Grunnhugtök
Samkvæmt "gastúrbínuorðaforðanum" (GB/T 15135-2018) vísar gasturbína til samflæðis snúningsvélar (ein vél) sem breytir varmaorku í vélræna vinnu, þ.mt þjöppu, búnað til að hita vinnuvökvi (svo sem brennsluhólf), hverfla, stjórnkerfi og aukabúnað.
Iðnaðargastúrbínuhreyflar, almennt nefndir gasturbínur eða hverflar, iðnaðargasvélar, eru í meginatriðum það sama og flugtúrbínugasvélar (kallaðar flugvélar), en notkunarsviðsmyndirnar eru aðeins öðruvísi. Þeir þjappa háþrýstigasi í brennsluhólf og umbreyta efnaorkunni í vélræna vinnu í gegnum hverfla (umritun hverfla).
Sem orkubreytingartæki er gastúrbína flugvélahreyfill sem breytir flugsteinolíu í vélræna orku fyrir skrúfuna þegar hún flýgur á himni; gastúrbína sem notuð er á jörðu niðri breytir jarðgasi og olíu í vélræna orku fyrir rafalinn.
Gufuhverflar, brunavélar og gastúrbínur voru fyrst þróaðar til notkunar á herskipum. Gufuhverflar voru notaðir fyrir fyrri heimsstyrjöldina, brunahreyflar voru notaðir í fyrri og síðari heimsstyrjöldinni og gasturbínur fyrir herskip voru þróaðar eftir seinni heimsstyrjöldina. Þeim var breytt úr flugvélahreyflum og voru aðallega notuð á stórum yfirborðsskipum.
Gathverflar hafa nokkra eiginleika:
Í fyrsta lagi getur fræðileg orkubreytingarnýtni náð 88%, sem er tækið með hæstu orkubreytingarnýtni í heiminum hingað til. Bensínfrumur eru sagðir geta náð 90% umbreytingarnýtni, en þeir hafa ekki enn verið markaðssettir að fullu; fræðileg orkubreytingarnýtni brunahreyfla er 88%, sem hefur verið prófað í áratugi.
Í öðru lagi er brennsluhitastig gasthverfla tiltölulega hátt og losun skaðlegra lofttegunda er tiltölulega lág.
Í þriðja lagi er aflþéttleiki tiltölulega mikill. Ein vél á stærð við gám getur veitt orku til eyðingarvélar; tveir gámar duga í grundvallaratriðum fyrir borgaralegt rafmagn í sýslu. Gufuhverflar eru mjög stórir eins og dísilvélar og brunavélar með meira en 10 megavött afkastagetu, sem eru í grunninn stór tæki sem vega þúsundir tonna og tugir metra á hæð.
Í fjórða lagi eru gastúrbínur ekki eins og brunahreyflar, sem eru af slagtegund, og unnið er einu sinni á 4 höggum. Gathverflar vinna stöðugt og hverflan er hringiðulína. Það er hitauppstreymi vélartæki með hæstu orkubreytingarnýtni, sem breytir efnaorku í varmaorku og vélræna orku.
Á áttunda áratugnum komu gasturbínur inn í bandaríska olíuiðnaðinn og leiddu til iðnaðargastúrbína. Flugvélar þurfa tiltölulega mikla afköst, eru tiltölulega háþróaðar og hafa tiltölulega stuttan líftíma; iðnaðarvélar þurfa ekki að draga úr þyngd, eru gerðar mjög traustar og þurfa tiltölulega langan líftíma. Um 1980, með þróun jarðgass, fór það inn í stóriðjuna.
Eftir seinni heimsstyrjöldina var tæknistig Bandaríkjanna ekki mjög hátt. Fyrstu kaupin voru á ítölskum fyrirtækjum, sem eru höfuðborg snúningsbúnaðar í Evrópu. Dæmigerð bresk fyrirtæki er Rolls-Royce sem framleiðir flugvélahreyfla. Almennt munu fyrirtæki sem framleiða flugvélahreyfla gera gasturbínur. Þýska Siemens var keypt um alla Evrópu og keypti einnig flugvélabreytingar Rolls-Royce. Rússneskar gasturbínur eru aðallega í samvinnu við Úkraínu. Hönnunin er öll í Rússlandi og sumar framleiðslustöðvarnar eru í Mariupol í Úkraínu.
Undanfarna áratugi hefur aðeins Japanski Mitsubishi þróað alvöru þungaþunga gastúrbínu og Kawasaki gerir smærri, þannig að það er enn ákveðinn þröskuldur. Lítil og meðalstór gastúrbínur eru aðallega GE, sérstaklega til hernaðarnota. Hinir almennu eyðingarvélar eru aðallega GE, LM-2500 líkanið. Siemens keypti nokkrar af litlum gasturbínum sínum í Lincoln, Bretlandi, með afkastagetu undir 15 MW, og nokkrar í Finspång, Svíþjóð. Besta fyrirtækið í litlum gasturbínum er Solar í Bandaríkjunum, sem er mjög nálægt viðskiptavinum sínum og hefur hæstu markaðshlutdeild í heiminum fyrir litlar gasturbínur með afkastagetu undir 15 MW.
