我國重型燃氣輪機應用獲重大突破

　　6月23日，中國東方電氣集團有限公司（簡稱“東方電氣”）與三菱日立電力系統(tǒng)公司簡稱“三菱日立”簽訂M701F5燃機技術轉(zhuǎn)讓協(xié)議暨M701J燃機技術轉(zhuǎn)讓框架協(xié)議。此次引進的M701F5燃機是世界上投運的最先進的F級燃機，M701J是目前世界上投運的最先進的H級燃機，東方電氣是國內(nèi)重型燃機技術引進最全面，也是國產(chǎn)化率最高的燃氣輪機設備制造廠家。這標志著東方電氣引導中國大型重型燃機的應用邁出了新的步伐。

　　拓展國內(nèi)F級重型燃機市場

　　燃氣輪機是典型的高新技術密集型產(chǎn)品，是國家制造能力的體現(xiàn)，被譽為機械制造業(yè)“皇冠上的明珠”。根據(jù)國家當時政策，從2002年開始，東方電氣引進E級、F級燃氣輪機及聯(lián)合循環(huán)技術。2003年，東方電氣與三菱（現(xiàn)三菱日立）簽署F級重型燃機的技術轉(zhuǎn)讓協(xié)議，以許可證的方式獲得三菱燃機制造技術，并對第一捆10臺燃機機組逐漸進行國產(chǎn)化研制，2005年6月，東方－三菱首臺F級（M701F3）重型燃氣輪機在東方汽輪機有限公司（簡稱“東方汽輪機”）空負荷試車一次成功，宣告我國首臺國產(chǎn)化率高達46.5%的重型燃氣輪機在東方電氣順利誕生。

　　同時，高溫熱部件（包括燃燒室、透平動、靜葉片）的國產(chǎn)化在廣州三菱—東方燃氣輪機有限公司開始進行。經(jīng)過不斷努力，2010年，東方電氣制造的高國產(chǎn)化M701F3重型燃機在福建莆田電廠投運，該燃機國產(chǎn)化率達到80%左右，創(chuàng)造了國內(nèi)燃機國產(chǎn)化率的最高紀錄，達到了合作協(xié)議要求。

　　截至目前，東方電氣累計產(chǎn)出28個項目共計63臺燃機，已成為國內(nèi)F級重型燃機市場占有率最高的制造廠商。具備聯(lián)合循環(huán)項目獨立營銷、工程投標、工程設計的能力。能獨立配合用戶進行各種方案的優(yōu)化。通過近50臺燃機安裝、調(diào)試服務的鍛煉，東方汽輪機目前已成功建設了一支包括多專業(yè)、多工種、高技能、國際化，并且配備有精良裝備和各種現(xiàn)代化測試儀器的聯(lián)合循環(huán)機組用戶服務團隊。

　　隨著市場的變化，東方電氣和三菱日立不斷加深合作，向用戶推出更先進的燃氣輪機產(chǎn)品。2015年10月，東方電氣從華能國際電力股份有限公司獲得國內(nèi)首套2臺M701F5型燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站主設備訂單，此次供貨的主設備將用于華能北京熱電廠三期工程，這標志著三菱日立（MHPS）更先進的F型燃氣輪機進入中國市場。

　　華能北京熱電三期工程聯(lián)合循環(huán)機組總出力約為110萬千瓦，采用的M701F5型燃氣輪機是以累計運行時間超過22萬小時的M701F4型燃機為基礎，結(jié)合了G型和J型燃機先進技術的更高效設備，聯(lián)合循環(huán)熱效率在同級別燃機中首屈一指。目前該項目處于制造階段，機組將在今年內(nèi)完成交貨，計劃于2017年初投產(chǎn)。F5燃機同F(xiàn)4型燃機一樣，冷端部件將由東方汽輪機制造，熱部件將由廣州三菱－東方燃氣輪機有限公司或三菱日立提供。

　　新型燃機大幅提高機組效率

　　M701F5和J型燃機是三菱日立的最新技術機型，其性能在同類型機組中處于領先水平。此次引進的M701F5和J型燃機分別覆蓋不同的功率等級，三菱日立將最新高效燃氣輪機設計技術同成熟結(jié)構相結(jié)合，升級和改進推出了單循環(huán)輸出功率接近36萬千瓦的M701F5和單循環(huán)輸出功率為44.5萬千瓦的M701J燃氣輪機，兩種燃機的聯(lián)合循環(huán)出力分別達到52.5萬千瓦和65萬千瓦。

　　三菱燃氣輪機技術目前處于世界先進水平，特別是透平冷卻技術在重型燃氣輪機領域處于領先地位。采用干式低排放預混燃燒器，較好地解決了氮氧化物排放和燃燒穩(wěn)定性的問題。一般情況下，透平入口溫度越高，燃氣輪機的效率就越高。采用先進技術的“J”型燃氣輪機實現(xiàn)了全球最高的燃機入口溫度——1600攝氏度。F5是F系列最新升級版本，升級后的機組透平初溫達到1500攝氏度高溫，是F級燃機中溫度最高的機型。

　　通過高性能的高溫材料和優(yōu)良的冷卻技術相結(jié)合，既提高機組的性能，又能降低機組的維護費用。M701J配備壓比為23：1的15級軸流壓氣機，燃燒器和4級軸流透平都采用空氣冷卻，并且前3級采用了最新高溫保護涂層，陶瓷熱障涂層和高性能氣膜冷卻等高技術保證高溫下部件的長壽命。首臺M701J和首臺M701F5型燃機都已在日本國內(nèi)投入商業(yè)運行，機組運行穩(wěn)定，性能均超過設計數(shù)據(jù)。

　　燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)是指在燃氣輪機發(fā)電的同時，利用其從燃氣輪機排出的高溫排氣加熱產(chǎn)生蒸汽并通過蒸汽輪機發(fā)電。由于發(fā)電效率提高，可削減二氧化碳排放量。目前國內(nèi)投運的先進F級燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組效率在59.0%左右，M701F5機組效率高于60.5%、M701J機組效率高于61%。以一個安裝有兩臺燃氣輪機的聯(lián)合循環(huán)電廠為例，假設年運行時間4000小時，相比M701F4機組，M701F5機組年發(fā)電量將增加3.6億度、機組熱耗降低約180千焦/千瓦時、每度電的氮氧化物排放量減少約3%，M701J機組年發(fā)電量將增加13.6億度、機組熱耗降低約240千焦/千瓦時、每度電的氮氧化物排放量減少約4%，這將為用戶帶來極為可觀的經(jīng)濟效益。（記者于海江）

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