发电工程主机选用及配置摘要：介绍了浙江半山天然气发电工程采用三套350MW级燃气－蒸汽联合循环发电机组，每套机组有四大主机：燃气轮机（GT）、余热锅炉（HRSG）、汽轮机（ST）及发电机（G）。
由于气价较高，确定采用F级燃机及相应的余热锅炉与汽轮机；对主机配置进行比选，确定每套机组由一台F级燃机、一台余热锅炉、一台汽轮机组成单轴系统（燃机、汽轮机与发电机同轴）。
关键词：天然气发电厂；燃气－蒸汽联合循环；燃气轮机（燃机）；余热锅炉1 简介浙江半山天然气发电工程是浙江省配合西气东输工程建设的唯一一个大型发电项目。
由于我国西部的天然气资源宝贵，生产成本较高，且输送路途遥远，管输成本较高，到达浙江杭州地区的门站气价预计将达1．37元／m3，新疆塔里木盆地西气东输的天然气的低位热值为36345 kJ／m3，折合单位低位热值气价0．0377元／MJ。
标准煤价按350元／t计，则单位热值价格为0．012元／MJ，仅为天然气的1／3弱，因此天然气价格对电价十分敏感。
浙江半山天然气发电工程选用当前技术成熟的350 MW级燃气－蒸汽联合循环发电机组共三套。
由于气价高，半山工程对提高联合循环效率十分关注，以降低电价成本。
燃气－蒸汽联合循环发电机组有四大主机，分别是燃气轮机、余热锅炉、汽轮机和发电机，其配置为一台或多台燃气轮机以及相应数量的余热锅炉与一台汽轮机组成单轴和多轴两大类。
燃气轮机是燃气－蒸汽联合循环发电机组关键设备，其选型对机组性能和电厂经济性的影响最大。
本工程应选择典型的发电用大容量重型燃气轮机。
当前技术成熟运行业绩较好的燃机，代表型号分别是E级（包括E级改进型）及F级。
同时，配置相应的余热锅炉及汽轮机。
2主机选用2．1 燃机2．1．1 “E”级燃机“E”级燃机是100 MW级燃气轮机的通称，单机容量为114．7～157MW。
如9E（GE）公司、GT11N2（ALSTOM公司）及V94．2（SIEMENS公司）等。
大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择
大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择首先，根据电厂的功率需求来选择适合的汽轮机型号。
大型天然气联合循环电厂的总装机容量通常较大，需要选择功率较高的汽轮机，以满足电力负荷的需求。
通常，选择高功率的汽轮机可以提高电厂的整体效率。
其次，效率是选择汽轮机的重要指标之一、高效的汽轮机可以将燃气的能量转化为电能的比例最大化，从而提高电厂的综合效益。
功率功率所得到的能量越高，就说明汽轮机的效率越高。
可靠性和维护方面的考虑也是选择汽轮机的关键因素之一、大型天然气联合循环电厂是一个长期运行的工程，所以汽轮机的可靠性非常重要。
选择可靠性较高的汽轮机可以减少维护和故障的频率，从而提高电厂的运行稳定性。
此外，环保要求也是选择汽轮机的重要考虑因素之一、大型天然气联合循环电厂通常要求低排放和高效能，选择具有较低氮氧化物（NOx）和二氧化碳（CO2）排放的汽轮机可以满足环保要求，并减少对环境的负面影响。
最后，经济性也是选择汽轮机的关键因素之一、大型天然气联合循环电厂需要考虑总体的投资和运营成本。
选择具有较高效能和可靠性的汽轮机可以降低燃料消耗和维护成本，从而提高电厂的经济性。
在以上考虑的基础上，大型天然气联合循环电厂可以选择适合的汽轮机型号。
根据实际需求，一般可以选择有双背压、背压和透平型汽轮机等不同类型的汽轮机。
根据电厂的具体情况和要求，可以考虑选择多级汽轮机、透平系统、再生系统等辅助设备来进一步提高电厂的效率和可靠性。
总之，大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择需要综合考虑功率需求、效率要求、可靠性和维护方面的考虑、环保要求和经济性，以选择最合适的汽轮机型号，最大化电厂的整体效益。
h25和sgt-800在某50mw级燃气轮机发电项目的对比选型