Flokkun
Samkvæmt burðarvirki og úttaksafli má skipta gasturbínum í þrjá flokka: ör, léttar og þungar. Meðal þeirra er hægt að breyta ör- og léttum gasturbínum úr flugvélahreyflum (einnig þekkt sem „aero-to-gas“), með afl venjulega innan 50MW, og er hægt að nota í iðnaðarorkuframleiðslu, skipaorku, leiðsluaukningu, tanka. eimreiðar, dreifð orkuöflun og varmaorka. Stórvirkar gasturbínur hafa meira en 50MW afl og eru aðallega notaðar sem fastir rafala á landi, svo sem raforkukerfi í þéttbýli.
Stórvirkar gasvélar eru almennt flokkaðar eftir hitastigi. Flokkur E, F, G og H samsvara mismunandi brennsluhitastigi. Frá verkfræðilegu sjónarhorni er æskilegra að flokka þau út frá hitastigi burðarþols málmblöndunnar.
Í Kína eru það í grundvallaratriðum litlar gastúrbínur. Lítil gasturbínur eru almennt flokkaðar eftir byggingu: einás, tvíás, þriggja ás, loftbreytt, iðnaðar og sjaldan flokkuð eftir hitastigi, vegna þess að hitastig lítilla gastúrbína er ekki svo hátt miðað við þungt gas hverflar. Þeir sem eru með aflmagn undir 30 megavöttum eru í raun jafnásaðir kristallar, það er E-gráðu. Þetta er ekki algilt og sumir lengra komnir hafa náð F-einkunn. E-grade var prufuframleitt í Kína árið 1995. Um 50 megavött samsvara líklega F-gráðu, sem er stilltur kristal. Kína prófaði einkunnina árið 2005 og við höfum nú öll þessi efni. Fullkomnustu gasturbínurnar hafa náð H-gráðu og við erum nú með aðra kynslóð einkristalla okkar.
Almennt eru þeir sem eru undir 1 MW kallaðir örgastúrbínur. Reyndar nota örgastúrbínur erlendis ekki svo góðar málmblöndur vegna lágs hitastigs. Þeir nota sérstakt stál og nota sjaldan jafnása kristalla. Þeir sem eru um 15 MW eru kallaðir litlar gastúrbínur, sem nota aðallega jafnása kristalla. Það eru líka nokkur sérstök fyrirtæki erlendis sem nota sérstál, en vegna þess að húðun þeirra er sérstaklega góð eru þau betri. Lítil og meðalstór 30 ~ 50 MW nota almennt stillaðri kristalla, það er F-gráðu. Stærri notar staka kristalla af fyrstu og annarri kynslóð, sem eru innlend vörumerki okkar.
Lítil og meðalstór og örgastúrbínur eru aðallega notaðar í dreifðri orku og samsettri hita og orku. Þeir sem eru undir 30 MW og 15 MW eru aðallega notaðir í Sichuan og þeir sem eru undir 7 MW eru aðallega notaðir í Chongqing. Þetta tengist umfangi iðnaðargarða þess. Þeir sem eru um 30 MW eru að mestu notaðir í Jiangsu og þeir sem eru frá 50 MW til 100 MW eru aðallega notaðir í iðnaðargörðum í Guangdong, yfirleitt fyrir dreifða orku eða samsettan varma og orku. Þeir sem eru yfir 100 MW eru í grundvallaratriðum notaðir fyrir suma stóra hámarksstjórnun raforkunets eða sem grunnálagsrafstöðvar. Olíu- og gasiðnaðurinn notar í grundvallaratriðum litlar. Í uppstreymis námuiðnaðinum eru 7 MW og 15 MW að mestu notuð og miðstraumsleiðsluflutningar eru aðallega 15 MW og 30 MW.
Hönnunarkerfi gasthverfla undir 30 MW er tiltölulega þroskað og vinnsluefniskerfið er einnig tiltölulega þroskað. Ávöxtunarkrafa OBT getur náð 85%. Iðnaðargastúrbínur þurfa enn að einbeita sér að efnahagslegri frammistöðu, tæknilegu og efnahagslegu mati eða kostnaðarframmistöðu og helsta matsvísirinn er afraksturshlutfallið.
Fyrir meðalstórar og stórar gasturbínur höfum við (innlenda) litla uppsöfnun á hönnunarhugbúnaði, hönnunarforskriftum og gagnagrunnum yfir sum efni og ferla í hönnunarkerfinu okkar, þannig að þetta hönnunarkerfi er ekki mjög þroskað og afraksturshlutfallið er ekki hátt . F-stig eða stillt kristal er vatnaskil. Fyrir neðan stilltan kristal erum við enn nógu örugg til að taka þátt í alþjóðlegri samkeppni. Fyrir ofan stilltan kristal, á iðnaðarstigi, höfum við enn ákveðið bil. Þetta svæði er afhent landsliðinu. Nokkur miðlæg fyrirtæki stunda grunnrannsóknir og þróun og fjárfestingin í grunnefnum og grunnferlum er gríðarleg.
