重型燃氣輪機的案例
三菱J系列重型燃氣輪機達到75萬小時運行里程碑
3月11日，三菱日立動力系統公司（MHPS）宣布旗下的J系列燃氣輪機已經在全球積累商業運行超過75萬小時，三菱的J系列重型燃氣輪機自2011年推出，目前已有39臺機組投入運營。
MHPS副總裁兼首席技術官Akimasa Muyama表示：“J系列重型燃氣輪機的效率和功率都是行業領先，這也推動了三菱日立公司在2018年拿下了全球領先地位，同時它還取得了具有競爭優勢的可靠性記錄。自2011年第一臺J系列重型燃氣輪機投入商業運營以來，我們不打斷的提高產品性能，特別是可靠性。”
三菱在全球J系列重型燃機目前商業運營的有39臺機組，其中28臺超過8000小時運行，最長的一臺已經運行超過45000小時。而且MHPS公司表示，每一臺J系列重型燃機都是按時交付。最重要的是，J系列重型燃機自推出以來，已經實現了超過99.3%的可靠性。
該公司表示，J系列燃機能夠實現行業領先的可靠性的一個原因之一是MHPS公司在外部熱氣路冷卻設計TCA方面的專利，該設計可以使得渦輪葉片可承受的最高溫度比其它設計高約200℃，這也使得它可以選擇使用更多的渦輪葉片材料，并且具有可靠性。
Muyama說：“我們在產品可靠性和新技術引入上可以說是領先行業，這是我們的客戶對MHPS公司的期望，我們也不會走捷徑。我們對可靠性持續承諾的最好證據是，我們現在正在日本高砂的電廠建造第2臺60Hz的J系列聯合循環發電廠。該電廠將于2020年投入商業運營，并將向全球展示首個聯合循環發電效率超過65%的電廠?！?/span>
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此外，2014年，原中國電力投資集團公司與哈爾濱電氣集團、東方電氣集團、上海電氣集團、大唐集團等合作組建的聯合體企業——中電聯合重型燃氣輪機技術有限公司在上海成立，目標是“攻克關鍵瓶頸技術，形成自主知識產權的燃氣輪機核心技術”。2015年中電投與國家核電技術公司重組后，該公司成為國家電力投資集團有限公司（下稱國家電投）控股企業。
2017年4月，上海市政府與國家電投在滬簽署戰略合作框架協議。根據協議，國家電投將在滬全面實施重型燃氣輪機國家科技重大專項。同年8月，經國務院同意，中電聯合重型燃氣輪機技術有限公司更名為中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司，成為國家“重型燃氣輪機型號和工程研制、關鍵技術研究與驗證等項目”的具體實施單位。
展開 國之重器大型燃氣輪機技術解析
日本三菱公司的M701J型燃氣機
盡管上述兩家企業均宣稱自己的超級燃氣輪機為世界之最，不過完實際上真正的第一如今確是美國通用電氣的9HA系列重型燃氣輪機，作為世界上效率最高的聯合循環燃機，其最新型的9HA.02重型燃氣輪機，不僅聯合循環效率超過64%，而且它的功率輸出高達826MW。這兩項關鍵指標均大幅超越它的兩大競爭對手，并且使用了目前最為前沿的3D打印技術制造關鍵部件。
通用電氣9HA重型燃氣輪機
目前世界上的火力發電廠大多數都在使用上述3大廠家的產品或技術轉讓產品。國內的東方電氣引進日本三菱、哈電集團引進GE、上海電氣引進的西門子技術，引進技術均為次一級的F系列，最大功率不超過400MW。而在艦船用燃氣輪機上，最知名的當屬美國LM2500燃氣輪機，最大功率接近4萬馬力，不僅美艦艇如伯克級驅逐艦全面裝備，包括我國在內的其他國家海軍的艦艇也大量采用LM2500作為推進動力。到上世紀末，LM2500燃氣輪機的總裝機數已經超過1800臺，近30個國家的海軍共350多艘各類艦艇裝備了870多臺艦用LM2500，累計海上運行時間超過600萬小時，總運行時間超過了1800萬小時。
裝備LM-2500燃氣輪機的我國艦艇