ISSN1672-9064CN35-1272/TK作者简介:李时宇(1985~),硕士研究生学历,注册公用设备(动力)工程师,长期从事火力发电勘察设计和工程咨询工作,涉及各容量等级燃煤机组、燃气轮机机组及新能源发电技术。
H25和SGT -800在某50MW 级燃气轮机发电项目的对比选型李时宇1牟文凯2刘玉春2(1中国电力建设工程咨询中南有限公司湖北武汉4300712中国机械设备工程股份有限公司北京100055)摘要对50MW 级燃气轮机发电项目的H25和SGT-800两种装机方案进行了比较,从性能、造价、占地面积、灵活性等各方面进行了对比,一台SGT-800型燃气轮机和两台H25型燃气轮机各有优势,应结合项目的具体要求进行选择。
关键词燃气轮机SGT-800H25中图分类号:TK479文献标识码:A文章编号:1672-9064(2019)06-042-02在前苏联加盟国地区存在不少建于二战前的老旧小型燃煤发电机组,部分项目在上世纪80年代以后又陆续将部分燃煤锅炉改建为燃气锅炉,目前这些机组日益老旧,又将面临改建。
结合现代发电技术的发展,不少业主考虑将燃气锅炉发电机组替换为燃气轮机联合循环发电机组,以提高小型发电机组的效率,提高发电机组的运行经济效益。
本文针对某50MW 级燃气轮机发电机组项目改造探讨H25和SGT-800两种燃气轮机机型的比较选型。
1项目背景及比较原则该项目位于中亚哈萨克斯坦西部地区,该厂初建于二战前,最初为小型燃煤发电机组,后将燃煤锅炉改造为天然气燃气锅炉,锅炉额定蒸发量为75t/h ,主蒸汽温度为410℃,压力为3.0MPa (g )。
该厂主蒸汽采用母管制,共12台锅炉。
本期改造为拆除其中相连的2台燃气锅炉,然后在拆除的空地上新建50MW 燃气轮机发电机组及配套补燃型余热锅炉。
余热锅炉所产中压蒸汽汽并入厂内原有中压蒸汽母管,利用原有汽轮发电机组进行发电。
根据50MW 的发电出力要求,业主初步选择了两种方案,一是2台25MW 级燃气轮机,二是1台50MW 级燃气轮机。
论天然气长输管道燃压机组机型选择及配置
论天然气长输管道燃压机组机型选择及配置陈仁贵2 高顺华1，（1（原）中国石油塔里木油田分公司，北京 100112）.2.中国石油西气东输管道公司，上海 200122）Model selection and configuration of gas turbine-compressor set for long-distance natural gas transportation pipeline stationCHEN Rengui1 GAO Shunhua2（1.PetroChina West-East Gas Pipeline Company，Shanghai 200122，China；2. .PetroChina West-East Gas Pipeline Company，Shanghai 200122，China）摘要：我国正面临着天然气长输管道建设的一个新的高峰期。
使用实践证明：燃压机组燃气轮机机型的选择和机组台数的合理配置十分重要。
这不仅直接关系到长输管道能否安全平稳地运行，而且对管输的运营成本影响极大。
根据理论和实际运行效果的分析，本文就以上二个重大技术问题进行了深入的研究和探讨。
Abstract: Now China is confronted with a new fastigium of the construction of long-distance natural gas transportation pipeline. It is demonstrated by the practice that the proper selection of gas turbine model for gas turbine-compressor set and reasonable configuration of units are of great