Основни концепти
Према „Речнику гасних турбина“ (ГБ/Т 15135-2018), гасна турбина се односи на ротирајућу машину са континуалним протоком (једна машина) која претвара топлотну енергију у механички рад, укључујући компресор, опрему за грејање радни флуид (као што је комора за сагоревање), турбина, контролни систем и помоћна опрема.
Индустријски гаснотурбински мотори, који се генерално називају гасним турбинама или турбинама, индустријски гасни мотори, у суштини су иста ствар као и ваздухопловни турбински гасни мотори (који се називају авио-мотори), али су сценарији примене мало другачији. Они компресују гас под високим притиском у комору за сагоревање и реакцијом хемијске енергије претварају хемијску енергију у механички рад кроз турбину (транслитерација турбине).
Као уређај за конверзију енергије, гасна турбина је авионски мотор који претвара авијацијски керозин у механичку енергију за пропелер када лети на небу; гасна турбина која се користи на земљи претвара природни гас и нафту у механичку енергију за генератор.
Парне турбине, мотори са унутрашњим сагоревањем и гасне турбине су први пут развијени за употребу на ратним бродовима. Парне турбине су коришћене пре Првог светског рата, мотори са унутрашњим сагоревањем су коришћени током Првог и Другог светског рата, а гасне турбине за ратне бродове развијене су после Другог светског рата. Они су модификовани од авионских мотора и углавном су коришћени на великим површинским бродовима.
Гасне турбине имају неколико карактеристика:
Прво, теоретска ефикасност конверзије енергије може да достигне 88%, што је уређај са највећом ефикасношћу конверзије енергије до сада. За гориве ћелије се каже да могу да постигну ефикасност конверзије од 90%, али још увек нису у потпуности комерцијализоване; теоријска ефикасност конверзије енергије мотора са унутрашњим сагоревањем је 88%, што је деценијама тестирано.
Друго, температура сагоревања гасних турбина је релативно висока, а емисија штетних гасова релативно ниска.
Треће, густина снаге је релативно велика. Једна машина величине контејнера може снабдевати енергијом разарача; два контејнера су у основи довољна за цивилну струју једног округа. Парне турбине су веома велике, као што су дизел мотори и мотори са унутрашњим сагоревањем снаге више од 10 мегавата, који су у основи велики уређаји тешки хиљадама тона и високи десетине метара.
Четврто, гасне турбине нису као мотори са унутрашњим сагоревањем, који су тактни, а рад се обавља једном на свака 4 такта. Гасне турбине раде непрекидно, а турбина је вртложна линија. То је уређај термичког мотора са највећом ефикасношћу конверзије енергије, претварајући хемијску енергију у топлотну и механичку енергију.
Седамдесетих година прошлог века гасне турбине су ушле у америчку нафтну индустрију, што је довело до индустријских гасних турбина. Мотори авиона захтевају релативно високе перформансе, релативно су софистицирани и имају релативно кратак век трајања; индустријски мотори не морају да смањују тежину, направљени су веома чврсти и захтевају релативно дуг животни век. Око осамдесетих година прошлог века, развојем природног гаса, улази у електропривреду.
После Другог светског рата, технички ниво Сједињених Држава није био на високом нивоу. Најранија аквизиција је била италијанских компанија, које су главни град ротационе опреме у Европи. Типична британска компанија је Роллс-Роице, која производи моторе за авионе. Генерално, компаније које производе моторе за авионе ће правити гасне турбине. Немачки Сименс купљен је широм Европе, а такође је набавио и Ролс-Ројсову модификацију авиона. Руске гасне турбине су углавном у сарадњи са Украјином. Сви дизајни су у Русији, а неке од производних база су у Мариупољу, Украјина.
Последњих деценија једино је јапански Мицубиши развио праву тешку гасну турбину, а Кавасаки прави мање, тако да и даље постоји одређени праг. Мале и средње гасне турбине су углавном ГЕ, посебно за војну употребу. Главни разарачи су углавном ГЕ, модел ЛМ-2500. Сиеменс је купио неке од својих малих гасних турбина у Линколну у Великој Британији, са капацитетом мањим од 15 МВ, а неке у Финспангу у Шведској. Најбоља компанија у малим гасним турбинама је Солар у САД, која је веома близу својим купцима и има највећи тржишни удео на свету за мале гасне турбине капацитета мање од 15 МВ.