當然我國還有引進烏克蘭技術轉化生產的GT25000以及QC280系列燃氣輪機。最大功率達到30MW級別，目前已廣泛應用于各領域，不過奇怪的是，日本三菱民用燃氣輪機雖然領先，但艦用輪機依舊是美國LM2500系列?？梢娷娪门c民用產品在設計與工藝上還是存在一定差別的。
展開 GE加快燃氣輪機渦輪葉片修復，已完成了第2代葉片研制
此前從未報道這次葉片斷裂情況，將涉及早期的重型燃氣輪機型號，這次故障非常類似于去年9月份發生在德克薩斯州重型燃機機組上的故障事件，該事件導致燃機機組嚴重損壞，并關閉了2個月進行維修。
有缺陷的葉片問題影響了GE最新的H級重型燃氣輪機技術應用，該技術花費了GE公司數十億美元才研發出來，并且也是新首席執行官拉里-庫爾普（Larry Culp）試圖重振這家擁有127年歷史的企業利潤和股價時所面臨的挑戰之一。
根據使用GE燃氣輪機的消息來源和電廠用戶反饋來看，該事件可能會威脅到發電廠的收入來源，因為GE公司解決問題的建議是抑制這些重型燃氣輪機的使用。
根據GE高管的幻燈片和三位相關人士的說法，GE公司于上個月在佛羅里達和倫敦的私人會議上表示，該公司正在考慮提供延長保修期和備件，以減輕對購買燃氣輪機感興趣的保險公司，貸方和電廠用戶的擔憂。一些參會人士對路透社表示他們簽署了保密協議。
據參加會議的兩位人士透露，GE告訴參會者，在機組停機更換葉片之前，根據不同的工廠情況，帶有高風險葉片的燃氣輪機運行時間應少于7,000小時，而之前規程中葉片指導維修時間是25,000小時，GE公司還向客戶提供有關變更的建議。
這些高管還在會議上表示，2015年在一家未公開的發電廠里，同樣的事故發生在了一臺GE 9FB燃氣輪機上，該燃機所用的技術與德克薩斯州事故電廠HA燃氣輪機非常相似。在第二份報告里顯示，自2015年開始，GE公司就開始研究新的保護涂層并改變零件的熱處理工藝。
GE公司告訴路透社，雖然葉片故障在2015年就發生了，但GE最初并不知道這個問題也會影響其HA級重型燃機。
GE公司在給路透社的一份聲明中表示：“在最初的9FB燃氣輪機問題發生之前，HA級燃機組件還在開發中。
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航發動力：工業用途燃氣輪機處于產品試制階段
R0110燃氣輪機
R0110重型燃氣輪機，是2001年以黎明公司為研制總成單位、606所為總設計單位聯合清華大學、中科院等科研院所和有關企業，共同開發聯合研制的燃氣輪機。
R0110重型燃氣輪機研制項目被列為國家“十五”期間“863”能源領域重大專項。項目采取“官產學研”聯合模式發展。項目預算5億。黎明與606所、清華大學、中科院工程熱物理研究所、上海交通大學等單位組成設計研制項目聯合體，借鑒國外技術，引進國外智力。
國家科技部863先進能源技術領域計劃燃氣輪機重大專項課題之一——R0110重型燃氣輪機設計與研制項目于2002年10月正式立項，經過10年努力，已經取得突破性進展。2013年11月29日，R0110重型燃氣輪機在中海油深圳電力有限公司完成168小時聯合循環試驗運行考核。截至29日10時，聯合循環試驗燃機累計運行209小時20分，汽機累計運行187小時57分，機組各項性能指標完全達到設計要求。
展開 走進了解丨微型燃氣輪機優點與應用
燃氣輪機按照功率等級進行分類可分為重型、中型、小型和微型燃氣輪機。重型燃氣輪機裝機容量一般大于 100 MW，是迄今為止效率最高的熱功轉換類發電設備，是發電和驅動領域的核心設備，也是中型常規航空母艦上運用的主動力。
中型燃氣輪機裝機容量為 20-100 MW，小型燃氣輪機裝機容量為 1-20 MW，中小型燃氣輪機可應用于船舶動力，發電，石油開采等多種目的。微型燃氣輪機裝機容量一般小于 1MW。微型燃氣輪機發電是目前最成熟、最有商業競爭力的分布式發電設備，具有掀起“電源小型分散化”的技術革新熱潮、成為 21 世紀能源技術主流的趨勢。
設計與類型
微型燃氣輪機（Microturbine，簡稱MT）具有與重型燃氣輪機相似的循環和組件，功率重量比優于重型燃氣輪機，因為燃機機直徑的減小會導致軸轉速增加。
