先进技术:高效燃气轮机

在过去的几年里，最新的h级燃气轮机的引入使联合循环燃气轮机(CCGT)发电厂的热效率超过60%成为现实。h级是目前用于发电的最大、效率最高的燃气轮机。

制造这些巨型机器的制造商相对较少;其中包括阿尔斯通、通用电气、三菱重工和西门子。在h级燃气轮机发展的前沿，GE能源公司在全球的CCGT发电厂安装了三个装置。GE的第一个h级安装是一个9H系统，该系统于2003年在英国威尔士的Baglan Bay电站开始服务。该系统输出520兆瓦(MW)， 50hz，已运行超过36,000小时，并作为技术验证站点。

日本东京电力公司(tokyo Electric Power Co.) Futtsu火力发电站的另外三台50赫兹GE h型涡轮系统正在工作。第一套系统于2008年投入使用，而第三套系统最近才投入商业运营。通用电气电力和水务公司高级联合循环平台负责人唐·霍夫曼表示:“这使东京电力公司现场三台机组的h技术总输出达到1,520兆瓦。”值得注意的一点是，Futtsu 4是东京电力公司一个更大的综合设施的一部分，该综合设施产生超过50亿瓦的电力，使其成为世界上最大的燃气轮机联合循环装置之一。除了三个H系统，该站点还使用了18个较小的通用电气燃气轮机。

通用电气的首个60赫兹H系统于2008年在加州河滨县的内陆帝国能源中心上线，累计运行时间超过8000小时。据霍夫曼介绍，随着最近第二台涡轮机的启动，该电厂的总运行时间已超过1万小时。内陆CCGT电站最大净额定输出功率为775兆瓦。

模块化的实现

与此同时，西门子能源公司即将完成其50赫兹h级SGT5-8000H涡轮机的10年开发计划，该涡轮机重440公吨，设计为530兆瓦的联合循环运行输出。西门子选择了一种新颖的模块化商业化方法，将涡轮机安装在德国因戈尔施塔特附近的伊尔兴4号燃气发电厂。在2008年3月并网后，进行了广泛的设计验证、耐久性评估和简单循环模式下的全负荷测试。在这种模式下已达到约1,500个工作小时。

在该计划的第二阶段，开始了联合循环工厂的建设，其中包括冷却水管和热回收蒸汽发生器(HRSG)的土木工程工作，热涡轮废气将在联合循环运行中被输入。西门子h型涡轮机项目经理Willibald Fischer解释说，其他进展包括大部分汽轮机、冷凝器、冷却系统、HRSG以及电气和I&C设备的安装或接近完成。Fischer补充说，大部分机械和电气安装工作将在2010年底完成。

燃气轮机和相关联合循环系统的热重新调试将在明年初进行。“第一次发射将于2011年1月初按计划进行，并移交给我们的客户e。ON kraftwerke仍然是2011年中期的目标，”费舍尔说。“基于对数百tb测试数据的最终评估，我们非常有信心能够在现实中证明我们所承诺的。”

西门子在其50赫兹涡轮机的基础上设计了60赫兹涡轮机(SGT6-8000H)，并于2010年6月宣布了6台的首批销售订单。

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Frank J. Bartos, PE，控制工程贡献内容专家。通过braunbart@sbcglobal.net联系他

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