Агрегат газотурбинный: Газотурбинный агрегат | это… Что такое Газотурбинный агрегат?

ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ

ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

Справка:

Все современные типы ГПА оснащены системами автоматики, обеспечивающими пуск и работу агрегата в автоматическом режиме, имеют защиту при возникновении аварийных режимов, сигнализацию о неисправностях, автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и другие конструктивные особенности, обеспечивающие надежность эксплуатации.

Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) — это сложные энергетические установки, предназначенные для компримирования природного газа, поступающего на компрессорную станцию по магистральному газопроводу.

Азбука производства. Видеоверсия проекта.

ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ?

Задача газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях — повышение давления голубого топлива до заданной величины. Для транспортировки газа по магистральным газопроводам применяют ГПА с газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими двигателями. Наиболее распространённым приводом является газотурбинный.

Рабочий процесс газотурбинных агрегатов осуществляется в несколько этапов. Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий трубопровод ГПА поступает в центробежный нагнетатель. Здесь происходит компримирование газа и его подача в нагнетательный коллектор компрессорной станции. Приводом механизма сжатия газа как раз является газотурбинный двигатель, использующий в качестве топлива очищенный и приведенный к рабочему давлению перекачиваемый газ. Очищенный атмосферный воздух поступает на вход газотурбинного двигателя, снабженного традиционными техническими средствами подготовки и сжигания топливовоздушной смеси. Продукты сгорания, имеющие высокую температуру и давление и, следовательно, обладающие большой энергией, формируют газовый поток, энергия которого, в конечном итоге, преобразуется в механическую работу. Именно она и используется для приведения в действие центробежного нагнетателя. При движении газового потока через проточную часть газотурбинного двигателя уменьшается его энергия, и снижаются температура и давление. После этого отработанный газ через выхлопную систему выходит в атмосферу.

Конструкция агрегатов и уровень их автоматизации обеспечивают работоспособность ГПА без постоянного присутствия персонала. Агрегаты могут работать в климатических зонах с температурой окружающего воздуха от — 55 до + 45 градусов по Цельсию.

Устройство газоперекачивающего агрегата с авиаприводом

КАК ОНИ УСТРОЕНЫ?

Основные элементы газоперекачивающего оборудования — это нагнетатель природного газа (компрессор) и его привод, всасывающее и выхлопное устройства, маслосистема, топливовоздушные коммуникации, автоматика и вспомогательное оборудование.

Классификацию ГПА осложняет многообразие конструкций установок. Однако их можно сгруппировать по функциональному признаку, принципу действия и типу привода.
Функциональный признак определяет область применения агрегатов — на головных, линейных или дожимных компрессорных станциях. Принцип действия ГПА — объемный или динамический — важен при определении производительности КС. По типу привода агрегаты подразделяются на установки с использованием авиационных, электрических и судовых двигателей.

КАК У НАС?

В ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» эксплуатируется 12 компрессорных станций с 10 типами газоперекачивающих агрегатов. ГПА оснащены различными видами двигателей: газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими. Всего в работе на компрессорных станциях Общества 113 газотурбинных установок. Их общая установленная мощность более 1000 МВт. Большая часть ГПА оснащена авиационными двигателями. Мощность агрегатов варьируется от 4 до 18 МВт. Самые мощные ГПА эксплуатируются на ДКС-1.

Компрессорная станция «Сальская»

Служба по связям с общественностью и СМИ

ООО «Газпром трансгаз Ставрополь»

чем уникален российский дизель-газотурбинный агрегат М55Р для кораблей ВМФ — РТ на русском

Для строящихся сейчас фрегатов проекта 22350 «Адмирал Юмашев» и «Адмирал Спиридонов» будут поставлены четыре дизель-газотурбинных агрегата М55Р. Такой контракт был подписан между Объединённой двигателестроительной корпорацией и заводом «Северная верфь», который строит эти корабли. М55Р был создан на замену силовым установкам, которые до 2014 года поставлял Киев. Эксперты отмечают, что российский агрегат изготовлен на уровне зарубежных аналогов и превосходит украинские двигатели по КПД и эксплуатационному ресурсу. Как полагают специалисты, благодаря запуску серийного производства М55Р Россия получила возможность в полной мере реализовать программу строительства фрегатов дальней морской зоны.

Петербургский завод «Северная верфь» получит четыре дизель-газотурбинных агрегата (ДГТА) М55Р для строящихся фрегатов дальней морской зоны проекта 22350 «Адмирал Юмашев» и «Адмирал Спиридонов».

Соответствующий контракт был заключён между судостроительным предприятием и Объединённой двигателестроительной корпорацией (ОДК, входит в «Ростех») на полях Международного военно-морского салона, который проходит в эти дни в городе на Неве.

На церемонии подписания договора директор «Северной верфи» Игорь Орлов назвал ОДК надёжным изготовителем ДГТА для фрегатов проекта 22350.

«Корпорации в достаточно сжатые сроки удалось успешно организовать импортозамещение, создать турбины необходимых технических параметров, по меньшей мере не уступающие зарубежным аналогам, и наладить их серийное производство», — цитирует Орлова пресс-служба «Ростеха».

В свою очередь, заместитель генерального директора ОДК Виктор Поляков заявил, что нынешнее соглашение увеличивает общее количество законтрактованных агрегатов до 12 единиц, обеспечивая поставки вплоть до 2025 года. По его словам, имеющиеся компетенции в сфере морского газотурбостроения позволяют предприятиям госкорпорации удовлетворять потребности ВМФ.

«Ключевой элемент импортозамещения»

 

По данным ОДК, силовыми установками М55Р будут укомплектованы шесть фрегатов: «Адмирал Головко», «Адмирал флота Советского Союза Исаков», «Адмирал Амелько», «Адмирал Чичагов», «Адмирал Юмашев» и «Адмирал Спиридонов».

На сегодняшний день в составе ВМФ два таких сторожевых корабля: «Адмирал флота Советского Союза Горшков» и «Адмирал флота Касатонов». Оба несут службу на Северном флоте.

