Новости
Самая мощная турбина в мире
Система образования в каждой стране имеет глубокие исторические и культурные корни и вполне может отвергать те или иные новации, если они этого не учитывают
Энергетическое подразделение концерна Siemens объявило о завершении испытаний газотурбинной установки (ГТУ) с воздушным охлаждением лопаток SGT5-8000H мощностью 375 МВт и КПД 40%. По сообщению журнала Modern Power Systems, эта турбина уже признана Книгой рекордов Гиннесса "самой мощной функционирующей газовой турбиной в мире". По мощности нового изделия Siemens изрядно опередила всех конкурентов. Причем речь идет не только о ГТУ с воздушным охлаждением лопаток, но и о газовых турбинах с паровым охлаждением, которые до последнего времени считались лидерами по единичной мощности. Прежде всего это турбина General Electric 9001H мощностью свыше 300 МВт и ГТУ серии J мощностью 320 МВт производства Mitsubishi Heavy Industries. Интерес к пару в качестве охладителя лопаток эти энергомашиностроительные компании проявили еще в 1990−х годах, когда им пришлось решать проблему повышения эффективности. При этом ставилась цель одновременного увеличения мощности и самой газовой турбины, и всей парогазовой установки, в которой эта самая ГТУ работает, в целом. По циклу Карно для роста КПД необходимо использовать все более высокие температуры рабочих газов, идущих в турбину, а расширение мощности неизбежно влекло за собой увеличение габаритов турбины, в этом случае росли и размеры лопаток. Существовавшие тогда технологии воздушного охлаждения не обеспечивали надежного теплосъема с габаритных лопаток при температурах, превышающих 1300 градусов, тогда как в более эффективных ГТУ предстояло использовать рабочие газы при 1500 градусах или даже более высоких температурах. Необходимо было обеспечить такое охлаждение, чтобы дорогостоящие лопатки не только банально не деформировались, но и могли обеспечить более или менее приличный ресурс работы. Разочаровавшись в воздухе, для обеспечения работоспособности лопаток мощных ГТУ некоторые компании сделали ставку на охлаждение их паром, так как его теплоемкость намного выше теплоемкости воздуха. К тому же пар, снимаемый с газовой турбины и направляемый в паровую турбину, мог повышать параметры и ее работы. Немцы же пошли по пути усовершенствования воздушного охлаждения лопаток. Каждая из монокристаллических лопаток и лопаток, выращенных по технологии направленной кристаллизации, которые стоят на первых, самых горячих ступенях SGT5-8000H, представляет собой своего рода дуршлаг. Лопатка пронизана множеством микропор, через которые охлаждающий воздух поступает наружу и, обволакивая поверхность лопатки пленочной защитой, поддерживает ее температуру в пределах 800 градусов по Цельсию, притом что температура рабочих газов на входе превышает 1500 градусов! Это ноу-хау -- серьезное достижение интернациональной команды Siemens: в его разработке применялись заделы по камерам сгорания бывшего газотурбинного подразделения американского Westinghouse, приобретенного немецкой корпорацией, а над проточной частью пришлось изрядно попотеть специалистам американского же производителя авиационных двигателей Pratt & Whitney, поднаторевшим в работе с высокотемпературными газами. SGT5-8000H выпустили в коммерческую жизнь после девятилетнего технологического цикла подготовки. Только на стадии промышленно-экспериментальной эксплуатации она отработала 1500 часов, причем 1200 из них -- в режиме максимальной нагрузки на электростанции в немецком Иршинге. Немцы схитрили. В октябре 2000 года, когда еще только писался концепт SGT5-8000H, Siemens объявляла, что мощность будущей турбины будет 340 МВт, а всей парогазовой установки -- 530 МВт. Общий КПД должен был составить менее 59%. Теперь в Иршинге начались испытания ПГУ мощностью уже 570 МВт и с КПД свыше 60%. Она построена по так называемой одновальной схеме "один плюс один", то есть когда на одном валу расположены и ГТУ 8000H, и паровая турбина, работающие на один мощный генератор. Промышленный пуск планируется на 2011 год. |
Комментариев нет:
Отправить комментарий