Класификација
Према структурном облику и излазној снази, гасне турбине се могу поделити у три категорије: микро, лаке и тешке. Међу њима, микро и лаке гасне турбине се могу модификовати од авионских мотора (такође познатих као „аеро-то-гас“), са снагом обично унутар 50МВ, и могу се користити у индустријској производњи електричне енергије, снази бродова, цевоводима, резервоарима локомотиве, дистрибуирану производњу електричне енергије и комбиновану топлотну и електричну енергију. Гасне турбине за тешке услове рада имају снагу већу од 50 МВ и углавном се користе као фиксни генератори на копну, као што су градске електричне мреже.
Гасни мотори за тешке услове рада се генерално класификују према температури. Класе Е, Ф, Г и Х одговарају различитим температурама сагоревања. Из инжењерске перспективе, пожељније је класификовати их на основу температурне носивости легуре.
У Кини су то у основи мале гасне турбине. Мале гасне турбине се генерално класификују по структури: једноосне, двоосне, троосне, аеромодификоване, индустријске, а ретко се класификују по температури, јер температура малих гасних турбина није толико висока у поређењу са гасом за тешке услове рада. турбине. Они са нивоом снаге испод 30 мегавата су заправо кристали изједначене осовине, односно Е-граде. Ово није апсолутно, а неки напреднији су достигли Ф разред. Е-граде је пробно произведен у Кини 1995. Око 50 мегавата вероватно одговара Ф-граде, што је оријентисани кристал. Кина је пробно произвела оцену 2005. и сада имамо све ове материјале. Најнапредније гасне турбине су достигле ниво Х, а ми сада имамо наше монокристале друге генерације.
Генерално, оне снаге испод 1 МВ се називају микро-гасне турбине. У ствари, микро-гасне турбине у иностранству не користе тако добре легуре због ниске температуре. Користе неке специјалне челике, а ретко користе кристале са једнаком осовином. Оне снаге око 15 МВ називају се мале гасне турбине, које углавном користе кристале са једнаком осовином. Постоје и неке специјалне компаније у иностранству које користе специјалне челике, али зато што су њихови премази посебно добри, они се праве боље. Мали и средњи 30~50 МВ углавном користе више оријентисане кристале, односно Ф-граде. Већи користе монокристале прве и друге генерације, који су наши домаћи брендови.
Мале и средње и микро гасне турбине се углавном користе у дистрибуираној снази и комбинованој топлоти и снази. Они испод 30 МВ и 15 МВ се углавном користе у Сечуану, а они испод 7 МВ се углавном користе у Чонгкингу. Ово је повезано са обимом његових индустријских паркова. Они од око 30 МВ се углавном користе у Ђангсуу, а они од 50 МВ до 100 МВ се углавном користе у индустријским парковима у Гуангдонгу, углавном за дистрибуирану енергију или комбиновану топлоту и енергију. Оне снаге изнад 100 МВ се у основи користе за неке велике вршне регулације електричне мреже или као електране са основним оптерећењем. Индустрија нафте и гаса у основи користи мале. У узводној рударској индустрији највише се користи 7 МВ и 15 МВ, а средњи цевоводни транспорт је углавном 15 МВ и 30 МВ.
Пројектни систем гасних турбина испод 30 МВ је релативно зрео, а систем процесних материјала је такође релативно зрео. Стопа приноса ОБТ може да достигне 85%. Индустријске гасне турбине и даље треба да се фокусирају на економске перформансе, техничку и економску процену, или перформансе трошкова, а главни индикатор процене је стопа приноса.
За средње и велике гасне турбине, ми (домаћи) имамо мало акумулације софтвера за пројектовање, спецификација дизајна и базе података неких материјала и процеса у нашем систему пројектовања, тако да овај систем пројектовања није много зрео и стопа приноса није висока . Ф-ниво или оријентисани кристал је вододелница. Испод оријентисаног кристала, још увек смо довољно сигурни да учествујемо на међународном такмичењу. Изнад оријентисаног кристала, на индустријском нивоу, још увек имамо одређени јаз. Ово подручје је предато репрезентацији. Неколико централних предузећа ради основна истраживања и развој, а улагања у основне материјале и основне процесе су огромна.
