HL 级燃气轮机网络研讨会

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SGT-9000HL 燃气轮机如何将电厂性能提升至下一更高水平?深入了解 HL 级燃气轮机技术,该项技术非常适合基本负荷和灵活应用。

技术

西门子的下一代先进空冷式燃气轮机

西门子 HL 级燃气轮机为更高水平的效率和性能应用铺平道路。西门子下一代先进空冷式燃气轮机采用了一系列全新、已测试验证的技术,如透平叶片的超高效内部冷却特征和先进燃烧系统提升了更高的燃烧温度,这些技术源于演进的成熟西门子 H 级技术。   

优势:
联合循环效率超过 63% 的技术载体,中期目标是达到更高的效率。全新西门子 HL 级燃气轮机有50Hz 和60Hz两种机型组成:SGT5-9000HL 和 SGT6-9000HL。

西门子 HL 级资讯

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西门子 SGT5-9000HL 优势

燃气轮机能够实现世界级的快速冷起动和热起动,因为轻量化设计的刚性转子内部设有冷却空气通道,转子和壳体部件可在瞬态启停过程中自由热膨胀。液压间隙优化(HCO),一种主动间隙控制技术, 确保起动时的鲁棒性和大大降低部件的性能退化。燃气轮机升负荷率为 85 MW/分钟。

先进的双燃料环筒型燃烧系统,可实现更高的燃烧温度和更大的运行灵活性。25 个预混燃烧器改善了燃料/氧气的混合过程。ACE 燃烧系统,可将燃气轮机部分负荷能力降至30%。

所有透平叶片都涂敷有新型多层热障涂层。由于冷却空气消耗量减少,这样可实现更高的联合循环效率,并且由于叶片可靠性增强,降低了运行成本。

HL 级旨在最大限度地减少停机时间。由于采用 Hirth齿转子轮盘设计,可在现场轻松完成转子解列。无需起吊转子或解列转子,即可更换所有压缩机叶片和透平叶片。无需开缸,即可拆卸燃机透平第一级动叶和第四级动叶。检修间隔为 33k等效运行小时,检修方案极具竞争力。

由于采用成熟和验证的组件和电厂概念,HL 级可轻松集成到我们的电厂设施中,实现简单循环或联合循环运行。这样能够快速实施项目。模块化设计和预先设计的解决方案,可节省 50,000 多现场施工小时。

全新 HL 级基于 SGT-8000H 系列的可靠发动机架构,多年的运行经验已证明其设计的可靠性:

 

  • 液压间隙优化(HCO)
  • 独立连接螺栓(含 Hirth 锯齿)
  • 四级全内空冷透平
  • 环管形燃烧系统

经验与创新相结合

基于成熟的设计和 SGT-8000H 系列丰富的机组经验,全新西门子 SGT5-9000HL 将以往的最佳经验与新开发的技术相结合。因此,树立效率与性能新标竿。

 

全新西门子 HL 级 — 包含三种产品系列:SGT5-9000HL、SGT6-9000HL 和 SGT5-8000HL。模块化设计方法,允许使用大量的通用部件。

西门子 HL 级旨在实现高度的运行灵活性,并与成熟的西门子 HL 级拥有共通 DNA:

  • 四级全内空冷透平
  • 钢制转子/Hirth 锯齿/独立连接螺栓设计
  • 液压间隙优化(HCO)
  • 环管形燃烧系统

成熟的技术提升了效率和性能

为了达到最高的性能和效率水平,HL 级燃气轮机采用先进的燃烧系统,可在最高的燃烧温度条件下运行。
创新多层隔热涂层和超高效的内部冷却功能,可保护燃机叶片,同时减少冷却空气消耗需求。
此外,先进的 3D 叶片可提高压气机效率。第四级透平全内空冷涡轮叶片 可减少排气损失,并允许更高的排气温度,增强了汽水侧循环效率。

即插即用 Power Core™

西门子利用模块化 Power Core™ 重新研发了电厂建设方法。

Power Core™ 由预制西门子解决方案模块和预制管架组成。这些即插即用模块在严苛的制造环境中制造和测试,并以大型模块形式交付至现场,这些模块可以进行快速组装。这样可提高现场安全性,加快组装进度,减少对当地熟练劳动力的依赖,最终降低项目风险。

HL 级电厂装配有一台或多台 HL 级燃气轮机,在联合循环运行中可实现 63% 以上的效率:

SCC5-9000HL 1x1:870 MW
SCC5-9000HL 2x1:1,740 MW

专门适用于低维护成本和短停机时间应用

所有组件都特别注重优化的 LCOE、最高的可用性和可维护性。若干维护特征可支持这一点。

  • 无需起吊/解裂转子,即可更换所有旋转叶片
  • 由于采用含 Hirth 锯齿和中心拉杆的圆盘组件,易于在现场重装转子
  • 无需起吊转子,即可更换所有燃机叶片和叶片;无提起吊和开缸,即可更换透平第一级静叶和透平低一级、第四级动叶。

丰富的维护机组经验和持续发展构建起竞争性维护概念,33,000 等效运行小时数(EBH)/1,250 等效起动次数(ES)。

满足严苛排放要求

虽然可达到最高水平的性能和效率,HL 级仍然符合 NOX 和 CO 法规规定。

NOX 排放:低至 2 ppmvd(采用 SCR),或≤25 ppmvd(不采用 SCR)。

技术数据

SGT5-9000HL 技术数据

简单循环发电的性能数据

功率输出
593 MW(e)
燃料(示例)
天然气、液化天然气、馏分油。应要求提供其他燃料
频率
50 Hz
GT 预热
85 MW/分钟
总效率
42.80%
热耗
8,411 kJ/kWh(7,972 Btu/kWh)
燃机转速
3,000 rpm
压力比
24.0:1
排气质量流量
1,050 kg/s(2,315 lb/s)
排气温度
670℃(1,238℉)
NOₓ 排放
降至 2 ppmvd(采用 SCR),降至 25 ppmvd(不采用 SCR)
CO 排放
10 ppmvd

简单循环性能数据基于 ISO 工况。实际性能因项目特定条件和燃料而异。

联合循环发电厂的性能数据

 
SGT5-9000HL CC 1x1/1S
SGT5-9000HL CC 2x1
频率
50 Hz
50 Hz
电厂净发电量
870 MW
1,740 MW
电厂净效率
> 63%
> 63%
净热效率
< 5,714 kJ/kWh (< 5,416 Btu/kWh)
< 5,714 kJ/kWh (< 5,416 Btu/kWh)
燃气轮机数量
1
2
压力/再加热
三重/是
三重/是
蒸汽温度
> 600° C (> 1,112° F)
> 600° C (> 1,112° F)

联合循环性能数据基于 ISO 工况。实际性能因项目特定条件和燃料而异。

外形尺寸和重量

 
核心燃气轮机
大约重量
497,000 kg(1,095,700 lb)
长度
13.0 m(42.6 ft)
宽度
5.3 m(17.4 ft)
高度
5.5 m(18.1 ft)
信息图

西门子 HL 级燃气轮机

**ISO/性能/天然气

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视频

树立效率与性能新标竿

交互式虚拟现实体验

在虚拟现实中探究 HL 级燃气轮机

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成功案例

西门子 HL 级燃气轮机以成熟的 H 级技术作为基础

约有 65 台西门子 H 级燃气轮机投入商业运行,已有超过 100 万小时的机组运行时间。总体来说,约有 90 台机组签订合同。

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