importance. They are not only related directly to the safe and stable operation of the natural gas pipeline, but also have great influence on the operation cost of gas transportation. Based on the analysis of theory and practical operation effect the above mentioned important technical problems are investigated and discussed thoroughly in this article.关键词：长输管道；燃压机组；机型；配置Key words:long-distance transportation pipeline;gas turbine-compressor set;engine model;configuration0引言目前，我国对天然气的需求量越来越大，天然气长输管道建设正处于一个新的发展高峰期。
世界最大的燃气轮机——西门子SGT5-8000H
它体重相当于加满油的空客A380，出力堪比1200辆保时捷911汽车的涡轮增压发动机。
它是创造世界纪录的发电设备，将天然气联合循环发电净效率提升到60.75%，以更高效率推动世界前行。
它是谁?如果说航空发动机是“工业之花”，那么超大型燃气轮机就是“皇冠上的明珠”。
重型燃气轮机是21世纪动力设备的核心，燃气轮机技术是目前世界公认标志国家工业基础先进程度的关键技术。
而超大型燃气轮机公认是最难制造的机械装备。
西门子SGT5-8000H超级燃气轮机是世界最大的燃气轮机，重390吨(相当于一架加满油的空客A380)，长13.1米，宽4.9米，高4.9米，功率为375MW(相当于13架空客A380引擎功率的总和，或者尼迷兹号航母总功率194MW的近两倍)。
1台SGT5-8000H的发电量，足够1个工业化大城市用电量。
西门子SGT5-8000H超重型燃气轮机的涡轮叶片，要承受超过1500°C的高温，超过了GE90涡扇航空发动机与F404喷气发动机的涡轮进口温度。
由于涡轮叶片叶尖转速超过1700公里/小时，巨大的离心力使每个刀片一端接触到的10,000倍地球的引力。
叶片不能有任何瑕疵，误差仅为几十微米，否则就算报废。
因此有说法是一片叶片等价于一辆宝马。
西门子使用镍合金来制作轮机叶片，因为镍合金能够在负荷的方向上固化成单晶体，不易破裂。
此外，有一个双层阻热涂层能够起到隔热作用。
叶片的风冷特性也被优化了。
开发人员还优化了叶片外形，减少了压缩机叶片尖端的涡流造成的损耗。
为实现这点，他们模拟了压缩机内部的三维流体力学——对计算机模拟而言这是极具挑战的。
SGT5-8000H结合了当今最好产品线特点和科技成果，是目前西门子燃机的“当家花旦”，首台机于2011年7月投入商业运行。
实际上，早在2004年，西门子就已经完成了该产品的研发。
2007年经过一系列严格测试的首台产品，即原型机就已出厂。
但是，身为严谨的德国人，怎么会急于轻易交付产品呢?他们罔顾市场计划和成本，将这台跟一架加满油的空客一样重的大家伙，辗转运到了1500公里外的巴伐利亚。
WJ6燃气轮机系列
WJ6燃气轮机系列该段介绍《WJ6燃气轮机系列》的概述，包括其特点、用途和市场需求等。
技术特点功率范围：WJ6燃气轮机系列具有广泛的功率范围，适用于不同规模和需求的各种工业领域。
无论是小型工厂还是大型发电厂，WJ6系列都能提供可靠稳定的动力。
燃料适应性：WJ6燃气轮机系列具有灵活性强的燃料适应性，可使用多种不同类型的燃料。
无论是天然气、液化石油气还是油类燃料，WJ6系列都能满足需求，为用户提供便利和选择。
高效节能：WJ6燃气轮机系列在能源转化效率方面表现出色。