Также по теме

Морской компонент: как передача ВМФ 40 кораблей укрепит обороноспособность России

В этом году ВМФ России получит около 40 кораблей и судов обеспечения. Об этом рассказал член коллегии Военно-промышленной комиссии и…

Фрегаты проекта 22350 предназначены для выполнения широкого круга задач: борьбы с кораблями и подлодками противника, уничтожения наземных целей, обеспечения противолодочной и противоракетной обороны, поддержки высадки десанта, охраны государственных границ и защиты гражданских судов.

Эти корабли могут вести стрельбу ракетами 3М-14 «Калибр», 3М55 «Оникс» и гиперзвуковыми боеприпасами «Циркон». Также в арсенал фрегатов входят зенитные комплексы 3К96-2 «Полимент-Редут», противолодочные системы 91Р2 и противоторпедные изделия «Пакет-НК».

Первые серийные корабли проекта 22350 оснащены 16 ячейками для вертикального пуска крылатых и зенитных ракет. Теперь же «Адмирал Юмашев» и «Адмирал Спиридонов», заложенные в 2020 году, получат 24 шахты, что, по словам экспертов, существенно увеличит их боевую мощь по сравнению с предшественниками.

«Эти фрегаты категорически нужны флоту, особенно с учётом постепенного вывода из эксплуатации советских крейсеров, эсминцев и больших противолодочных кораблей. Фрегаты проекта 22350 в перспективе составят основу надводного флота, способного действовать в дальней морской зоне и на просторах Мирового океана», — сказал RT основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев.

Аналогичной точки зрения придерживается и главный редактор журнала «Арсенал Отечества» Виктор Мураховский. В беседе с RT он отметил, что эксплуатация фрегатов «Адмирал флота Советского Союза Горшков» и «Адмирал флота Касатонов» подтвердила высокие качества, заложенные в корабли проекта 22350.

«Они обладают мощным ракетным вооружением, в том числе зенитным. К тому же идёт модернизация: новые серийные корабли будут иметь несколько большее водоизмещение, улучшенный состав радиоэлектронного оборудования и ракетного вооружения. Без таких фрегатов не получится успешно выполнять задачи не только вблизи своих берегов, но и в океанской зоне», — пояснил Мураховский.

Как подчёркивают эксперты, реализация уникальной для ВМФ программы строительства фрегатов дальней морской зоны была бы невозможна без успешного завершения работ и испытаний установки М55Р.

Этот агрегат стал первым российским морским двигателем, полностью изготовленным отечественными предприятиями.

Запуск его производства был продиктован потребностями импортозамещения. До 2014—2015 годов российская промышленность закупала продукцию украинской двигателестроительной индустрии. Разработчиком ДГТА является «ОДК-Сатурн» (Рыбинск, Ярославская область).

• Проектирование цифрового двойника морского газотурбинного двигателя нового поколения
• © АО «Объединённая двигателестроительная корпорация»

«Испытания агрегата в сборе с редуктором, дизелем и локальными системами управления проводились в сборочно-испытательном комплексе корабельных газотурбинных двигателей и газотурбинных агрегатов ПАО «ОДК-Сатурн» — уникальном для России объекте, введённом в строй в 2017 году, ставшим ключевым элементом импортозамещения», — говорится в материалах «ОДК-Сатурн».

Задача импортозамещения решена

М55Р — важнейший элемент в составе главной энергетической установки кораблей проекта 22350. На каждом фрегате монтируется два агрегата — по одному на каждый борт. Электропитание обеспечивает дизель-генератор АДГ-1000НК разработки ООО «Уральский дизель-моторный завод» (Екатеринбург).  Все материалы и комплектующие, использованные в М55Р, исключительно российского производства.

Создание ДГТА велось в кооперации с ведущими российскими предприятиями. В проектировке изделия рыбинским инженерам помогали специалисты Северного проектно-конструкторского бюро (Санкт-Петербург).

Также по теме

От торпед до беспилотников: какая техника представлена на военно-морском салоне в Петербурге

Ведущие российские оборонные предприятия представили широкий спектр перспективных и современных образцов техники на Международном…

Редуктор М55Р был изготовлен на ПАО «Звезда» (Санкт-Петербург), локальные системы управления — в АО «Концерн «НПО «Аврора» (Санкт-Петербург).

В 2023 году М55Р получит цифрового двойника. По информации ОДК, это позволит управлять жизненным циклом силовой установки, повысит надёжность и коммерческую привлекательность российских морских двигателей.

«Цифровизация сокращает сроки и стоимость проектирования силовых установок, в том числе линейки морских газотурбинных двигателей нового поколения, помогает достичь расчётных характеристик, минимизирует затраты на изготовление опытных образцов, а также испытания и доводку двигателей», — цитирует пресс-служба ОДК генерального конструктора корпорации Юрия Шмотина.

Мощность М55Р составляет 27,5 тыс. л. с. при КПД 36,8%. Как отмечают в ОДК, по своим характеристикам ДГТА не уступает зарубежным аналогам. Как сообщил в декабре 2020 года генеральный конструктор «ОДК-Сатурн» Роман Храмин, ДГТА является одним из самых передовых и надёжных агрегатов.

«Самое важное, что освоено серийное производство составных частей газотурбинного агрегата. Освоены дизель, редуктор, двигатель и все компоненты этой системы, в том числе электронная, топливная аппаратура», — цитирует Храмина пресс-служба Торгово-промышленной палаты Ярославской области. 

• Испытания дизель-газотурбинного агрегата М55Р
• © АО «Объединённая двигателестроительная корпорация»

По словам Мураховского, М55Р отличается от украинского образца увеличенным эксплуатационным ресурсом, более эффективной топливной системой и повышенным коэффициентом полезного действия.

«После разрыва Киевом военно-технических отношений с Россией нам пришлось в сжатые сроки создать испытательный стенд и подготовить производственную площадку. В итоге российский двигатель получился более совершенным. Он в лучшую сторону отличается по материалам, КПД, техническим и эксплуатационным характеристикам», — пояснил Мураховский.

