9月21日,由北極星電力網(wǎng)主辦的2017第二屆中國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)論壇于上海舉行，通用電氣中國(guó)發(fā)電事業(yè)部高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理余旭翔發(fā)表主題報(bào)告，匯報(bào)內(nèi)容為為什么燃機(jī)的調(diào)峰性能會(huì)比汽機(jī)的調(diào)峰性能更好，以及介紹了通用旗下燃機(jī)9F系列的特點(diǎn)：全球已售440多臺(tái)，達(dá)到1800萬(wàn)的運(yùn)行小時(shí)，啟動(dòng)次數(shù)達(dá)到26萬(wàn)次以上，在中東和世界各地有40多個(gè)國(guó)家開(kāi)展業(yè)務(wù)。我們針對(duì)燃機(jī)客戶(hù)的一些痛點(diǎn)，在9F.05上有了很好的解決方案。

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余旭翔：大家好，我是用電氣中國(guó)發(fā)電事業(yè)部高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理余旭翔。先和大家繼續(xù)探討一下之前會(huì)上的一個(gè)問(wèn)題，各位專(zhuān)家都有所提及和討論，那就是為什么燃機(jī)的調(diào)峰性能會(huì)比一般汽機(jī)的調(diào)峰性能更好？很多人可能都知道的一個(gè)原因是，因?yàn)槠椎慕Y(jié)構(gòu)的不一樣。一般汽輪機(jī)的汽缸升溫時(shí)有較嚴(yán)格的脹差限制，但燃機(jī)缸體結(jié)構(gòu)不一樣所以可以更快地升降負(fù)荷。大家可能不知道的另外一個(gè)更重要的原因是,汽機(jī)都要去用煤加熱水產(chǎn)生蒸汽，中間有一個(gè)熱傳導(dǎo)的過(guò)程。但是燃機(jī)不是，燃機(jī)是燃料直接進(jìn)燃機(jī)燃燒產(chǎn)生高溫的工質(zhì)，來(lái)推動(dòng)這個(gè)機(jī)組的透平，所以這時(shí)出力變化是直接和立竿見(jiàn)影的。另外，我們?nèi)紮C(jī)聯(lián)合循環(huán)都用的是鍋筒式余熱鍋爐，從而有更多的儲(chǔ)熱備用，調(diào)峰時(shí)把能量釋放出來(lái)，但是我們煤機(jī)很多是直流式鍋爐，如超臨界和超超臨界，沒(méi)有緩沖環(huán)節(jié)。由于這些原因我們的燃機(jī)有更好的調(diào)峰性能。

早上專(zhuān)家討論時(shí)談了很多的問(wèn)題，比如說(shuō)起機(jī)時(shí)冒黃煙，我們的9F-05就很好地解決了該問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了全預(yù)混的點(diǎn)火，肉眼看不到這個(gè)黃煙了。從出力方面，大家知道用電的高峰都在夏天，也是電廠希望多發(fā)電掙錢(qián)的時(shí)候。然而燃機(jī)是工質(zhì)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)部件，往往在夏天的時(shí)候因?yàn)樘鞜岫諝饷芏鹊?，進(jìn)入燃機(jī)的質(zhì)量流量就減少了，所以反而在最需要用電的時(shí)候，這個(gè)燃機(jī)的出力反而下降了，所以這也是燃機(jī)的突出問(wèn)題。而我們的9F.05就很好地改善了夏天性能下降過(guò)多的問(wèn)題。

對(duì)壓氣機(jī)來(lái)說(shuō)，容易被腐蝕，磨損，包括結(jié)垢從而導(dǎo)致燃機(jī)的性能下降。我們這款9F.05跟老的機(jī)型性能相比要優(yōu)異很多。剛才普惠講到了像單晶在國(guó)內(nèi)維修也比較困難。在檢修方面，包括拆裝，葉片有問(wèn)題要轉(zhuǎn)子回廠翻修，也是很大問(wèn)題。我們?cè)谶@些方面也有很大的改進(jìn)。

關(guān)于部分負(fù)荷效率，也就是剛剛我們討論的，由于燃機(jī)需要調(diào)峰，所以出力必須有一定的預(yù)留，不會(huì)是長(zhǎng)期滿(mǎn)負(fù)荷。尤其現(xiàn)在我們?cè)谟袩犭姳鹊南拗葡拢蛻?hù)熱需求比較少。為滿(mǎn)足熱電比，燃機(jī)同樣的不能全年基本負(fù)荷運(yùn)行。我們?cè)谶@款上也有很多的措施來(lái)幫助客戶(hù)解決該問(wèn)題，這款機(jī)型很好解決了客戶(hù)在目前運(yùn)行的時(shí)候遇到的困難。以下從結(jié)構(gòu)方面闡述一下背后的優(yōu)化機(jī)制。

