9F和9E燃机的对比

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较低，自身效率要比F级燃气轮机低约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600℃，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级低约6个百分点。以GE公司生产的典型机型为例，对比如下。     

表1.GE公司单台E级和F级机组技术性能比较表
燃机型号	PG9171E（E级）	GE9351FA（F级）
机组容量（MW）	180	350
燃机功率（MW）	120	260
转速（r/pm）	3000	3000
燃气初温（℃）	一级动叶进口1124	一级动叶进口1327
单循环效率（％）	33.6	37.6
排气温度（℃）	538	606
蒸汽系统	双压无再热	三压有再热
1.6MPa额定抽汽量（t/h）	100	175
1.6MPa最大抽汽量（t/h）	120	211
发电气耗量（t/h）	23.20	36.01
供热气耗量（t/h）	6.80	10.49
联合循环效率（％）	约51	约56.7
热电联供总能量利用效率（％）	67.79	72.99

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。

F级燃机及联合循环的性能比较

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）为目前国内三家大型燃气轮机制造集团。表中所列左侧的产品是在中国已生产投运的产品，右侧的产品为改进型产品。

表2. F级燃气轮机的技术性能对比表

公司	哈动力-GE		上海电气-SIEMENS		东方电气-三菱
燃机型号	9FA	9FB	V94.3A SGT5-4000F（2）	V94.3A SGT5-4000F（4）	M701F3	M701F4
净功率（MW）	256	282.3	271	287	270	312
净热耗（Kj/Kwh）	9757	9620	9302		9424	8198.5
净效率（％）	36.9	37.4	38.9	39.5	38.2	39.3
压气机级数	18	18	15	15	17	17
压比	15.4	18.5	16.9	16.9	17	18
燃烧室型式	环管型	环管型	环形	环形	分管环状	分管环状
燃烧器型式/数量	DLN2.0+/18	DLN2.6+	混合型DLN/24	混合型DLN/24	干式低NOx(DLN)/20	干式低NOx(DLN)/20
透平进口温度（℃ ）	1327	1371	1320	1378	1340	1400
透平级数	3	3	4	4	4	4
排气温度（℃ ）	602	644.2	580	577	586	606
NOx排放（ppm）	25	25	25	25	25	25
最低稳定负荷（%）	30	满足排放标准的最低负荷为38%	最低稳定负荷为30%，满足排放标准的最低负荷为40%	最低稳定负荷为30%，满足排放标准的最低负荷为40%	30	30
联合循环型号	S109FA	S109FB	GUD1S.94.3A	GUD1S.94.3A	MPCP1 -701F3	MPCP1 -701F4
净功率（MW）	391	442	392	416	397	465
净效率（％）	56.7	58.9	57.4	58.2	57.0	59.5
系统配置	1+1，三压再热		1+1，三压再热		1+1，三压再热
燃机功率（MW）	249		257.5		263
配汽轮机功率(MW)	142		132.5		132
燃料预热	有		无	机内预热	有
单轴设备配置	燃机+下排汽 汽机+发电机	燃机+下排汽 汽机+发电机	燃机+发电机+离合器+轴向排汽汽轮机	燃机+发电机+离合器+轴向排汽汽轮机	燃机+下排汽汽机+发电机	燃机+下排汽汽机+发电机 汽机566/566°C，末级叶片40.5英寸
国内用户	半山3、镇海2、张家港2、戚墅堰2、望亭	国内无	石洞口3、萧山2、郑州2、中原2、厦门2），上海临港4	国内无，上海电气-西门子推荐此机型	深圳东部3、前湾3、惠州3、莆田4	高碑店（2+1联合循环供热）
引进技术情况	已引进技术	未引进技术	此机型已停产	引进技术 已更新	已引进技术	未引进技术，中、日合作生产

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。