美国通用电气(GE)9F燃机联合循环效率创新高,突破60%

在即将过去的“十三五”规划中,有一个重要的基础能源项目,那便是大唐国际金坛燃机热电联产项目(以下简称“金坛电厂”),它同时也是江苏省和常州市的“明星”电厂。之所以成为“明星”,是因为它采用美国通用电气公司(GE) A651蒸汽轮机配套GE 9F.05重型燃气轮机,联合循环效率创纪录地达到60%,是国内9F级燃机联合循环效率最高的电厂。

创纪录的联合循环效率

热动系统是电厂中最为重要的组成部分之一,它的运行效率会直接影响到一家电厂的经济效益。金坛电厂在设备选型时采用了来自全球使用最广泛的机组——9F级燃机中的9F.05重型燃气轮机。9F.05代表着美国通用电气公司(GE)在50Hz应用中F级机组最先进的技术。它拥有超过50台以及80万运行小时的机群,目前已被证实联合循环效率超过60%,运行可靠性超过99%。

从设计的循环效率来说,金坛电厂两台9F.05机组的设计效率就达到了60%,实际运行中还超过了60%,这样优异的循环效率可以使得金坛电厂发电成本大大降低。

效率的提高还得益于燃气轮机和汽轮机的联合运行工艺。在汽轮机的选择上,金坛电厂使用了引进GE技术并进行消化吸收改进设计制造的反动式汽轮机。相较于冲动式汽轮机,反动式汽轮机在原本的设计上效率就较高。

汽轮机启停动作快,对电厂的效率影响也巨大。为了更快地带上高负荷,金坛电厂的汽轮机最大特点之一就是从盘车状态到3000冲转,中间不需要暖机。对比在役与燃机配套的汽轮机一般需要240分钟到5、6个小时从冷态到带高负荷的时长,金坛电厂机组冷态启动平均用时150分钟,温态启动平均用时90分钟,热态启动平均用时70分钟,启动时间的缩短大大节省了电厂的开支成本,也解决了业界对于汽轮机启动速度慢的痛点,有效提高电厂对电网的响应能力。

在燃气轮机与汽轮机的完美配合下,金坛电厂两套机组在纯凝工况下联合循环效率分别达到了60.18%和60.24%,这样的效率远远高于普通燃煤电厂,也高于同级别天然气机组的循环效率。

气电升级,强化本土合作

伴随着天然气发电在中国的发展,天然气调峰机制也在逐步建立。比起燃煤发电、风电、核电等,天然气调峰因为灵活性更强而拥有“先天优势”。

美国通用电气公司(GE)在9F.05上就着重开发调峰功能,加之燃汽轮机与气轮机联合循环发电机组启停迅捷、运行灵活、调峰能力强的优势,金坛电厂作为调峰的电源点,有效满足了当地电网的调峰需求。

截至今年5月,金坛电厂累计完成发电量44.6亿千瓦时,供热量累计完成64.44万吉焦,利润完成8,713.7万元,耗用天然气83,703万方,相当于减少标煤耗用量96,740万吨,二氧化硫排放基本为零,环保效益十分显著。

金坛电厂的优异表现也源于GE和哈尔滨汽轮机厂的携手配合。GE为金坛电厂在优化燃机罩壳、进气系统、油气模块、控制油系统、润滑油系统、密封油系统等方面的7项技术改进上充分贡献既有经验技术;并在安装、调试期间,派出技术人员、现场服务人员为电厂提供相应服务,有力保障了电网系统稳定和经济运行。

美国通用电气公司(GE)全球副总裁、GE燃气发电中国区总裁杨丹曾说过:“大唐国际金坛燃机热电联产项目是GE在中国天然气发电市场本土化的一个缩影。”因为从机组设计到实际运营的整个过程,GE发电团队都充分考虑到了本土能源的发展和环保需求。未来,GE也将继续携手中国客户和整个发电行业不断创新,全产业链协同,探索最佳解决方案,共创价值,让“气电蓝天”的梦想照进现实。

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