Iðnaðarkeðja
Í andstreymis gashverflaiðnaðarkeðju landsins míns eru framleiðendur háhita málmblöndur, títan málmblöndur, samsettra efna, álblöndur og almennt stál meðal annars Gangyan Gaona, Fushun Special Steel, Baoti Group, o.s.frv. efni eru steypt, svikin eða önnur ferli eru notuð til að búa til túrbínublöð, stokka og aðra hluta. Blöð og aðrir hlutar eru myndaðir með steypuferli. Helstu innlendir steypu- og smíðaframleiðendur eru meðal annars Yingliu Co., Ltd., Wanze Co., Ltd., Tunan Co., Ltd., osfrv. Síðan setja framleiðendur heilu vélanna saman ýmsa hluta í heilar vélar. Meðal helstu framleiðenda eru AECC, Shanghai Electric, Helan Turbine, Harbin Electric, o.fl.
Uppstreymisiðnaður, sérstaklega vörur eins og háhita málmblöndur, háhita títan málmblöndur, varma hindrunarhúð og háþróuð keramik samsett efni, gegna mikilvægu hlutverki í að efla innlendan varnariðnað og hágæða búnaðarframleiðslu. Innlendar gasturbínur eru aðallega notaðar til orkuöflunar og fáir eru notaðir til vatnsdælingar, loftinntaks, þrýstings á olíu- og gassvæðum og skipa- og tankafl. Áherslan er á dreifða orkuframleiðslu, varma og orku, flutning á jarðgasleiðslum, skipadrif og vélrænan akstur. hlið. Gathverflar í landinu mínu hafa gríðarlega mögulega markaði í dreifðri orkuveitu, þrýstistöðvum, iðnaðarorkuframleiðslu og öðrum sviðum og stefnan styður öra þróun iðnaðarins. umfangsmikil verkefni landsins míns eins og "Vestur-til-Austur gasflutningur", "Vestur-til-Austur raforkuflutningur" og "South-to-North Water Division" sem og hraðri þróun skipasmíðaiðnaðar landsins míns. hafa leitt til þess að eftirspurn lands míns eftir gasturbínum hefur aukist hratt.
Iðnaðarstefna
Nútímaorkukerfi 14. fimm ára áætlunarinnar skráir einnig gasturbínur sem kjarna lykiltækni, sem setur þær í grundvallaratriðum á sama plan og kjarnorka, ný raforkukerfi, orkugeymsla og vetnisorka.
Rafmagnsfjárfestingafélag ríkisins hefur unnið tvö sérverkefni, annað er stórt verkefni fyrir þungar gasturbínur, þar á meðal vetnisblöndunar gasthverfla. Hreint vetni hefur verið byggt í Innri Mongólíu en hefur ekki enn verið tekið í notkun. Jingmen virkjunin hefur blandað 15%. Harbin Electric og Guangdong Electric Group, sem er Guangdong Energy Group, hafa unnið vetnisblöndunarverkefni í Daya Bay og Hangzhou Steam Turbine og Siemens hafa gert vetnisblöndunarverkefni í Zhoushan.
Gathverflar eru mikið notaðar í vestur-austur gasleiðslunni og á olíupöllum á hafi úti. Sem hertengt fyrirtæki hefur CNOOC einnig verið refsað af Bandaríkjunum og stendur frammi fyrir hættu á framboðsskerðingu. Í stríðinu milli Rússlands og Úkraínu voru Siemens-gastúrbínurnar, sem Rússar keyptu, kyrrsettar þegar þær voru sendar til Kanada til viðgerðar, sem hafði áhrif á orkuöryggi. Staðsetning verður að fara fram eins fljótt og auðið er.
Markaðsrými
Árið 2022 mun framleiðsla á gasturbínu í landinu mínu vera 4,0563 milljónir kílóvötta og eftirspurnin verður um 6,7986 milljónir kílóvötta.
Samkvæmt tölfræði náði stærð gashverflamarkaðar í landinu mínu 61,669 milljörðum júana árið 2022, þar af var markaðsstærð ör-gastúrbína 893 milljónir júana, markaðsstærð léttra gashverfla var 56,569 milljarðar júana og markaðsstærð þungar gasturbínur voru 4,207 milljarðar júana.
Landið mitt hefur nú getu til að framleiða sjálfstætt léttar gasturbínur (afl undir 50MW) og hægt er jafnvel að flytja út ódýrar, en þungar gasturbínur (afl yfir 50MW) eru enn í grundvallaratriðum háðar innflutningi og kjarnatæknin er í grundvallaratriðum einokað af alþjóðlegum framleiðendum eins og GE í Bandaríkjunum, Mitsubishi í Japan og Siemens í Þýskalandi. Hætta er á að vera „kæfður“ á innanlandsmarkaði. Samkvæmt upplýsingum frá Tollstjóraembættinu mun innflutningur á gasturbínu árið 2022 vera 4,161 milljarður Bandaríkjadala og útflutningur 735 milljónir Bandaríkjadala.
