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已經(jīng)擁有9H燃機(jī),GE公司為什么還要研發(fā)9EMAX?

2017-07-28 來源:高端裝備發(fā)展研究中心

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  2017年5月4日,GE公司宣布9E燃?xì)廨啓C(jī)的升級(jí)解決方案9EMax取得了重大里程碑:首個(gè)安裝機(jī)組正式點(diǎn)火運(yùn)行。該機(jī)組已經(jīng)完成全速空載和基準(zhǔn)負(fù)荷等測試驗(yàn)證,目前已可以向全球客戶正式提供。

 

  在多方討論重型燃?xì)廨啓C(jī)市場未來究竟是H級(jí)還是F級(jí)燃機(jī)的天下時(shí),GE公司高調(diào)研發(fā)E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)升級(jí)版多少讓人有些摸不著頭腦,那么E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)有什么技術(shù)特點(diǎn),GE公司的9EMax方案究竟前景幾何呢?

 

  什么是E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)?

 

  E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)始于上世紀(jì)八十年代,1980年代初推出的E級(jí)基本型號(hào)單機(jī)功率為30~105MW(50Hz,下同)、燃?xì)鉁囟冗_(dá)到1100℃、效率約30%;到1990年代中期單機(jī)功率增加到37~130MW、燃?xì)鉁囟冗_(dá)到1200℃,效率約32%,成為當(dāng)時(shí)全球重型燃?xì)廨啓C(jī)市場主流產(chǎn)品,也引導(dǎo)了世界燃?xì)廨啓C(jī)市場的形成。

 

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重型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展

 

  GE公司的9E系列燃?xì)廨啓C(jī)(目前有9E.03/9E.04兩機(jī)型)是公司穩(wěn)健成熟的50 Hz重型機(jī)組,擁有一系列的舊款標(biāo)識(shí):Frame 9E,9E,9E 3-Series,9141(E),9151(E),9161(E),9171(E),PG9141E,PG9151E,PG9161E,PG9171E,9E PIP,9E AGP,9E Syngas,9E BFG,MS9001(E)… …

 

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9E系列燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展歷程

 

  低安裝成本、易維護(hù)和燃料靈活性是9E 燃?xì)廨啓C(jī)的顯著優(yōu)點(diǎn)。9E燃?xì)廨啓C(jī)是發(fā)電行業(yè)燃料靈活性最強(qiáng)的產(chǎn)品之一,可以使用超過52種以上的燃料,包括天然氣、輕型和重型餾分油、石腦油、原油、渣油、高爐煤氣(BFG)、合成氣和生物燃料等。由于采用了模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),9E燃?xì)廨啓C(jī)能夠在各類復(fù)雜地形中快速安裝、適應(yīng)。9E型燃?xì)廨啓C(jī)的單循環(huán)功率為132~145MW,實(shí)現(xiàn)了超過54%的聯(lián)合循環(huán)效率,聯(lián)合循環(huán)出力為201~212MW。

 

  9E系列燃?xì)廨啓C(jī)的競爭對(duì)手主要有西門子公司、意大利的安薩爾多公司,以及日本三菱重工。不過GE公司的E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)仍是全球應(yīng)用最廣泛的燃機(jī),目前已交付了3000套機(jī)組,累計(jì)使用及工業(yè)服務(wù)時(shí)間超過1.4億小時(shí)。

 

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全球主要E級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)及聯(lián)合循環(huán)電廠性能參數(shù),可見9E燃機(jī)在眾多競爭型號(hào)中還是具有性能優(yōu)勢的

 

  9EMAX燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)是什么?

 

  GE公司將9EMAX燃機(jī)定義為“革命性9E燃機(jī)技術(shù)升級(jí)改造”,在保持原有燃機(jī)整體布局和尺寸不變,排煙溫度和能量保持不變的基礎(chǔ)上,只通過渦輪的全新設(shè)計(jì)(New 4-stage Turbine),使得性能和檢修間隔大幅度提高,對(duì)燃機(jī)發(fā)電廠下游設(shè)備無明顯影響。

 

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9EMAX燃?xì)廨啓C(jī)只對(duì)渦輪部件進(jìn)行了改進(jìn),就將簡單循環(huán)功率提高了15.6%!

 

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  9EMAX燃機(jī)可以在部分負(fù)載下運(yùn)行,與可再生能源搭配,是進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰的立項(xiàng)選擇。它還包括一系列數(shù)字解決方案,以提高運(yùn)行可靠性,改進(jìn)燃燒操作和管理排放,并有一套軟件解決方案來改進(jìn)維修和炎熱天氣帶來的挑戰(zhàn)。

 

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  9EMax燃機(jī)的研發(fā)采取了一套硅谷模式的研發(fā),即快速項(xiàng)目(FastWorks)。GE FastWorks開發(fā)流程允許GE Power工程師一次滿足多個(gè)客戶要求,并在研發(fā)時(shí)間節(jié)省一年時(shí)間,從原來的4年時(shí)間縮短為3年。。首臺(tái)9EMax燃機(jī)在2017年3月份上線,實(shí)現(xiàn)了所有客戶的業(yè)績目標(biāo):每年比9E.03年減少500萬美元燃料,同時(shí)每年增加收入高達(dá)600萬美元。

 

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制造中的9EMAX機(jī)組

 

  GE公司為燃機(jī)電廠提供三種升級(jí)解決方案:

 

  •直接為客戶提供新的燃?xì)廨啓C(jī)9E.04整機(jī),用于新電廠建設(shè);

 

  •對(duì)于已經(jīng)到達(dá)使用壽命的老機(jī)組,提供一個(gè)法蘭到法蘭(F2F,flange-to flange)的解決方案,通過一整套的振興燃機(jī)電廠方案,可以優(yōu)化啟動(dòng)和點(diǎn)火過程。

 

  •對(duì)于年輕的機(jī)組來說,9EMax還提供一種僅僅替換透平部件的方案,仍使用現(xiàn)有的壓氣機(jī)和燃燒室來提高現(xiàn)有資產(chǎn)的最大利用率。相比于一起的9E.03透平模塊,提高了效率約4個(gè)百分點(diǎn),輸出功率也高達(dá)145 MW。

 

  總之就是一句話:非常方便!非常省錢!

 

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  可見GE公司的9EMAX方案既可以為新電廠提供燃機(jī),還可以為新老9E燃?xì)饪蛻籼峁└赂?jīng)濟(jì)的電廠升級(jí)改造服務(wù)。這也是為什么GE公司將9EMAX稱為“Reset the operating clock for 9E assets”。

 

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