展開 一份燃氣輪機的重磅資料，技術和結構想知道的全都有
HL級燃氣輪機
西門子HL級燃機是基于其H級燃機所開發的全新技術，發電凈效率可突破63%，中期目標是凈發電效率達到65%。
燃氣輪機的本質上是一種通過燃料（主要為天然氣）與空氣燃燒產生出氣體推動葉片做功的機械，按照燃燒室溫度不同，目前的主流機型為E級、F級和H級。燃氣輪機的優勢在于階梯利用，可作為參照的是，目前全球最先進的百萬千瓦超超臨界煤電機組的額定工況的凈效率也不超過47%。
該級別燃氣輪機開發了先進的燃燒技術、創新的多層涂層、超高效率的內部冷卻技術以及經過優化的水-蒸汽循環。
9E級燃氣輪機
美國通用公司的9E級燃氣輪機相信大家都比較熟悉，國內PG9171E機組數量龐大，是較早進入我國燃氣發電領域的機型之一， 目前仍是全球應用最廣泛的燃機，目前已交付了3000套機組，累計使用及工業服務時間超過1.4億小時。
燃氣輪機哪家強？
GE：重型燃氣輪機是我們的，航改機也是我們的
作為世界上最大的燃氣輪機生產銷售商，GE擁有的產品門類和系列最齊全的燃氣輪機產品。目前世界上最先進的GE 9HA燃氣輪機是GE目前主推的一款產品，具有先進的空氣冷卻技術，可承擔基本負荷和調峰負荷。簡而言之，9HA的特點就是：效率高，尾氣凈，還有配有6個傳感器進行每秒8000個數據點的監測。截止2015年4月，9HA燃氣輪機已經接到了10億美元的訂單。
阿爾斯通：燃氣輪機技術牛到“搶手”
阿爾斯通的燃氣輪機技術也在行業中占有重要地位，可謂老牌燃氣輪機生產商之一。早在1986年，阿爾斯通就從法國電力公司處獲得當時世界上最大的燃氣輪機（212MW）訂單。1999年，阿爾斯通能源部門與ABB合資成立ABB阿爾斯通電力公司，同時將其重型燃氣輪機業務出售給美國通用電氣公司。
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燃氣輪機制造商們不得不適應這種失望。去年，西門子表示，它將在全球范圍內裁減6,900個工作崗位，以幫助其電力業務保持競爭力。GE公司也宣布在其電力部門裁員12,000人。三菱日立系統公司也表示，“做了一點緊縮”，但其人員配置水平基本保持不變，部分原因是業務擴展到南美等新地區。
據彭博社報道，西門子甚至在6月份報道了其燃氣輪機業務的潛在銷售情況。雖然戴維斯女士強調其在市場上的“非常強勢地位”及其對客戶的承諾，但該集團的高管們拒絕評論這一事實。
三菱日立系統公司的布朗寧先生則認為，市場可能會再次回暖?！艾F在市場情況確實變得疲軟了一些，我們認為它們會在幾年后保持疲軟狀態。但我們預測在經過三年的平靜之后會有所增長?！?S&P全球普氏分析公司的Ira Joseph表示，中國可能是這場燃氣輪機市場震蕩的最大受益者，中國政府決心遏制煤炭使用以改善空氣質量，并且雄心勃勃的打算“建立一個具有商業意義的國產燃氣輪機制造能力?！?今年7月份，西門子和兩機專項重型燃氣輪機專項的承擔者中國國電投簽署諒解備忘錄，以確認重型燃氣輪機領域的技術合作意向。西門子首席執行官喬·凱瑟（Joe Kaeser）預測，“無論誰打算這樣做，都將為中國的燃氣輪機制定標準”。
幾周后，總部位于意大利的，且燃機技術上與西門子淵源極深的安薩爾多公司（上海電氣擁有40%的股份）也與國電投達成了協議，致力于開發更大型號的燃氣輪機。
也許，燃氣輪機市場上，洗牌的時間又到了。
展開 世界最大的燃氣輪機，西門子SGT5-8000H
如果說航空發動機是“工業之花”，那么超大型燃氣輪機就是“皇冠上的明珠”。
重型燃氣輪機是21世紀動力設備的核心，燃氣輪機技術是目前世界公認標志國家工業基礎先進程度的關鍵技術。而超大型燃氣輪機公認是最難制造的機械裝備，但這對于世界三大動力巨頭（通用電氣、西門子、三菱）之一的西門子來說，則是每天原本就在做的事。