Также по теме

«Проект такого масштаба реализуется впервые»: чем уникальны модернизированные противолодочные корабли ВМФ

Впервые после модернизации фрегат проекта 1155 «Маршал Шапошников» провёл стрельбы из нового оружия, сообщает Минобороны РФ. На…

Как отмечал в 2017 году президент РФ Владимир Путин на встрече с представителями деловых кругов Ярославской области, на момент прекращения поставок украинских газотурбинных агрегатов Россия не имела научно-производственного фундамента для удовлетворения потребностей флота в двигателестроительных изделиях.

Тем не менее, с точки зрения главы государства, задача импортозамещения данной продукции была решена быстро, уверенно и с высоким качеством.

«Мы создали фактически новую научную школу и новую отрасль по морскому двигателестроению, чего в России раньше никогда не было, мы всё покупали на Украине. Но не было бы счастья, да несчастье помогло», — заявил Путин.

Дмитрий Корнев констатирует, что разрыв военно-технического сотрудничества, на который пошёл официальный Киев, на несколько лет затормозил кораблестроительные программы РФ. «Не будем лукавить: сроки сдачи кораблей ВМФ тогда поползли вправо, и это относилось не только к фрегатам 22350», — сказал Корнев.

Однако, как считает эксперт, «время расставило всё по своим местам» и теперь ключевое значение для промышленности и ВМФ имеет то обстоятельство, что М55Р является исключительно российской разработкой, обеспечивающей полную технологическую независимость от Украины и Запада, где выпускаются морские агрегаты такого же класса.  

Армия

ВМФ России

Двигатели

Корабль

Минобороны

Море

Оборона

Предприятие

Промышленность

Северный флот

Украина

Флот

Экспорт

ПВО

Поставка

Газотурбинный двигатель | Британика

Заголовок

Просмотреть все СМИ

Связанные темы:

удельная мощность
двигатель с регулируемым циклом
газотурбинный двигатель открытого цикла
коптильня
пожарная турбина

См. всю соответствующую информацию →

газотурбинный двигатель , любой двигатель внутреннего сгорания, использующий газ в качестве рабочего тела, используемого для вращения турбины. Этот термин также обычно используется для описания полного двигателя внутреннего сгорания, состоящего как минимум из компрессора, камеры сгорания и турбины.

Общие характеристики

Полезную работу или тягу можно получить от газотурбинного двигателя. Он может приводить в действие генератор, насос или воздушный винт или, в случае чисто реактивного авиационного двигателя, развивать тягу за счет ускорения потока выхлопных газов турбины через сопло. Большое количество энергии может быть произведено таким двигателем, который при той же мощности намного меньше и легче, чем поршневой двигатель внутреннего сгорания. Поршневые двигатели зависят от движения поршня вверх и вниз, которое затем должно быть преобразовано во вращательное движение с помощью коленчатого вала, тогда как газовая турбина напрямую передает мощность вращения вала. Хотя концептуально газотурбинный двигатель представляет собой простое устройство, компоненты эффективной установки должны быть тщательно спроектированы и изготовлены из дорогостоящих материалов из-за высоких температур и напряжений, возникающих в процессе эксплуатации. Таким образом, установки газотурбинных двигателей обычно ограничиваются крупными установками, где они становятся рентабельными.

Циклы газотурбинного двигателя

Большинство газовых турбин работают по открытому циклу, в котором воздух забирается из атмосферы, сжимается в центробежном или осевом компрессоре и затем подается в камеру сгорания. Здесь топливо добавляется и сжигается при практически постоянном давлении с частью воздуха. Дополнительный сжатый воздух, который проходит вокруг секции горения, а затем смешивается с очень горячими дымовыми газами, требуется для поддержания достаточно низкой температуры на выходе из камеры сгорания (фактически на входе в турбину), чтобы турбина могла работать непрерывно. Если блок должен производить мощность на валу, продукты сгорания (в основном воздух) расширяются в турбине до атмосферного давления. Большая часть мощности турбины требуется для работы компрессора; только остаток доступен для подачи работы вала к генератору, насосу или другому устройству. В реактивном двигателе турбина спроектирована так, чтобы обеспечить мощность, достаточную для привода компрессора и вспомогательных устройств. Затем поток газа выходит из турбины при промежуточном давлении (выше местного атмосферного давления) и подается через сопло для создания тяги.

Сначала рассматривается идеализированный газотурбинный двигатель, работающий без потерь по этому простому циклу Брайтона. Если, например, воздух поступает в компрессор при температуре 15 ° C и атмосферном давлении и сжимается до одного мегапаскаля, он затем поглощает тепло от топлива при постоянном давлении до тех пор, пока температура не достигнет 1100 ° C, прежде чем расширяться через турбину обратно в атмосферное. давление. Для этого идеализированного устройства потребуется мощность турбины 1,68 киловатта на каждый киловатт полезной мощности, при этом 0,68 киловатта потребляется для привода компрессора. Тепловой КПД агрегата (чистая произведенная работа, деленная на энергию, добавленную за счет топлива) составит 48 процентов.

Фактическая производительность простого открытого цикла

Если для агрегата, работающего в пределах одного и того же давления и температуры, компрессор и турбина имеют КПД только 80 процентов (, т. е. , работа идеального компрессора равна 0,8-кратной фактической работе, а идеальный выход), ситуация резко меняется, даже если все остальные компоненты остаются идеальными. На каждый произведенный киловатт полезной мощности турбина теперь должна производить 2,71 киловатта, а работа компрессора становится равной 1,71 киловатта. Тепловой КПД падает до 25,9.процентов. Это иллюстрирует важность высокоэффективных компрессоров и турбин. Исторически сложилось так, что разработка эффективных компрессоров была труднее, чем эффективные турбины, что задержало разработку газотурбинного двигателя. Современные агрегаты могут иметь КПД компрессора 86–88 процентов и КПД турбины 88–90 процентов при проектных условиях.