我在這里給大家看到的是比較的圖片，左邊是3維的壓氣機(jī)葉片，右邊是9FA，9FB的傳統(tǒng)機(jī)型的葉片，大家有一個(gè)很直觀的印象，左邊的三維葉片比右邊強(qiáng)壯很多，無(wú)論是從葉片本身來(lái)看，還是從下面的榫頭大小來(lái)看，新的壓氣機(jī)三維葉片在機(jī)械強(qiáng)度上都有大幅改進(jìn)。大家知道我們有很好的試驗(yàn)設(shè)施，我們國(guó)外做這種在線水洗實(shí)現(xiàn)頂峰實(shí)驗(yàn)時(shí)，就是在燃機(jī)運(yùn)行的時(shí)候進(jìn)行在線水洗提高出力。在試驗(yàn)中偶然噴水有點(diǎn)過(guò)量了，造成缸體的收縮，那么跟壓氣機(jī)發(fā)生了刮擦的現(xiàn)象，但是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，我們看到壓氣機(jī)的外觀非常好。這一款壓氣機(jī)，只是看到頂邊上有點(diǎn)點(diǎn)卷邊，整個(gè)壓氣機(jī)沒(méi)有看到任何裂痕，要是普通的2維葉型可能就斷裂了。

下面的曲線可以看到我們?cè)趬簹鈾C(jī)效率方面比老的機(jī)型好很多。右邊有一個(gè)曲線，就是我們新款的全3維葉片的壓氣機(jī)跟老的2維壓氣機(jī)的對(duì)比，上面紅是新的3維壓氣機(jī)，3維的效率永遠(yuǎn)是在2維的上面，而且壓比覆蓋的范圍比2維多很多。所以用了全3維葉片，我們就有更好的通流效率和更高的機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí)超光潔度葉片能更好地抗腐蝕及抗結(jié)垢。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)為什么效率一直非常高，尤其是部分負(fù)荷，因?yàn)榭烧{(diào)靜止葉片很多，有六級(jí)，但是該級(jí)數(shù)不能做到太多，做到越多，可調(diào)葉片處的漏氣越嚴(yán)重。我們?cè)?F級(jí)上，我們采用這個(gè)1級(jí)進(jìn)口導(dǎo)葉和3級(jí)可調(diào)靜葉的原因，就是要提高部分負(fù)荷的效率，所以大家看到右邊的曲線，我們紅色是帶著靜止導(dǎo)葉的，你們看到這個(gè)對(duì)比，100%的負(fù)荷的時(shí)候效率是一樣的，壓氣機(jī)可調(diào)導(dǎo)葉開(kāi)角達(dá)到高值，但是從70%開(kāi)始尤其是到下面的低負(fù)荷的時(shí)候，看這個(gè)效率差距是越來(lái)越大，所以1級(jí)進(jìn)口導(dǎo)葉和3級(jí)可調(diào)靜葉大大改善了部分負(fù)荷的運(yùn)行的效率。另外，我們看到進(jìn)氣導(dǎo)葉和靜止導(dǎo)葉的電執(zhí)行機(jī)構(gòu)是分開(kāi)的，市場(chǎng)上有些是電執(zhí)行機(jī)構(gòu)合在一起的，為了減少成本，這個(gè)時(shí)候效率曲線就不會(huì)落在這個(gè)紅的曲線上，而是在在紅和綠的中間的位置。而GE愿意使用兩個(gè)獨(dú)立的操作機(jī)構(gòu)更好地提高我們的部分負(fù)荷性能，也是考慮大部分客戶(hù)部分負(fù)荷運(yùn)行的情況。所以有了一個(gè)IGV和3級(jí)VSV的獨(dú)立控制。

上面信息很好解釋了為什么我們?cè)跓崽斓臅r(shí)候性能會(huì)更好，那是因?yàn)橛腥?維的葉片。為什么部分負(fù)荷的時(shí)候效率好呢，那是因?yàn)槲覀冇蠭CV和3級(jí)的VSV。我們?cè)跓崽斓臅r(shí)候，從5度一直到40度做了一個(gè)計(jì)算，藍(lán)色的曲線是新的9F-05，綠色是老的版本，可以看到它隨著溫度的往上推移的話，藍(lán)色的出力和效率衰減是非常小，所以按照熱電性能考慮，比如一年有四個(gè)月，按夏天平均比例，出力能夠增加5.4%，熱耗降低3.5%，像這種情況一臺(tái)機(jī)大概一年給客戶(hù)能增加一千萬(wàn)塊錢(qián)收入。