西門子SGT5-8000H超級燃氣輪機是世界最大的燃氣輪機，重390噸（相當于一架加滿油的空客A380），長13.1米，寬4.9米，高4.9米 ，功率為375MW（相當于13架空客A380引擎功率的總和，或者尼迷茲號航母總功率194MW的近兩倍）。1臺SGT5-8000H的發電量，足夠1個工業化大城市用電量。
西門子SGT5-8000H超重型燃氣輪機的渦輪葉片，要承受超過1500°C的高溫，超過了GE90渦扇航空發動機與F404噴氣發動機的渦輪進口溫度。由于渦輪葉片葉尖轉速超過1700公里/小時，巨大的離心力使每個刀片一端接觸到的10,000倍地球的引力。葉片不能有任何瑕疵，誤差僅為幾十微米，否則就算報廢。因此有說法是一片葉片等價于一輛寶馬。
西門子使用鎳合金來制作輪機葉片，因為鎳合金能夠在負荷的方向上固化成單晶體，不易破裂。此外，有一個雙層阻熱涂層能夠起到隔熱作用。葉片的風冷特性也被優化了。開發人員還優化了葉片外形，減少了壓縮機葉片尖端的渦流造成的損耗。為實現這點，他們模擬了壓縮機內部的三維流體力學——對計算機模擬而言這是極具挑戰的。
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路透社消息稱，西門子考慮出售燃氣輪機業務，且該業務已經不屬于該公司“工業核心”的一部分。
盡管西門子并未證實是否真的出售燃氣輪機業務，但其將亞洲視為燃氣輪機銷售的關鍵市場卻是事實。西門子電力和天然氣事業部亞太地區銷售主管Thomas Hagedorn表示，快速發展、需求龐大的亞洲地區需要高效環保的發電技術，西門子電力和天然氣項目的數量在該地區短期內將進一步上漲，今年西門子燃氣輪機銷售策略已經轉向多元化，因為大型和小型燃氣輪機都有需求。
GE在亞洲燃氣輪機領域的擴張更是毋庸贅言，其去年3月與哈爾濱電氣集團就重型燃機合資項目簽署協議，全面覆蓋9F級和9HA級燃機的本土化制造，致力于進一步布局中國燃機本土化。
MHPS同樣在發力亞洲市場。日本《富士產經商報》消息稱，MHPS與泰國Gulf Energy Development Public公司于2月獲得了泰國兩座天然氣電站的設計、采購和建設訂單，兩座電站將使用8臺燃氣輪機，是東南亞地區迄今規模最大的一筆燃氣輪機訂單。這兩座天然氣電站將分別于2021年和2023年投入商業運營，發電總量預計占泰國總發電量10%。
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此后，東方電氣完全自主研發出來50MW重型燃氣輪機，為將來研制出來更大型的燃氣輪機奠定了重要的基礎。
之前世界上能獨立研制重型燃氣輪機的國家卻只有美國、德國和日本。而重型燃機的研發制造水平往往很大程度上代表了一個國家的重工業水平。因為重型燃氣輪機在研發上，不僅看重性能，還要強調性價比，必須能夠為電廠等使用單位帶來好的的效益。
好在中國已經成功研制出了50兆瓦級重型燃氣輪機，實現了F級50兆瓦重型燃氣輪機從無到有的突破。中國在重型燃氣輪機三大體系的構建上日趨完善，實現了原型設計、設備制造和試驗交付的三位一體。中國也成為了全球第五個完整掌握重型燃氣輪機設計制造技術的國家。
來源于：先進制造業
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航空發動機及燃氣輪機基礎科學中心在京成立
近日，航空發動機及燃氣輪機基礎科學中心（以下簡稱基礎科學中心）成立大會在北京航空航天大學召開。工業和信息化部副部長辛國斌、教育部副部長杜占元出席會議，為基礎科學中心成立揭牌，向基礎科學中心主任、副主任頒發聘書并講話。
辛國斌指出，近年來，我國制造業不斷發展，產業結構持續優化，但在關鍵核心領域仍存在諸多短板弱項，創新能力依然薄弱且不平衡，關鍵核心技術缺失是制造業的切膚之痛，更是制約“兩機”發展的重大瓶頸，補短板、強弱項是當前各項工作的迫切需要。