КПД и выходная мощность могут быть увеличены за счет повышения температуры на входе в турбину. Однако все материалы теряют прочность при очень высоких температурах, а поскольку лопатки турбин движутся с высокими скоростями и подвергаются сильным центробежным нагрузкам, температура на входе в турбину выше 1100°C требует специального охлаждения лопаток. Можно показать, что для каждой максимальной температуры на входе в турбину существует оптимальная степень повышения давления. Современные авиационные ГТУ с охлаждением лопаток работают при температуре на входе в турбину выше 1370°С и степени повышения давления около 30:1.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Промежуточное охлаждение, подогрев и регенерация

В авиационных газотурбинных двигателях необходимо обращать внимание на массу и размер диаметра. Это не позволяет добавлять дополнительное оборудование для повышения производительности. Соответственно, двигатели коммерческих самолетов работают по идеализированному выше простому циклу Брайтона. Эти ограничения не распространяются на стационарные газовые турбины, в которые могут быть добавлены компоненты для повышения эффективности. Улучшения могут включать (1) снижение работы сжатия за счет промежуточного охлаждения, (2) увеличение мощности турбины за счет повторного нагрева после частичного расширения или (3) снижение расхода топлива за счет регенерации.

Первое усовершенствование будет включать сжатие воздуха при почти постоянной температуре. Хотя этого нельзя достичь на практике, это можно приблизить к промежуточному охлаждению (, т. е. , сжимая воздух в два или более этапа и охлаждая его водой между этапами до исходной температуры). Охлаждение уменьшает объем обрабатываемого воздуха, а вместе с ним и необходимую работу сжатия.

Второе усовершенствование включает повторный нагрев воздуха после частичного расширения через турбину высокого давления во втором наборе камер сгорания перед подачей его в турбину низкого давления для окончательного расширения. Этот процесс аналогичен повторному нагреву, используемому в паровой турбине.

Оба подхода требуют значительного дополнительного оборудования и используются реже, чем третье усовершенствование. Здесь горячие выхлопные газы турбины проходят через теплообменник или регенератор для повышения температуры воздуха, выходящего из компрессора перед сгоранием. Это уменьшает количество топлива, необходимое для достижения желаемой температуры на входе в турбину. Однако повышение эффективности связано с большим увеличением первоначальных затрат и будет экономически выгодным только для агрегатов, которые работают практически непрерывно.

Краткая история компании GE Gas Turbines

В июле отмечены две важные вехи, благодаря которым газовая генерация стала доминирующей формой производства электроэнергии: промышленная эксплуатация первой в мире промышленной газовой турбины в Невшателе, Швейцария, в 1939 году. , а также коммерческая эксплуатация первой в США газовой турбины, использовавшейся для выработки электроэнергии, — агрегата General Electric (GE) мощностью 3,5 МВт на станции Belle Isle в Оклахома-Сити в 1949 году.

GE, который сегодня является крупнейшим оригинальным оборудованием производитель газовых турбин, с тех пор разработал и внедрил несколько поколений газовых и паровых турбин, генераторов, парогенераторов-утилизаторов (HRSG), конденсаторов и другого балансового оборудования станции. Вот как изменился портфель современных моделей газовых турбин GE за последние 80 лет.

[Дополнительную информацию см. в этом эксклюзивном интервью с главным техническим директором GE Power Джоном Ламмасом: «Интервью POWER: что способствовало скачку технологий газовых турбин в GE за последние 70 лет“]

1939    Впервые в мире Промышленная газовая турбина начинает коммерческую эксплуатацию

Первая в мире промышленная газотурбинная установка, газовая турбина простого цикла мощностью 4 МВт, впервые работает на полной мощности на муниципальной электростанции в Невшателе, Швейцария, 7, 19 июля.39. Турбина разработана компанией Brown Boveri & Cie (BBC), которая была основана в 1891 году в Бадене, Швейцария, но объединилась с ASEA AB в 1988 году и образовала ABB (ASEA Brown Boveri), а затем продана как часть компании ABB. в 2000 г. перешла к Alstom по производству электроэнергии. В 2015 г. GE приобрела энергетический бизнес Alstom.

Газовая турбина Невшатель введена в коммерческую эксплуатацию в качестве резервной установки с КПД 17,4%. Турбина вращается со скоростью 3000 об/мин, имеет температуру на входе в турбину (TIT) 550°C (1022F) и обеспечивает 15400 кВт, из которых 11400 кВт поглощается компрессором с температурой воздуха на входе 20°C (68F). Используемый в основном в резервных и пиковых режимах, он работает почти 70 лет.

1949  Первая в Америке газовая турбина, вырабатывающая электроэнергию

Первая газовая турбина GE, машина мощностью 3,5 МВт, установленная в отдельном здании, примыкающем к паровой установке мощностью 51 МВт в Belle компании Oklahoma Gas and Electric Co. Станция Остров, начинает подавать энергию. Газовая турбина расположена с горизонтальной осью. Как отмечает Американское общество инженеров-механиков (ASME), «несмотря на то, что мощность этого агрегата была рассчитана на 3500 кВт, на самом деле он значительно превышал эту мощность при эксплуатации. Он часто обеспечивал электрическую мощность 5000 кВт, а между 19 июля49 и июле 1952 года средняя мощность составляла 4200 кВт». Сообщается, что блок GE Frame 3 имел КПД около 17%. Примечательно, однако, что в дополнение к выработке электроэнергии его выхлопные газы также использовались для нагрева питательной воды для обычной паровой установки, что сделало ее первой в стране газовой турбиной, используемой в конфигурации «комбинированного цикла».

1951  Двухвальная производная

GE устанавливает три газотурбинные электростанции мощностью 5 МВт в Ратленде, штат Вермонт, на базе двухвальной производной от Frame 3. К так называемым «киловаттным машинам» относятся сдвоенные интеркулеры и рекуператоры.

1953  Первая коммерческая газовая турбина с промежуточным охлаждением, рекуперацией и промежуточным перегревом

Технологические прорывы в отношении соотношения давлений цикла, материалов и покрытий, которые следуют за установкой Невшателя, позволили BBC повысить температуру на входе в турбину до 1200F, а в 1953 году компания запускает электростанцию ​​Beznau II мощностью 27 МВт, повышая тепловую эффективность двухблочной электростанции Beznau мощностью 40 МВт в Швейцарии до 30%. Инженеры Би-би-си, создавшие двухвальную турбину Безнау, выжали «каждую долю эффективности из цикла Брайтона с ограниченными коэффициентами давления цикла и максимальными температурами цикла», — писал С. Кан Гюлен в своем докладе в феврале 2019 года.-изданная книга  Газовые турбины для производства электроэнергии . «Конечным результатом стала целая силовая установка вместо компактного двигателя на салазках».