通过先进的燃烧技术和优化的设计，WJ6系列能够最大限度地提高能源的利用效率，实现节能和环保的目标。
可靠性高：WJ6燃气轮机系列以其高可靠性和稳定性而闻名。
采用先进的制造工艺和精选的材料，WJ6系列能够在各种恶劣环境和严苛工况下保持稳定运行，为用户提供持久可靠的动力支持。
维护便捷：WJ6燃气轮机系列的维护保养操作简单便捷。
设备采用模块化设计，易于维修和更换关键零部件，减少停机时间和成本，保证用户的正常生产运营。
以上是《WJ6燃气轮机系列》的技术特点，展示了其在功率范围、燃料适应性、效率等方面的优势。
无论是在工业领域还是发电领域，WJ6系列都是可靠高效的选择。
应用领域WJ6燃气轮机系列》广泛应用于以下领域：发电：该系列燃气轮机被广泛用于发电工业，用于提供可靠的电力供应。
其高效率和可靠性使其成为发电厂的首选设备，能够满足不同规模的电力需求。
工业用途：该系列燃气轮机在工业领域有着广泛的应用。
它们可用于驱动各种工业设备，如压缩机、泵等。
其高性能和可调节能力使其适用于各种工业工艺需求。
航空：《WJ6燃气轮机系列》也被应用于航空领域。
该系列燃气轮机的轻量化设计和高推力输出，使其成为航空发动机的理想选择。
它们被广泛用于飞机、无人机等航空器上，提供强大的动力支持。
该燃气轮机系列的多功能性和高性能使其在多个领域都有着广泛的应用。
4.市场需求该段分析《WJ6燃气轮机系列》在市场上的需求情况，针对不同行业的需求趋势进行评估和预测。
天然气长输管道燃压机组的机型选择及配置_高顺华
由于大修核心件仍需从国外 进口, 价格也越来越贵, 机组每大 修一次, 功 率、效率 都要 有所 下 降。针对这些情况, 这 5套斯贝 机组于 2002年前后提前报废, 使 用寿命平均不到 10年。
2. 1 / 1+ 10配置
费。同时难免使燃气轮机长期处
我们知道, 由 于离心式压缩 于 / 大马拉小车 0的运行状态, 热
机的固有特性, 它的流量可调范 效率很低。
围和工作高效区都十
分窄小。任何一条输
气管 线, 从 投产初 期
到满负荷运行都有一
个时 间过程, 即使 在
达到 设计能 力后, 每
年不同时节的输气量
鉴于我国目前在燃机制造方 面的能力, 要在国内大修世界顶级 水平的轻型燃机, 不是一件简单的
收稿日期: 2009 - 12- 25; 修订日期: 2010- 06- 02 作者简介: 高顺华 ( 1963- ) , 男, 河南商城人, 中国石油西气东输管道公司高级工程师.
第 4期
高顺华, 等: 天然气长输管道燃压机组的机型选择及配置
2. 3. 3台以上配置 我们认为 3台以上配置是更
为合理的配置方案。某种意义上 说, 机组多, 可 能会 增 加工 程投 资; 但是机组多, 它的运行费用会 较低。机组数量的选择首先要把 安全可靠放在第一位, 同时也要 考虑到整个管道寿命期内的运行 成本。事实上, 适当增加机组数 量, 其经济性及灵活性往往更好。 表 2 给 出 前 苏 联 5管 道 设计 手 册 6中有关燃压站的技术经济定 额分析。
R0110燃气轮机
性能参数
功率：R0110预期输出功率 114,500千瓦（约合150,000马力） 热效率：36%
首台考核
首台考核
R0110燃气轮机据中航工业站报道，12月15日，中国具有自主知识产权的第一台重型燃气轮机、中航工业黎 明R0110重型燃气轮机在中海油深圳电力有限公司现场完成72小时带负荷试验运行考核。此次运行考核验证了 R0110重型燃气轮机的设计状态，是重型燃机研制过程的重要里程碑，为未来实现商业化运行打下了良好基础 。
R0110重型燃气轮机设计与研制项目于2002年10月正式立项，是为十五计划期间，中华人民共和国科学技术 部的《863先进能源技术领域计划》中燃气轮机的重大专门项目课题之一。研究发展过程历时5年，项目预算为5 亿人民币，是沈阳黎明航空发动机集团与606所、清华大学、中国科学院工程热物理研究所、上海交通大学等单 位及聘请一些外国专家联合研究制作。R0110是中国第一台自己制造的重型燃气轮机，其制成意味着中国成为世 界上第5个具备重型燃气轮机研究制造能力的国家。