剛才說(shuō)到的超光潔度的葉片，尤其是壓氣機(jī)本身調(diào)節(jié)范圍很大，而且我們有一級(jí)ICV和3級(jí)VSV的優(yōu)化配合，由于這些原因所以性能老化也是非常慢的。跟傳統(tǒng)型的機(jī)型比，用20年作為周期的話，老的機(jī)性一開(kāi)始出力比較小，但是出力的下降是很快的，同時(shí)熱耗又往上增加，所以測(cè)算了一下整個(gè)20年，整個(gè)燃料耗量和升級(jí)版的9F-05燃料耗量是一樣的，多發(fā)的電就是20年里面多掙的錢(qián)了，由于多發(fā)的電價(jià)值一個(gè)億，20年一個(gè)億，也是挺可觀的數(shù)目。電價(jià)和氣價(jià)的PK一直比較激烈，所以這樣的收入對(duì)客戶(hù)來(lái)說(shuō)也是非常可觀的。

關(guān)于更好的部分負(fù)荷性能，剛才也說(shuō)了，我們?cè)?5%負(fù)荷的時(shí)候，熱耗能降低4.5%，降低三分之一的時(shí)候都在部分負(fù)荷的時(shí)候，一年2千個(gè)小時(shí)，一年大概能減少600萬(wàn)燃料成本也是因?yàn)椴糠重?fù)荷效率的提高。

同時(shí)，我們壓氣機(jī)的葉片可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)拆裝，發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的話可以在現(xiàn)場(chǎng)更換，不用轉(zhuǎn)子回廠。此外，除了燃機(jī)本體，外圍的輔機(jī)大家知道外面往往有一堆的管道，包括水洗、滑油，火災(zāi)系統(tǒng)等等，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作繁重。我曾經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)看到光是水洗閥就是反復(fù)拆裝用了五六次，一打壓就漏水。現(xiàn)在我們把它全部做成模塊化，所有的東西全部在廠內(nèi)做好打壓的實(shí)驗(yàn)，包括所有的電器接口都做好，在外面只有很簡(jiǎn)單的接口。所以從現(xiàn)場(chǎng)接線方面減少40%工作量，現(xiàn)場(chǎng)焊接減少50%，電器端子80%，現(xiàn)場(chǎng)閥安裝減少98%，更低的安裝成本，加快了安裝速度，確保安裝質(zhì)量，快速了拆裝和提高檢修效率。

這個(gè)是我們9F-05目前的特點(diǎn)，尤其是全預(yù)混點(diǎn)火，啟動(dòng)的時(shí)候大家看不到黃煙了，也就不會(huì)收到排放方面的群眾投訴，其他的方面如還是3級(jí)透平，包括原來(lái)的隔熱涂層等等。其實(shí)大的變化還在壓氣機(jī)這一塊，壓氣機(jī)是GE比較先進(jìn)壓氣機(jī)，我們是把好的技術(shù)用在9F的產(chǎn)品上，簡(jiǎn)單循環(huán)的出力能夠到320MW，聯(lián)合循環(huán)效率能夠到60%。早上劉總講的他們做脫硝能夠幫助改善鍋爐出來(lái)的NOX，其實(shí)這些方面我們以后可以展開(kāi)一些更多的合作，從主機(jī)來(lái)說(shuō)有不同的排放，但是性能會(huì)受到不同的影響，如果客戶(hù)在后面加SCR當(dāng)然是很好的措施，但是如果燃機(jī)前面排放太高了，比如說(shuō)為25PPM，也就是50毫克，后面要加脫硝效率比較高的，那樣燃機(jī)背壓就會(huì)高從而造成性能下降，另外脫硝也有一些運(yùn)維的費(fèi)用。燃機(jī)和脫硝都有一些降排放的措施和手段，雙方要結(jié)合在一起，雙方工作一起優(yōu)化，這是一種比較好的解決方案。

我們現(xiàn)在9F.05全球有440多臺(tái)的燃?xì)廨啓C(jī)，達(dá)到1800萬(wàn)的運(yùn)行小時(shí)，啟動(dòng)次數(shù)達(dá)到26萬(wàn)次以上，在中東和世界各地有40多個(gè)國(guó)家開(kāi)展業(yè)務(wù)。我們也有很好的本土化能力，這也是為了考慮中國(guó)客戶(hù)的檢修成本和方便性，我們?cè)谇鼗蕧u有燃機(jī)的組裝工廠，能夠進(jìn)行組裝，進(jìn)行試車(chē)。秦皇島也有合資廠能實(shí)現(xiàn)熱端部件的維修和試驗(yàn)。我們?cè)谏蜿?yáng)工廠有燃機(jī)透平和燃燒室部件制造和維護(hù)的能力，同時(shí)上海有燃機(jī)控制系統(tǒng)成套和優(yōu)化，包括數(shù)字化的解決方案。所以GE一直扎根中國(guó)，為本土化和技術(shù)進(jìn)步，解決客戶(hù)問(wèn)題并提供優(yōu)化方案有著長(zhǎng)期的戰(zhàn)略布局。