1960  Первая коммерческая парогазовая установка

Вдохновленная открытием новых газовых месторождений в Нидерландах, австрийская компания NEWAG вводит в эксплуатацию парогазовую установку мощностью 75 МВт Korneuburg-A, одну из первых в своем роде быть построен в Европе. Станция состоит из двух турбин ВВС Type 12 мощностью 25 МВт, паровой турбины мощностью 25 МВт и котла-утилизатора с дожиганием. Несмотря на низкий КПД (около 32,5%), установка работает на базовой нагрузке от 19от 60 до 1975 г., в среднем 6000 часов в год, но вскоре эксплуатация становится неэкономичной, в основном из-за затрат на топливо и повышения эффективности угольных электростанций, которые были введены в эксплуатацию в Европе с 1965 г. и впоследствии используются в основном для пиковых нагрузок. .

1967  Первые специализированные электростанции GE комбинированного цикла

агрегаты с возможностью запуска из полностью обесточенного состояния. GE устанавливает FS3 мощностью 11 МВт в городе Оттава, Онтарио, и FS5 мощностью 21 МВт в Wolverine Electric Ottawa, также в Онтарио. FS3 уже был испытан на морских судах и локомотивах США, отметил Рональд Хант, инженер-консультант, входящий в состав Института инженеров по дизельным и газовым турбинам (IDGTE), в своем докладе в апреле 2019 года.-изданная книга «Развитие и история газовых турбин для энергетики, промышленности и морского назначения» .

1968 Первая турбина LM

Инженеры GE преобразовали турбореактивный двигатель J79, первый полет которого состоялся в 1955 году, в LM1500, турбину для промышленного и морского использования. Первый LM1500 — это турбина мощностью 13,3 МВт, установленная на атомной электростанции Millstone в Коннектикуте.

1969 Более сложные авиационные производные

Первый LM2500, созданный на базе летного двигателя CF6-6, установлен на грузовом корабле GTS Adm. Callaghan ВМС США. В турбине используется 16-ступенчатая компрессорная секция с входными направляющими лопатками и 6-ю ступенями регулируемых лопаток статора, а двухступенчатая секция турбины высокого давления переходит в 6-ступенчатую свободную силовую турбину. Первоначальная конструкция имела двухвальные лопасти HPT, номинальную мощность по ISO 17,9 МВт и тепловой КПД простого цикла 35,8%. Турбины LM2500 широко используются и сегодня. «По сей день ВМС США продолжают выбирать LM2500 для оснащения новейших надводных кораблей своего флота», — говорится в сообщении GE.

1970  Frame 5 становится больше

Продажи Frame 5, одно- и двухвальной осевой турбины простого цикла, остаются высокими. В 1970 году на алюминиевом заводе в Бахрейне используется агрегат Frame 5 мощностью 24 МВт. Сегодня эта модель приобрела почтенный статус в мире газовых турбин благодаря своей репутации надежной рабочей лошадки. Как отметил несколько лет назад Дейв Люсьер, руководивший программой GE в области полевых инженерных работ, пуск электростанции Frame 5 в Саутгемптоне, штат Нью-Йорк, в результате резкого пуска инициировал восстановление электроснабжения на Лонг-Айленде и, в конечном итоге, в Нью-Йорке после Великого отключения электроэнергии на северо-востоке в ноябре 9, 1965. «Будущее ничто без прошлого», — заметил он.

1970  Появляется Frame 7

Появляется MS7000, турбина Frame 7 (60 Гц), мощностью 47,2 МВт с TIT 1650F. Вскоре после этого GE вместе с Alstom начинает разработку одновальной машины Frame 9 с частотой 50 Гц.

1970  BBC запускает серию GT

Чтобы конкурировать за долю на рынке газовых турбин после отключения электричества и в ответ на стратегию GE по созданию более крупных газотурбинных установок, BBC разрабатывает GT11 (60 Гц) и семейства GT13 (50 Гц). Первая газовая турбина BBC GT11 загорелась на озере Рейнбоу в Канаде в 19 году.70. Его мощность составляет 32 МВт при 3600 об/мин.

1971  Первая турбина E-класса

Первая турбина E-класса (7E) дебютировала на заводе National Grid по производству турбин внутреннего сгорания в Шорхэме в Великобритании.

1972  First 7B

GE представляет MS7001B, первую турбину Frame 7 B-класса мощностью 51,8 МВт.

1975  Первая рама 9

Первая машина Frame 9B мощностью 80,7 МВт установлена ​​компанией EDF недалеко от Парижа, в основном, для пиковых нагрузок.

1978  Первая машина 6B

Первая машина 6B установлена ​​на станции Glendive компании Montana-Dakota Utilities. Турбина все еще находится в эксплуатации, заявил генеральный директор GE Gas Power Скотт Стразик в сентябре 2018 года. Еще 1150 турбин 6B установлены по всему миру, обеспечивая электроснабжение объектов по производству энергии и промышленных приложений в таких сегментах, как нефтехимия, разведка нефти и газа и производство цемента. отметил ГЭ. С годами компания совершенствовала технологию. В 1981, компания разработала технологию повышения температуры обжига, что позволило увеличить производительность на 15%. В 1991 году компания представила технологию сгорания с низким содержанием NOx 90 181 x 90 182, а в 2009 году представила пакет улучшений характеристик, в котором используются материалы, покрытия, уплотнения и аэродинамика, заимствованные из линейки F-класса. Чтобы отметить 40-летие этой партии, GE в 2018 году также представила решение по модернизации парка 6B в рамках усилий по продолжению инвестиций в свои «зрелые парки» для поддержания их конкурентоспособности.

