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【行业动态】西门子能源向中国用户售出第100台H级重型燃气轮机

 两机动力控制 2022-05-05 发布于北京

导读今年3月下旬,德国西门子能源公司宣布与广东能源集团和深圳能源集团签订单独的协议,这家燃气轮机巨头将交付总共4台 SGT-8000H燃气轮机机组,安装在位于广东省的发电厂,这些交易意味着西门子能源公司的H级重型燃气轮机销量已达到100台的里程碑

西门子H级重型燃气轮机全球分布图

西门子能源公司执行委员会成员卡里姆·阿明在宣布这一成就的声明时表示:“我们正在实现一个重要的里程碑,即出售了第100台H级重型燃气轮机,我们很自豪地看到,我们与广东能源和深圳能源的战略合作正在结出硕果:我们将共同努力,为大湾区和低碳的煤改气努力做出实实在在的贡献,助力中国脱碳的发展。”

根据与广东能源的协议,西门子能源将交付一台675兆瓦的燃气轮机联合循环发电机组,包括一台SGT5-8000H燃气轮机、一台蒸汽轮机、两台发电机及相关辅助设备,并为该电站提供长期维护服务。该电站由广东粤华电力有限公司拥有,其现有的燃煤电厂将被燃气轮机机组取代,二氧化碳排放量减少60%以上,该燃气轮机预计将于2023年年中投入商业运营。

与深圳能源的交易涉及东部电厂二期项目和妈湾电厂升级项目的3台H级燃气轮机联合循环发电机组。供货范围包括3台SGT5-8000H燃气轮机、3台SST-5000蒸汽轮机、3台 SGen5-3000W发电机和辅助系统。这两个项目均位于深圳,计划分别于2023年底和2024年年中投产。

2008年首台H级重型燃机开始运营

西门子能源公司的第一台H级重型燃气轮机:1台50Hz机组 (SGT5-8000H重型燃机)安装在德国巴伐利亚州Irsching的Irsching发电站,该装置名为Irsching 4,于2008年首次点火。在首次点火后,该燃气轮机在简单循环运行中进行了一系列冗长的测试,以证明其能力。成功验证后,电厂才开始扩展为联合循环机组,并在移交给客户E.ON之前再次进行验证。

Irsching 4于2011年正式投入商业运营。该机组创造了当时燃机电厂效率的新世界纪录,并于当年被公认为“POWER Top Plant”,其输出功率超过578兆瓦,联合循环发电效率为60.75%,创造了2011年的世界纪录。

与50-Hz燃机设计并行,第1台60-Hz重型燃气轮机 (SGT6-8000H) 被开发和制造。60-Hz重型燃气轮机的验证在西门子公司位于柏林燃机制造厂内的测试设施中进行。第一台SGT6-8000H重型燃气轮机于2013年在韩国投入商业运营。

西门子能源公司完成的H级燃机项目最令人印象深刻的可能是埃及的巨型项目,该项目总共包括24台重型燃气轮机。在财务关闭后的创纪录的27.5个月内完成,这3座电厂——Beni Suef、NewCapital和Burullus,每座都有8个联合循环机组——为埃及的电网增加了14.4吉瓦。该项目在2019年被公认为POWER年度最佳工厂奖得主。

“这个大型项目在各个方面对西门子能源来说都是一个巨大的成功,”阿明表示:“这样一个大型项目的物流非常庞大,包括24台燃气轮机、12台蒸汽轮机、36台发电机,24台余热锅炉,并且整个项目是以完整的交钥匙方式规划、建造和调试工厂。由于这些巨大的努力,工厂甚至提前交付给了客户,并且所有的性能保证都得到了满足。”

持续的燃机设计改进

阿明表示,关于的H级燃气轮机设计,客户心目中的两个要素很突出:可靠性和性能。“超过250万个运行小时的成熟可靠运行,重型燃气轮机联合循环发电效率超过62%的高性能是关键标准,除此之外,SGT-8000H燃气轮机还可以提供更多基本功能,例如操作灵活性、快速启动时间、电网高负载跟踪要求以及最小调节能力。”

自推出以来,西门子能源已将H级燃气轮机的输出功率从375兆瓦提高到450兆瓦。随着时间的推移,该公司也提高了发电效率。

“已经在燃气轮机的各个领域进行了改进,”阿明说。“对SGT-8000H燃气轮机设计改进方法一直很重要。这意味着所有修改都是相当小的修改并经过彻底验证。这始终确保了持续的高可靠性,并且通过保持主架构不变,大多数改进都是向下兼容的,并且可以作为升级安装到现有重型燃气轮机机组中。”

他补充说:“已经对压气机进行了特定的修改以允许更高的进气质量流量,改进了燃烧系统以允许更高的燃烧温度,并通过改进的冷却和涂层解决方案对透平进行了性能升级,以应对更高的燃烧温度而不牺牲涡轮组件的使用寿命,还有进一步的改进措施正在开发中,但尚未发布以供公众交流。”

燃氢燃气轮机技术路线

西门子能源公司还将氢视为全球发电脱碳努力的重要组成部分。至少部分出于这个原因,西门子能源公司制定了一个非常明确的路线图,以使其先进的重型燃气轮机在2030年能够使用100%氢气运行。

“2030年燃烧100%的氢目标没有改变,”阿明在最近的采访中说。“此外,西门子能源不断观察氢能和其他能源资源的市场发展,以根据需要调整发展计划,以满足各自的市场需求。”

市场需求似乎确实在不断变化。近年来,美国和其他地方的电力公司都要求选择浮动发电厂。西门子能源以其“SeaFloat”设计做出回应,这是一个安装在驳船上的联合循环发电厂,如图所示,船上装有SGT-8000H燃气轮机。在两台机组的联合循环配置中,它可以提供高达1.3 吉瓦的发电量,该电厂的发电效率超过61%。

“西门子能源有能力提供基于SGT-400、SGT-800和H级重型燃气轮机技术的联合循环发电厂,”阿明解释说。“SeaFloat 发电厂将安装在造船厂的安全环境中,并将以即插即用的概念提供到所需位置,不需要高成本的土地征用。”

成功安装SeaFloat的一个例子是在纽约市。Astoria Generating Co. (AGC) 与西门子能源公司合作开展了2019年9月宣布的一个项目。AGC公司更换了纽约布鲁克林上湾640兆瓦 Gowanus发电站现有4艘电力驳船中的两艘,2艘新的 SeaFloat 动力驳船每艘都配备了4台西门子能源公司功率为76 兆瓦航改燃气轮机。

“SeaFloat 发电厂设计用于在整个电厂生命周期内永久安装在一个位置,或者可以根据客户的方便进行搬迁或转售,”阿明说。

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