Irsching发电厂:高效燃气轮机培养箱
近年来，先进燃气轮机的工程开发、测试验证和实施已经在伊尔辛进行。2011年5月，西门子h级燃气轮机在联合循环运行中达到了官方认证的60.75%的净热效率。查看航拍照片。
在德国因戈尔施塔特附近的巴伐利亚同名村庄，5个机组的Irsching燃气发电厂的6个排气烟囱高耸入云。1号、2号和3号机组的三个烟囱高200米(656英尺)，明显高于其他烟囱。它们是老式发电厂技术的提醒。4号和5号机组的建筑紧凑，拥有时尚的façades和不到一半高度的排气烟囱，但更重要的是，它们代表了联合循环燃气轮机(CCGT)电厂技术的最新成果。
伊尔辛是德国主要电力供应商E.ON Kraftwerke的设施，是德国最大的燃气发电厂之一。E.ON Generation GmbH Gas-CCGT首席运营官Klaus Hammer指出，该项目位于该国主要的南北高压电网附近，总天然气装机容量约为1850兆瓦。
近年来，先进燃气轮机的工程开发、测试验证和实施工作在伊尔辛进行。2011年5月，这些努力使西门子h级燃气轮机的CC运行净热效率达到创纪录的60.75%。西门子的涡轮机及其8000H CC电厂系统于2011年7月下旬在4号机组投入商业运行。(见2011年8月)CE燃气轮机文章链接如下)。
42岁年轻
伊尔辛发电厂以一种更安静的方式启动。1号机组(151兆瓦)于1969年投产，2号机组(312兆瓦)和3号机组(415兆瓦)分别于1972年和1974年投产。起初，锅炉使用重油，但在1980年，锅炉被转换为使用轻油或天然气。这个由三个单元组成的综合体曾是该地区最大的发电厂。
2号机组于1995年关闭，当新的4号和5号机组开始运作时，1号机组于2006年关闭。3号机组仍然在峰值负荷和备用电源的作用下运行，并能够输出415兆瓦。该机组作为常规发电厂运行，使用蒸汽轮机、发电机和锅炉作为主要部件。
虽然4号机组已经发布了最新的消息，但之前值得注意的CCGT发展也发生在5号机组。该机组于2007年开始建设，作为“多轴”工厂安排。在这里，两台燃气轮机和一台蒸汽轮机分别在不同的轴上运行。每个燃气轮机驱动自己的发电机，并将热气体排放到自己的热回收蒸汽发电机(HRSG)。因此，5号机组有两个97米长的排气管。两个HRSGs将蒸汽输送到汽轮机，汽轮机驱动一个单独的发电机。总共有三台发电机通过单独的变压器向电网输送电力。
西门子在5号机组安装了4000f联合循环装置，这是当时可用的最新系统。提供的主要设备包括两台f级燃气轮机、蒸汽轮机、三台发电机、HRSG和SPPA-T3000电厂自动化控制系统，该系统处理所有控制功能。根据西门子的数据，5号机组于2010年上线，并在CC运行中实现了59.5%的净热效率。
新型涡轮
4号机组是一个特例，因为西门子正在开发的新型h级燃气轮机是实施该CC电厂的关键。4号机组于2006年开始建设。西门子与客户E.ON合作，在现场建立了直接连接到国家电网的CC系统。h级涡轮机的广泛测试和设计验证是在意昂的工厂进行的。该项目分两个阶段实施:第一阶段简单的循环操作然后在联合循环操作(详见参考文献1和2)。
4号机组8000H CC系统的“单轴”装置布置特别紧凑。蒸汽轮机、发电机和燃气轮机沿同一轴排列。此外，HRSG入口与燃气轮机的排气扩散器一致。如上所述，4号机组在CC系统达到认证的创纪录热效率后不久就投入商业运行。
一个中央控制室指挥伊尔辛3号、4号和5号机组的运行。每个单元都有一个大屏幕显示器，可监控包括瞬时功率输出在内的众多电厂变量。使用易于阅读的图形，消除了小表盘或仪表。最新的通信接口和信息技术已为运营商到位。
在伊尔辛4号和5号机组的先进燃气轮机开发中获得了宝贵的经验。预计这将转化为高效涡轮机和联合循环电厂的进一步应用，它们在其中发挥着关键作用。相关信息见下文。
说到排气管……
发电厂倾倒的排气管和先进的燃气轮机之间有什么联系?简而言之就是新技术取代旧技术。
通常情况下，排气管倒塌对发电厂来说不是一个好兆头。然而，在这种情况下，这意味着一个积极的发展——拆除过时设施为新建设做准备的早期步骤。排气管的比喻将佛罗里达州两座发电厂的发展与德国伊尔辛发电厂的发展联系起来(见上文)。
2010年，佛罗里达电力与照明公司(FPL)采取了重大措施，对其20世纪60年代的卡纳维拉尔角和里维埃拉海滩发电厂进行了现代化改造。24亿美元投资的目标是将燃料效率提高33%，发电时减少90%的空气排放，并降低CO2根据FPL的数据，与以前的工厂相比，排放量减少了一半。在卡纳维拉尔角(佛罗里达州可可)和里维埃拉海滩(佛罗里达州棕榈滩附近)建造的“下一代”清洁能源中心将采用最先进的联合循环燃气轮机(CCGT)技术。分别于2013年和2014年建成后，每个新能源中心都将采用紧凑的三单元布局，额定输出功率为1250兆瓦。
2010年8月，旧卡纳维拉尔角工厂的排气管和结构被拆除，2011年3月，新能源中心开始建设。2010年12月开始拆除里维埃拉海滩核电站，2011年年中开始拆除烟囱(见图)。顺便说一句，这张照片显示了其中一个烟囱在倾倒时经历了经典的弯曲应力破坏——但在与地面撞击之前。这是材料强度理论在实践中的一个有趣例子。
h级涡轮即将到来
高效燃气轮机将是FPL新CC电厂的核心。西门子能源将为该项目提供六台60赫兹h级燃气轮机，每厂三台(详见链接:参考文献3)。西门子预计，SGT6-8000H燃气轮机额定功率为410兆瓦，在联合循环运行中热效率超过60%。它们是成功的50赫兹机器的缩放版本，该机器于7月在德国伊尔辛发电厂投入商业运行。
风冷60hz h级燃气轮机的设计和工程是在西门子能源位于奥兰多的北美总部完成的。该订单的第一批机器预计将于2012年交付给FPL。
弗兰克·j·巴托斯，体育，是控制工程贡献内容专家。联络他的地址是braunbart@sbcglobal.net
www.energy.siemens.com
网上进一步阅读
参考文献1 -“最大的燃气轮机:2838个传感器，每小时测试90 GB数据”
参考文献2 -“西门子燃气轮机突破60%效率壁垒”
参考文献3 -“西门子60hz h级燃气轮机的首单”
-由Chris Vavra发布，控制工程，www.globalelove.com
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