1984  Сухое низкоокиси азота _x Прорыв

Первая коммерческая эксплуатация разработанного BBC первого поколения «бедной» сухой смеси _x (DLN) с премиксом начинается на модифицированной установке GT13D в электростанция Lausward с комбинированным циклом мощностью 420 МВт в Дюссельдорфе, Германия. Как отмечает Дитрих Эккардт в своей книге Gas Turbine Powerhouse , опубликованной в 2014 году, BBC представила эту концепцию в 1978 году, основываясь на теоретических выводах о том, что 90 181 x 9 с низким уровнем выбросов NOx0182 сжигание требовало отделения смешивания топлива с воздухом от процесса сгорания, а само сгорание должно происходить в «обедненных» условиях. Эта технология снизила выбросы NO _x до 32 частей на миллион (ppm). По словам Эккардта, хотя позже он был применен к семи блокам GT, он был «слишком сложным и подвержен износу через некоторое время», поэтому BBC начала разработку второго поколения горелок для обедненных премиксов.

1985 Этап 9 когенерации0016

Две авиационные газовые турбины LM2500, паровая турбина и одновальный генератор установлены в системе централизованного теплоснабжения, принадлежащей IJsselcentrale в Нидерландах. Конфигурация предназначена для компенсации высоких инвестиционных затрат на газовые турбины LM2500. GE отмечает, что проект также ознаменовал собой первое применение системы впрыска пара. Тесты производительности показывают КПД при полной нагрузке 50%.

1987  Выпущен первый GT13E

Первый блок ABB (позже Alstom, а затем GE) GT13E мощностью 147,9 МВт успешно введен в эксплуатацию на объекте Hemweg, принадлежащем и управляемом голландской энергетической компанией UNA в Нидерландах. Еще 27 единиц этого типа были введены в эксплуатацию, прежде чем требования рынка подтолкнули компанию к разработке газовых турбин с более высоким КПД и выбросами NO _x ниже 25 частей на миллион. В 1991 году компания выпускает GT13E2. В турбине используется одна камера сгорания SILO, установленная сверху.

1988  Выпуск LM6000

GE расширяет парк LM, включив в него LM6000, турбину, созданную на базе турбовентиляторного авиационного двигателя GE CF6-80C2 с большим двухконтуром. Двухвальная высокопроизводительная газовая турбина простого цикла имеет мощность до 36,6 МВт и КПД 41,9% по рейтингу ISO.

1990  Эра F-класса начинается

Первая машина F-класса, 7F мощностью 147 МВт с TIT 2300F, начала работать в Chesterfield Power компании Virginia Electric & Power Co. (VEPCO) Станция 6 июня 1990. Хотя прототип первоначально использовался для испытаний простого цикла, прежде чем он был преобразован в комбинированный цикл в 1992 году, источники широко сообщают, что он имел КПД 45,2% и общую выходную мощность 214 МВт в режиме комбинированного цикла (и 150 МВт и 34,5% в режиме простого цикла). По данным 7F Users Group, Chesterfield 7 ознаменовал начало золотой эры технологии газовых турбин (которая, по мнению некоторых отраслевых обозревателей, закончилась в 2015 году). Группа также отмечает, что машины F-класса «с годами усложнялись, чтобы соответствовать все более строгим экологическим нормам и целям владельцев по повышению эффективности и доступности/надежности».

Примечания GE Технология F была первоначально разработана в 1980-х годах, когда она представляла собой «квантовый скачок в рабочих температурах, технологии охлаждения и аэротермических характеристиках газовых турбин большой мощности». С тех пор, как GE представила MS7001F в 1987 году, дизайн которого обусловлен «потребностью в более эффективных установках с более низким уровнем выбросов и меньшей стоимостью (за кВт/час)», технология масштабировалась вверх и вниз, и сегодня она доступна в выходных данных. от 51 МВт для установки простого цикла 6F.01 до более 1000 МВт для установки с комбинированным циклом 3×1 на основе 7F.05. Семейство расширилось до 6F и 9Фс. По всему миру установлено более 1500 машин F-класса, предназначенных для различных областей применения, от производства электроэнергии, комбинированного производства тепла и электроэнергии до механического привода в таких различных отраслях, как выплавка алюминия, нефтеперерабатывающие заводы и пищевая промышленность.

1991  Коммерческий сухой низкий уровень выбросов NO _x Решение

В то время как GE начала разработку и испытания систем сгорания с сухим низким уровнем выбросов NO _x (DLN) в 1970-х годах, она представила свои первые коммерческие системы сжигания газа и DLN. газовые турбины большой мощности в 1991. Результатом исследований стало решение DLN-1 для турбин E-класса и решение DLN-2 для турбин F-класса; последний также применялся к машинам EC и H-класса. В 2015 году GE представила систему сгорания DLN2.6+ для новых и существующих газовых турбин 7F, а в мае 2018 года объявила о «гибком» решении по модернизации, в котором камера сгорания DLN 2.6+ сочетается с технологией аксиальной ступенчатой ​​подачи топлива. Ранее в этом году компания заявила, что завершила первую установку новой технологии газовой электростанции, которая может снизить выбросы NO 9.0181 x до 5 стр/мин.

1992  Первый 9F

159-МВт 7F с TIT 2350F начинает работать на другом блоке Chesterfield (Chesterfield 8) в Вирджинии, а первый 9F начинает работать в режиме простого цикла на площадке EDF в г. северный Париж. GE совместно с Alstom разработала турбину мощностью 212 МВт.

1992  GT13E2

АББ представляет на рынке газовую турбину GT13E2 мощностью 166 МВт. По сравнению с GT13E, GT13E2 имеет более высокий TIT 2,012F и увеличивает коэффициент сжатия с 13,9.:1 до 15,0:1. GE по-прежнему предлагает модель турбины сегодня. GT13E2 2017 развивает мощность 210 МВт при КПД простого цикла 38% и КПД комбинированного цикла более 55%.

1996  Электростанция на колесах

Компания GE представляет TM2500, переносную авиационную модель на прицепе — «электростанцию ​​на колесах».