世界上只有美、英、俄、法、德、日本等几个少数发达国家具备独立研制燃气轮机的能力，其核心技术一直 被这些国家所垄断。 R0110是我国自主研制的第一台重型燃气轮机，它的研制成功预示着我国将成为世界上第五 个具备重型燃气轮机研制能力的国家。
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于2006年11月举行的珠海航展上，沈阳黎明航空发动机集团展厚了R0110燃气轮机的1比4模型及其部份性10母型机基础上，可以实现 60兆瓦、160兆瓦与 200兆瓦以上系列燃气轮机组。R0110舰用型号论证 工作已经开展，可以作为中型常规动力航空母舰的主动力。
性能参数
R0110燃气轮机
超大型燃气轮机
01 发展历史
03 性能参数
分布式能源站项目航改机型和重型工业机型燃气轮机的选择
分布式能源站项目航改机型和重型工业机型燃气轮机的选择摘要：本文介绍了分布式能源站的定义，比较了航改机型和重型工业机型两大类流派，分布式能源站的冷热负荷需求大，运行负荷较稳定一般比较适合采用重型工业机型，如项目机组启停较多，冷热负荷需求较低且运行环境能满足，可以考虑采用航改机型。
选用工业重型还是轻型燃气轮机建议根据项目实际情况综合考虑，以满足项目实际的运行情况。
1.分布式能源的定义分布式能源是一种建在用户端的能效高、节能、环保的能源供应方式，目前许多发达国家已可以将分布式能源综合利用效率提高到70-90%以上，大大超过传统用能方式的效率。
我国对“分布式能源”的定义为：（1）利用天然气为燃料（2）通过冷热电分布式能源等方式实现能源的梯级利用（3）综合能源利用效率在70%以上（4）在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。
采用燃气—蒸汽联合循环机组发电是目前商用天然气发电技术中效率最高的一种。
燃气轮机是燃气-蒸汽联合循环发电机组关键设备，其选型对机组性能和能源站经济性的影响最大。
1.两大类流派的对比燃气－蒸汽联合循环机组主要有航改机型和重型工业机型两大类流派，一般均按多轴配置，两种流派的技术特点对比见表2-1。
表2-1 两大类流派对比工业重型燃气轮机是专门为陆用发电而开发设计的，其特点是设备体积和重量较大，对燃料的适应性较强，既可燃用轻质油，也可燃用重油。
机组启停也很快。
工业重型燃气轮机的排气温度较高，当采用燃气－蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较大，故汽轮机的发电出力和供汽量均较大，虽然该型燃气轮机单循环效率略低于轻型燃气轮机，但联合循环热效率略高。
另外其设备的检修周期较长。
工业重型燃气轮机既可带基本电负荷也可作调峰运行，如若两班制运行，则因启停次数多其寿命耗损将会比较严重。
轻型燃气轮机系由航空燃气轮机派生，体积小，重量轻，设备部件精度高，对机组运行的环境条件要求也较苛刻。
轻型燃气轮机启停迅速，单循环热效率较高，非常适宜于作调峰发电机组。
H级主流燃气轮机对比
H级主流燃气轮机对比摘要：如果说燃气轮机是制造业的皇冠，那么H级燃气轮机更是皇冠上的明珠。
在高质量发展新时代，中国开始引进世界领先的H级燃气轮机，本文仅对当今国际H级主流燃气轮机作对比介绍。
关键词：燃气轮机 H级对比1 H级燃气轮机概述在当今国际燃气轮机市场中，能制造H级燃气轮机的厂家有美国GE公司、德国SIMENS公司、日本三菱日立公司等（GT36无商运业绩，不作介绍）。
我国9F级燃气机组投产已近百台，H级燃机无投产业绩，订货业绩有天津军粮城一套GE公司9HA.01型燃机、广州增城两套西门子SGT5-8000H型燃机。
2主流H级燃气轮机介绍2.1GE公司9HA型2.1.19HA.01和9HA.02单循环出力分别为446MW和544MW。
