導讀：近日，西門子表示，60赫茲的SGT6-9000HL級重型燃氣輪機，將于2020年在美國杜克能源公司的林肯縣燃機電廠進行測試和驗證。

之前，西門子已經宣布收到了50赫茲SGT-9000HL重型燃氣輪機的首臺訂單，該新型燃氣輪機將交付蘇格蘭能源公司SSE，用于英國林肯郡的新燃機電廠Keadby 2。

自西門子2017年正式宣布推出HL級新一代重型燃氣輪機以來，西門子研發的新型HL級燃氣輪機組件和技術開始陸續在德國柏林的西門子測試電廠進行了大量測試，與此同時，西門子還在柏林附近的西門子清潔能源中心和世界其它地方進行臺架試車。

這些大量的試驗測試將幫助西門子能夠確認新型燃機的性能提升情況，西門子表示，目前50赫茲版本的SGT5-8000HL級重型燃機單機功率為481 MW（聯合循環1×1輸出功率為708 MW）；50赫茲版本的SGT-9000HL級重型燃機單機功率為567 MW（聯合循環1×1輸出功率為841 MW）；60赫茲版本的SGT-9000HL級重型燃機單機功率為388 MW（聯合循環1×1輸出功率為577 MW）；

目前，這些新型HL級重型燃氣輪機的聯合循環發電效率都大于63%，這也是新一代HL級重型燃機的重要標志，然而，西門子還堅持認為，這些風冷型的4級渦輪工業巨獸的聯合循環發電效率門檻還有進一步的提升空間。

西門子HL級重型燃機產品負責人Koljia Schwarz解釋說，美國杜克能源公司的林肯縣燃機電廠將使用西門子的首臺60赫茲版本的SGT-9000HL級重型燃機，預計將在2020年開始進行廣泛的測試和驗證計劃。該測試計劃還包括根據客戶在商業運營中的長期經驗，成為西門子評估這種新型燃氣輪機技術的主要平臺，西門子暗示，該型燃氣輪機的實際聯合發電效率將有新的突破。

Schwarz對HL級重型燃機市場前景非常樂觀，特別是成功簽下英國的訂單后，他樂觀的表示：“我們已經有一些HL級重型燃機電廠項目正在起步中，亞洲肯定是西門子非常感興趣的市場，但美國，拉丁美洲和中東也是我們下一代HL重型燃機的未來市場。”

Schwarz進一步解釋說：“英國客戶蘇格蘭能源公司Keadby 2電廠使用的50Hz版本版本HL重型燃機，其實是完全按照林肯郡的60赫茲版本的HL重型燃機放大而來，Keadby 2電廠將進行數月的測試和驗證，由于該燃氣輪機要到2022年才會正式投入商業運營，因此早期主要是為了幫助西門子收集數據和經驗，為后續的HL燃機提供支撐。”

Keadby 2聯合循環發電廠將取代現有的燃煤電廠，蘇格蘭能源公司對此投資了3.5億英鎊，建成后將達到發電功率840 MW。西門子將提供完整的交鑰匙解決方案，以及15年的標準服務合同。

蘇格蘭能源公司銷售總監Martin Pibworth表示，新型燃機電廠Keadby 2將憑借HL級重型燃機的高效技術提供可靠的電力，同時將電廠的碳排放量減少一半。Keadby 2電廠的SGT-9000HL重型燃機也預計將成為英國市場上第一款達到聯合發電效率大于63%的高性能燃機。

Schwarz補充說：“無論是英國還是美國的HL級重型燃機電廠都將有數千個傳感器，將幫助西門子收集大量的數據。西門子建立了專門的測試團隊復雜數據收集和分析。因此，我們計劃這些燃機數據發送給西門子的全球工程中心，每個部門和每個燃機部件的專家都將熟悉這些收集的數據。當然，這些數據都是按照最高安全等級進行傳輸和處理的。”

對于西門子而言，電廠的數字化并不是什么新鮮事物，早在十多年前西門子建立電力診斷中心時，西門子就走上了電廠數字化之路。

如今，西門子在全球監測530臺燃氣輪機和130多臺汽輪機。它通過316000個傳感器收集和處理大約7600萬小時的數據，平均每天增加13 GB的數據。這些數據將用于改進整個西門子包括HL級在內的重型燃氣輪機產品。除了硬件開發外，西門子還利用這些數據改進軟件的性能，比如燃氣輪機的自動控制或自動學習系統。

值得一提的是，西門子在增材制造（又稱3D打印）技術方面的能力也在穩步增長，該公司已經有了10多種不同的燃氣輪機組件正在通過這項技術進行批量生產，包括用于SGT-800燃氣輪機的燃燒室和葉片。

Schwarz表示，新型HL級燃氣輪機的部分部件也是采用3D打印技術進行制造，這些部件大多集中在燃燒室，這也是3D打印技術在燃氣輪機領域的重點關注領域之一。

Schwarz說：“在這一點上，3D打印的最大優勢之一就是讓不少創新設計進行快速原型開發成為可能，與常規鑄造組件相比，西門子的研發團隊可以快速實現新的想法，并將它變成產品安裝到真正燃機中進行測試。”

西門子在增材制造方面的能力正在穩步增長，事實上該公司目前已有10多種不同的燃氣輪機組件正在采用3D打印進行量產，并在商業運營方面擁有超過10萬小時的實際運營經驗。例如，西門子正在為SGT-800燃氣輪機系列生產燃燒室就是100%的3D打印制造，該燃燒室適用于苛刻的石油和天然氣以及分散式發電應用。西門子還用3D打印制造了渦輪葉片，并在1250°C溫度和13000轉/分鐘下進行了全負荷試驗。

Schwarz還提到了電廠靈活性的改進步驟，他表示Flex-Plant概念也應用于新的HL級重型燃氣輪機。借助Flex-Plant技術，新的燃機電廠在機組之前經過整夜運行關閉后，只需冷卻50分鐘，就可以在30分鐘內又重新到達滿負荷，同時也可以在25分鐘內完成燃機和汽輪機的關閉。

Schwarz還表示：“結合了不同的技術，例如將傳統的燃氣發電廠與電池存儲相結合，可以實現更大的靈活性改進，通過這些組合技術，燃機電廠可以適應更加苛刻的電網變化。”