1997 Конкуренция F-класса уступает GT24/GT26За 87 быстро последовала компания Westinghouse (в сотрудничестве с Mitsubishi) в 1989 году с 501F, а затем в 1991 году Siemens со своим V94.3. Вот почему, как отмечает Эккардт, ABB «решила использовать стратегию «прыгающей лягушки», чтобы догнать своих конкурентов». Компания запустила собственный GT24 (60 Гц)/GT26 (50 Гц) в декабре 1991 года. Прототип GT24 мощностью 165 МВт был установлен на электростанции Gilbert в Нью-Джерси в 1993 году. компактная модель, доступная на рынке, и единственная, в которой используется последовательное сгорание с особенно высокой степенью сжатия», — отмечает он. Он также имел эффективность 56%, что на 2-3% больше, чем у конкурентов. GT26 был запущен в 1997. Газовая электростанция Rocksavage мощностью 770 МВт в Великобритании — одна из первых, оснащенных газовыми турбинами GT26.

2003  Эра H-класса начинается

GE представляет первую систему H-класса (H-систему) 9H, 50-Гц турбину мощностью 480 МВт с температурой горения 2600F в заливе Баглан Электростанция в Уэльсе. 9H — одновальная установка с комбинированным циклом — достигает температуры обжига значительно выше 2600F. Но, как отмечает Гюлен в своей книге за февраль 2019 года, хотя H-System «была безусловным успехом с технологической точки зрения, это был коммерческий провал». Он отмечает, что монокристаллические компоненты тракта горячего газа с усовершенствованными термобарьерными покрытиями удорожают и усложняют работу с более длительными, чем обычно, перерывами в обслуживании. Всего было построено и продолжает эксплуатироваться только шесть электростанций с комбинированным циклом H-системы, и хотя одна из этих электростанций — 60-Гц Энергетический центр Внутренней Империи — достигла заметной теплопроизводительности и NO _x параметров выбросов, GE больше не предлагает H-систему. Новейшими звездами линейки H-класса являются модели HA.

Запуск H-System компанией GE, однако, обострил конкуренцию между крупными производителями газовых турбин, которые удвоили усилия по повышению эффективности газовых турбин. В 2011 году компания Siemens преодолела 60-процентный барьер теплового КПД, разработав газовую турбину 8000H в Иршинге, Германия, газовую турбину, которая номинально имела такую ​​же TIT, что и H-система (2732F), но с более низкой температурой горения. Тем временем Westinghouse в сотрудничестве с Mitsubishi Heavy Industries (MHI) работала над промежуточной температурой обжига класса G — технология, которую теперь предлагает Mitsubishi Hitachi Power Systems (MHPS). MHI также отказалась от разработки технологии H и начала разработку J-класса, технология камеры сгорания которого основана на системе парового охлаждения, используемой в G-классе.

2005  6C пускает корни

В Турции дебютирует парогазовая установка мощностью 130 МВт, состоящая из 2x рамы 6C (6F. 01). 6C, который теперь известен как 6F.01, был первоначально представлен в 2003 году с мощностью 42 МВт и модернизирован до 46 МВт после проверки площадки. GE заявляет, что эта модель лидирует в отрасли по когенерации и эффективности комбинированного цикла для газовых турбин с диапазоном мощности менее 100 МВт. «Его огромная энергия выхлопа позволяет производить большое количество пара как для выработки электроэнергии, так и для когенерации. Он достигает более 58% эффективности в схеме комбинированного цикла 2×1 и более 80% эффективности в режиме когенерации», — говорится в сообщении.

2009  Модернизация Alstom MXL2

Компания Alstom развертывает усовершенствованную газовую турбину GT26 MXL2 на электростанции Castejon в Испании. Модернизация MXL позволяет владельцам GT26 воспользоваться новыми оптимизациями компрессора, а также улучшенным покрытием и охлаждением турбин высокого и низкого давления. Это также продлевает срок службы оборудования. В то время как концепция MXL начиналась как стандартная функция нового парка GT13E2, Alstom также установила первую модернизацию MXL2 для своей газовой турбины GT13E2 на электростанции South Humber Bank в Великобритании в 2012 г.

Сегодня GE предлагает модернизацию MXL2 для своих турбин GT13E2, которые она приобрела у Alstom в 2015 году. Однако в рамках приобретения Alstom GE договорилась с Европейской комиссией о продаже части портфеля газовых турбин Alstom для сохранения конкурентоспособности. Продажа включала в себя, в целом, технологию газовых турбин Alstom GT26 и J-класса GT36, а также некоторые контракты на обслуживание GT26, которые были проданы Ansaldo Energia. Тем не менее, GE сохранила все контракты на обслуживание GT24. Сегодня Ansaldo предлагает обновление MXL2 для GT26, а GE упаковала обновление в новое предложение GT26 HE, которое было выпущено в 2019 году.. Сегодня Ansaldo предлагает обновление MXL2 для GT26, а GE упаковала обновление в новое предложение GT26 HE, которое было выпущено в 2019 году.

2014 , GE представляет две новые турбины H-класса с воздушным охлаждением, 9HA (50 Гц) и 7HA (60 Гц), которые разработаны с использованием достижений в области материалов, аэродинамики и передового производства. Турбины также включают в себя преимущества новой цифровой эры, когда интегрированное программное обеспечение и аналитика обеспечивают более высокую производительность и эффективность. GE говорит, что турбины, которые варьируются от 29От 0 МВт (7HA.01) до 571 МВт (9HA.02) побьют рекорды эффективности.

2015 GE приобретает энергетическое подразделение Alstom

После одобрения регулирующими органами сделки на сумму 10,6 млрд долларов в более чем 20 странах и регионах приобретение GE энергетического подразделения Alstom завершено в ноябре 2015 года.

Эта сделка является крупнейшей сделкой GE за всю историю. Джефф Иммельт, который в то время был генеральным директором GE, сказал, что приобретение GE дополнительных технологий Alstom, глобальных возможностей, установленной базы и талантов означало немедленную выгоду для клиентов, в том числе для текущих проектов, использующих газовые турбины GE 7HA, HRSGs и паровые турбины Alstom. Это также благо для ряда предлагаемых проектов. Однако в ноябре 2017 года другой бывший генеральный директор GE, Джон Флэннери, сообщил, что результаты Alstom «явно ниже наших ожиданий». GE купила французскую компанию по четырем причинам: установленная база; широкая линейка продуктов для паровых и энергетических островов, которые, как предполагала GE, могли продаваться перекрестно; синергия между операциями, затратами и доходами; и талант персонала Alstom, который в конечном итоге окупился. Но GE пострадала из-за того, что «рынок явно значительно ниже того, на что мы рассчитывали в этом бизнесе», — сказал Фланнери.