主要技术特点和优势：（1）采用16个分管式DLN2.6+燃烧器采用全预混燃烧技术，透平入口初温超过1470℃；自动燃烧调整，燃料灵活性好；30%最低负荷以上NOx排放浓度低于25ppm；具有双燃料能力。
（2）采用14级压气机压气机采用4级可调模式，包括1级进口可调导叶IGV和3级可调静叶；采用3D空气动力学叶型设计、“超级抛光”制造工艺；动静叶片可现场拆装，100%实现内窥镜检查。
（3）采用4级透平热通道部件采用超级合金、单晶材料以及涂层技术；采用3D空气动力学叶型和先进的冷却、密封技术；采用内外缸设计以更好地控制间隙，方便维护；透平采用空气冷却方式。
2.1.2研发历程2014年第一台50Hz9HA燃机在法国下线，在美国测试平台测试。
2016年首台商用机建成于法国布尚，容量为605MW，整套联合循环发电效率为62.22%，创造当时世界效率最高的联合循环发电记录。
2.1.3业绩和投运情况目前共获得约50台9HA燃机订单。
2017年3月，由哈尔滨电气总包的巴基斯坦必凯1180MW联合循环电站单循环发电。
2.1.4国内技术引进和国产化、后期运维保障国内合作方哈尔滨电气，2017年哈电与GE就重型燃机合资项目签署协议，在秦皇岛建立基地，专注GE9F及9H级燃机和部件制造。
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大型天然气燃气轮机机型选择
1.E级燃机与F级燃机的比较
由于E级燃气轮机的燃气初温（1105℃）较低，自身效率要比F级燃气轮机低4个百分点。
E级燃气轮机的排气温度仅540℃，蒸汽循环不能再热，只能采用双压循环；而F 级燃气轮机排烟温度高达576℃，蒸汽循环可采用高参数的三压再热循环。
因而E级联合循环的效率要比F级低6个百分点。
SIEMENS公司E级和F级机组技术性能比较表
另外由于E级机组容量较小，需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成的联合循环，容量才能达到1台F级机组的容量。
因而设备增多（2台燃机、1台汽机、3台发电机、3台主变压器、3条电气出线、3套润滑油系统、3套辅机）、系统复杂（汽水系统需要母管制）、厂房和占地较大。
E级联合循环机组单位容量的投资比F级联合循环机组的大。
经过多方面的技术和经济比较，我们得出结论：在天然气价格逐年增高的趋势下，建设大型联合循环电厂，不宜选用E级燃气轮机作为基本机型，而大功率、高效率的F级燃气轮机才是联合循环电厂的首选机型。
在中国，2005年以来，与西气东输及LNG（液化天然气）输入工程相配套，我们共
建设了48套F级联合循环机组。
2.F级燃机及联合循环的性能
通过“以市场换技术”，中国已形成了哈尔滨动力集团-GE公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI）三家大型燃气轮机制造集团。
每个厂家栏目下左侧的产品是在中国已生产投运的产品，每个厂家栏目下右侧的产品为改进型产品。
表1 F级燃气轮机的技术性能
3.F级联合循环性能的分析比较
3.1在中国已生产投运的产品的性能分析
这三家燃气轮机制造集团在中国已生产投运的产品具备以下共同特点：
① 单机容量大，为256-271MW，“1+1”（一台燃机带一台汽机）的联合循环功率即已达到391-397MW。
② 专为烧天然气而设计。
燃气初温高，因而燃气轮机自身的效率也高。
燃气初温均达到或超过1320℃，燃气轮机效率在36.9％～38.9%之间。
③ 排气温度高（580℃～602℃），给蒸汽循环留有较大的余地，蒸汽循环可采用较高参数的三压、再热循环，因而整个联合循环的效率较高，达到56.7％～57.4％。
④ 燃气轮机结构上均采用轴向排气，排气阻力小，而且便于余热锅炉布置。
燃气轮机均采用压气机冷端拖动发电机，便于安装运行和维护。
因而F级燃气轮机是建设大型联合循环电厂的首选机型。
3.2在中国已生产投运的产品的性能比较