Индустријски ланац
У узводном ланцу индустрије гасних турбина у мојој земљи, произвођачи легура на високим температурама, легура титанијума, композитних материјала, легура алуминијума и општег челика укључују Гангиан Гаона, Фусхун Специал Стеел, Баоти Гроуп, итд. У вези са деловима и компонентама средњег тока, материјали се ливеју, ковају или се користе други процеси за израду лопатица, вратила и других делова турбина. Оштрице и други делови се формирају процесом ливења. Главни домаћи произвођачи ливења и ковања укључују Иинглиу Цо., Лтд., Ванзе Цо., Лтд., Тунан Цо., Лтд., итд. Затим, низводни произвођачи целих машина склапају различите делове у целе машине. Главни произвођачи укључују АЕЦЦ, Схангхаи Елецтриц, Хелан Турбине, Харбин Елецтриц, итд.
Упстреам индустрије, посебно производи као што су легуре на високим температурама, легуре титанијума на високим температурама, превлаке за термичку баријеру и напредни керамички композитни материјали, имају значајну улогу у промовисању националне одбрамбене индустрије и производње врхунске опреме. Домаће гасне турбине се углавном користе за производњу електричне енергије, а мањи број се користи за убризгавање воде, усис ваздуха, притисак у нафтним и гасним пољима и погон бродова и резервоара. Фокус је на дистрибуираној производњи електричне енергије, комбинованој топлотној и електричној енергији, транспорту природног гаса, бродском погону и механичком погону. аспект. гасне турбине моје земље имају огромна потенцијална тржишта у дистрибуираном снабдевању енергијом, станицама за притисак, индустријској производњи електричне енергије и другим пољима, а политике подржавају брзи развој индустрије. тренутни велики пројекти моје земље као што су „Пренос гаса са запада на исток“, „Пренос електричне енергије од запада на исток“ и „Преусмеравање воде од југа до севера“, као и брзи развој бродоградње у мојој земљи довеле су до брзог повећања потражње моје земље за гасним турбинама.
Индустриал Полици
Савремени енергетски систем 14. петогодишњег плана такође наводи гасне турбине као кључну технологију, стављајући је у основи на исти ниво са нуклеарном енергијом, новим енергетским системима, складиштењем енергије и енергијом водоника.
Стате Повер Инвестмент Цорпоратион је урадила два специјална пројекта, један је велики пројекат за тешке гасне турбине, укључујући гасне турбине са мешавином водоника. У Унутрашњој Монголији је изграђена чиста водоника, али још није пуштена у рад. Термоелектрана Јингмен је помешала 15%. Харбин Елецтриц и Гуангдонг Елецтриц Гроуп, која је Гуангдонг Енерги Гроуп, урадили су пројекат мешања водоника у заливу Даја, а парна турбина Хангџоу и Сименс су урадили пројекат мешања водоника у Џоушану.
Гасне турбине се широко користе у гасоводу Запад-Исток и на нафтним платформама на мору. Као предузеће које се односи на војску, ЦНООЦ је такође санкционисано од стране Сједињених Држава и суочава се са ризиком од смањења снабдевања. Током руско-украјинског рата, гасне турбине Сиеменса које је купила Русија су задржане када су послате у Канаду на поправку, што је утицало на енергетску безбедност. Локализација се мора извршити што је пре могуће.
Маркет Спаце
У 2022. години производња гасних турбина у мојој земљи биће 4,0563 милиона киловата, а потражња ће бити око 6,7986 милиона киловата.
Према статистичким подацима, величина тржишта гасних турбина у мојој земљи достигла је 61,669 милијарди јуана 2022. године, од чега је величина тржишта микро гасних турбина била 893 милиона јуана, величина тржишта лаких гасних турбина 56,569 милијарди јуана, а величина тржишта тешке гасне турбине износио је 4,207 милијарди јуана.
Моја земља сада има могућност да самостално производи лаке гасне турбине (снаге испод 50МВ), а оне ниже класе могу се чак и извозити, али тешке гасне турбине (снаге изнад 50МВ) и даље у основи зависе од увоза, а основна технологија је у основи монополизован од стране међународних произвођача као што су ГЕ у Сједињеним Државама, Митсубисхи у Јапану и Сиеменс у Немачкој. Постоји ризик од „гушења“ на домаћем тржишту. Према подацима Генералне управе царина, увоз гасних турбина у 2022. години износиће 4,161 милијарду долара, а извоз 735 милиона долара.