2016  Развертывание первой системы высокой доступности

Первая система высокой доступности 9HA.01 мощностью 397 МВт с КПД 62,22% развернута на заводе EDF в Бушене во Франции. Проект POWER Top Plant в 2017 году.

2017  LM9000 Выпущен на рынок

По мере того, как рыночный спрос на авиационные компоненты растет, чтобы сбалансировать растущую долю возобновляемых источников энергии, GE представляет LM9000, силовую установку мощностью от 67 до 75 МВт, созданную на базе авиационного двигателя GE-90. , установленный на Boeing 777.

2017  6F.01 Перезапуск для распределенного рынка

Чтобы получить некоторое влияние на растущем рынке распределенной энергии, GE повторно запускает турбину 6F.01, оснащая ее передовыми материалами и технологиями, заимствованными из H- и F- компании GE. классные газовые турбины. Перезапущенная модель впервые установлена ​​на проекте газораспределения Huaneng Guilin. Энергоблок 6Ф.01 мощностью 50 МВт на этом проекте имеет КПД комбинированного цикла 57% и коэффициент использования топлива 81,15%.

2017 7HA.02 Этап развертывания

На проектах Exelon Wolf Hollow и Colorado Bend в Техасе дебютирует турбина 7HA.02. Обе станции сконфигурированы как многовальные 2 × 1 с общей мощностью более 1000 МВт на каждой площадке.

2017 Начало эксплуатации первых турбин 7HA.01

Компания GE и Toshiba совместно установили шесть газовых турбин 7HA. 01 и две паровые турбины на теплоэлектростанции Ниши Нагоя компании Chubu Electric Co. в префектуре Аити, Япония. Первый блок из трех энергоблоков был введен в коммерческую эксплуатацию в сентябре 2017 года. На блоке 1 достигнут уровень полной эффективности комбинированного цикла в 63,08%, что является еще одним мировым рекордом по самой высокой полной эффективности. Второй блок из трех энергоблоков вышел в промышленную эксплуатацию в конце марта 2018 года.0031 МОЩНОСТЬ Лучший завод в 2018 году .

2018  Dual-Fuel HA

В июне 2018 года PSEG Power, дочерняя компания PSEG, начинает коммерческую эксплуатацию своей парогазовой электростанции Sewaren 7 в Нью-Джерси. Блок мощностью 540 МВт, 7HA.02, является первой в мире двухтопливной турбиной H-класса. Завод рассчитан на работу на двух видах топлива, включая природный газ и мазут со сверхнизким содержанием серы (ULSD). Возможность работы на двух видах топлива позволяет использовать ULSD в случае нехватки природного газа, повышая надежность и надежность установки.

2019 Первая турбина 9HA.02 Отгружена

Крупнейшая на сегодняшний день турбина HA GE — 9HA.02 мощностью 571 МВт — отправлена ​​компании Southern Power Generation Sdn Bhd (SPG) для своей новой электростанции Track 4A мощностью 1440 л. Электростанция комбинированного цикла МВт в Пасир-Гуданг, Джохор, Малайзия. Он будет состоять из двух энергоблоков, каждый из которых будет оснащен газовой турбиной 9HA.02, генератором и котлом-утилизатором от GE.

2019  GT26 HE Запущен

GE представляет модернизацию GT26 High Efficiency (HE), в которой сочетаются технологии GE и Alstom для обеспечения высокого уровня проникновения возобновляемых источников энергии. Uniper установит турбину на электростанции Энфилд в Великобритании в 2020 году. «Если вы думаете об модернизациях, которые мы делали в прошлом, то они были, я бы сказал, частичными, либо AGP с горячим газом [расширенный газовый тракт], о котором вы, возможно, знаете, камера сгорания или компрессор. С HE — высокоэффективным обновлением — мы наносим удары по каждому модулю. Мы рассматриваем турбину НД [низкого давления], компрессор и камеру сгорания», — сказал Амит Кулкарни, генеральный менеджер по организации линейки продуктов класса F/H в GE Power Service.0031 СИЛА в марте. «Итак, это самое передовое обновление для этой модели, и оно сочетает в себе технологии как F, так и наших устройств класса HA. Он также сочетает в себе технологии и опыт как GE, так и Alstom».

2019  7HA.03 Представлена ​​

GE представляет 7HA.03, новейшую модель в линейке высокоэффективных газовых турбин с воздушным охлаждением (HA), запущенных в 2014 году. Компания также объявляет, что Центр чистой энергии Florida Power and Light (FPL) в Дания-Бич станет первым, кто продемонстрирует две «самые большие, самые эффективные и гибкие газовые турбины в мире» для рынка 60 Гц, когда они начнут коммерческую эксплуатацию в 2022. 7HA.03 будет иметь полезную мощность за один цикл 430 МВт — значительный прирост по сравнению с его предшественником, 7HA. 02, мощностью 384 МВт, и газовой турбиной первого поколения в классе HA, 7HA.01 с рейтингом 290 МВт. В комбинированном цикле установка 1×1 7HA.03 может предложить 640 МВт, а в 2×1 – 1282 МВт. Поскольку он объединяет последние достижения в технологии производства и использует усовершенствованные технологии предыдущих моделей, 7HA.03 будет иметь чистую эффективность комбинированного цикла 63,9%, что на 0,4% больше, чем у его предшественника, 7HA.02, GE. сказал.

2021  Первые турбины 9HA.02 начинают коммерческую эксплуатацию

GE начинает коммерческую эксплуатацию первых двух 9Турбины HA.02 — одна из крупнейших в мире моделей электростанций, работающих на газе, — на электростанции Track 4A мощностью 1,4 ГВт на юге Малайзии. Проект успешно запущен, несмотря на задержки, вызванные смертельной пандемией COVID-19. Двигатель 9HA.02 мощностью 575 МВт в соответствии с требованиями ISO увеличивает чистую эффективность «за пределы 64% эффективности комбинированного цикла» и помогает GE достичь 65% к началу 2020-х годов.