这三家燃气轮机制造集团在中国已生产投运的产品的技术性能具备以下不同特点：
1哈动力-GE的9FA级机组，因GE在世界上F级机组开发最早，拥有的台数最多。
但也因为开发较早，技术相对较落后（压气机压比较低、透平级数较少、焓降大）。
机组净功率最小，为391MW。
机组效率最低，为56.7%。
2东方电气-三菱的701F3机组，是日本在引进美国技术的基础上，结构和性能又有所改进提高，机组净功率最大，为397 MW。
机组效率提高为57.0%。
3上海电气-SIEMENS的SGT5-4000F（2）机组净功率居中，为392MW。
机组效率最高，为57.4%。
3.3在中国已生产投运的产品的运行情况
这三家燃气轮机制造集团在中国已生产的产品，其中哈动力-GE和东方电气-三菱的机组已投运5年多，上海电气-SIEMENS的机组已投运4年。
经过多年运行考验，各家产品的设计、制造逐步走向稳定。
①哈动力-GE的9FA机组，先是杭州半山电厂压气机叶根槽出问题，随后上海漕泾、江苏张家港、江苏戚墅堰等多家电厂出现过压气机叶片断裂的事故，给用户带来较大损失。
GE 承认压气机叶片材料有问题，同意予以更换，但要用户付款。
DLN2.0+燃烧室火焰偏斜，烧坏火焰筒。
GE建议用户调换GE公司升级换代的9FB机组采用的DLN2.6+燃烧室，但要用户付款。
杭州半山电厂还出现过汽机高中压缸水平中分面螺栓断裂、汽机主汽门密封片掉入汽机打断汽机叶片的事故。
②东方电气-三菱的701F3机组，性能良好，运行稳定。
北京三热、广东惠州电厂、深圳前湾电厂和福建莆田都反映机组运行稳定，热经济性满足合同要求。
③上海电气-SIEMENS的SGT5-4000F（2）机组，性能优良，运行稳定。
华能上海石洞口3套机组被评为2007年亚洲最佳燃机电厂。
浙江萧山电厂2套机组反映出力超过400MW，超过保证值。
河南郑州燃气电厂2套机组经实测热效率达到58.8-58.9%，超过保证值，客户赞不绝口。
3.4 F级燃机及联合循环改进型产品的性能分析
① GE的9FB机组
压气机做了重新设计，与9FA机组同样18级叶片，压比从15.4提高到18.5。
燃烧室从DLN2.0+升级到DLN2.6+。
排气温度从602°C大幅提高到644°C，给蒸汽循环的进一步提高创造了条件。
联合循环的出力从391MW提高到442MW，热效率从56.7%提高到58.9%。
该机型全世界已有21台投运，但GE公司还没有将9FB的设计、生产技术转让给哈动力集团。
也就是说，中国目前还不能生产9FB机组。
②东方电气-三菱的701F4机组
压气机有了改进，采用了G级机组叶片技术，流量增加6％。
与701F3机组同样17级叶片，压比从17提高到18。
燃烧室采用声学内垫层和G级机组材料，使透平进口温度从1340°C大幅提高到1400°C。
采用G级机组第4级透平叶片的技术，减少气流离开叶片时的损失。
汽机进汽温度提高到566/566°C，末级叶片长40.5英寸。
联合循环的出力从
397MW提高到465MW，热效率从57%提高到59.5%。
701F4成为F级改进型机组中出力最大、热效率最高的机组。
东方电气虽然尚未引进701F4的设计、生产技术，但三菱公司允许中方有项目可中、日合作生产。
目前全世界仅有中国河北高碑店1家订货2台用于供热。
③上海电气-SIEMENS的SGT5-4000F（4）机组
压气机1＋2级重新设计，对燃烧室作了改进（减少斜激流、采用预混值班气、对燃气进行预热、减少燃烧室冷却空气、改进陶瓷隔热瓦材料），修改透平第4级动叶，优化液压间隙。
采取以上措施，联合循环的出力从392MW提高到416MW，热效率从57.4%提高到58.2%。
提高的幅度均小于其他2家。
但从2002年德国本土建示范性电厂，2004年试验结束，2006年总结运行经验，到目前全世界（除德国本土）已有20多套机组投运。
上海电气已引进了此（4）型改进技术，而停产了原来生产的（3）型机组。
何语平2011-04-20。