辛國斌強調，要重視和加大“兩機”基礎研究力度，堅持基礎研究先行，加快推進基礎研究管理模式創新。基礎科學中心要勇做新時代科技創新的排頭兵，瞄準世界前沿、打好基礎、儲備長遠，健全工作機制，加強多方協同，突出原始創新，作出原創成果，尊重客觀規律，營造良好氛圍，集聚人才，夯實創新發展基礎，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果的重大突破。
杜占元強調，基礎研究是科技創新的源頭，創新驅動本質是人才驅動。通過基礎科學中心建設，加大對基礎研究和原始創新的穩定支持，是“兩機”基礎研究工作中的重要探索。基礎科學中心要堅持航燃結合互動發展的模式，堅持科技創新與人才培養相結合，通過高水平的科研支撐一流人才培養，力爭在基礎研究和重大原始創新方面取得一批標志性成果，培養、造就、聚集一批戰略科技人才、科技領軍人才、青年科技人才和高水平創新團隊，為“兩機”自主創新提供智力和人才支撐。
基礎科學中心依托北京航空航天大學，聯合清華大學、中國科學院工程熱物理研究所、西北工業大學、南京航空航天大學、中國人民解放軍空軍工程大學、中國航空發動機研究院和中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司等單位共同組建，以協同創新的模式，開展“兩機”前瞻性研究。
展開 西門子60赫茲版本的新型HL級重型燃機獲市場突破
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。
展開 2018 航空發動機和燃氣輪機熱端部件制造及維修技術發展最新論壇日程
主論壇日程
2018年10月11日
主持人: 中國工程院管理學部相關領導
09:00-09:10 貴安新區領導致歡迎詞
09:10-09:40
發言題目: 航空發動機及燃氣輪機熱端部件發展戰略研究
發言人: 向巧 中國航發總經理助理、科技委副主任、“兩機”重大專項工程副總設計師、中國工程院院士
09:40-10:10
發言題目: 燃氣輪機發展戰略需求
發言人: 黃維和 中國石油天然氣股份有限公司副總裁、中國工程院院士
10:10-10:25 茶歇
10:25-10:55
發言題目: 航空發動機與鈦合金
發言人: 曹春曉 中國航發北京航空材料研究院研究員、中國科學院院士
10:55-11:25
發言題目: 航空發動機熱端部件測試技術
發言人: 蔣莊德 中國工程院院士
11:25-11:55
發言題目: 熱端部件設計驗證體系發展和問題對策
發言人: 陶智 北京航空航天大學副校長
11:55-12:25
發言題目: 航空發動機渦輪葉片熱障涂層性能表征與評價技術
發言人: 周益春 湘潭大學校長
12:25-13:20 午餐
分論壇日程
2018年10月11日-12日
設計分論壇
2018 年10月11日 13:30-17:45
13:30-14:00
發言題目: 航空發動機和燃氣輪機熱端部件設計驗證體系發展戰略研究報告
展開 航改燃氣輪機選型設計要點與優點
燃氣輪機發電機組廣泛應用于公共危險場所，如海上油氣鉆井開發平臺。海上不同于陸地，考慮到成本問題很難從陸地輸電供給海上作業，因此只能在平臺上安裝燃氣輪機發電機組。但由于海上平臺空間有限，一般重型燃氣輪機是無法使用的，此時便可以使用方便的航改燃氣輪機。在現階段，很多海上石油和天然氣鉆井的正常作業都是使用該設備提供能源動力。
航改燃氣輪機的應用與發展
改進型航空發動機具有性能高、體積小的優點，重量輕，操作方便靈活，一般可作為城市和大型企業的發電機、峰值發電機或備用發電機，特別適用于油田開發和海上采油平臺。在油田開發方面，改造后的航空發動機燃氣輪機能在短時間內為遠離城市的新油田提供生活和生產動力。海上石油平臺上燃氣輪機的生產直接影響幾乎所有的海上石油生產平臺，利用航改燃氣輪機能夠在技術和工作效率上提供較大的便利。
文章來源：燃氣輪機聚焦
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