2015中国燃气轮机聚焦在沪成功召开

2015中国燃气轮机聚焦在沪成功召开
前瞻网 20150701


　　由决策者会议集团主办的2015中国燃气轮机聚焦于6月25日-26日在上海龙之梦大酒店圆满落幕。近200位来自政府/协会，燃气轮机制造商，用户及电厂，科研院校，研究所，核心部件供应商，解决方案供应商等专家和领导，以及20多家媒体莅临了本次大会。
　　
　　来自上海电气燃气轮机有限公司、606所北京黎明航发动力科技有限公司、西门子(中国)有限公司、清华大学材料学院、华电通用轻型燃机设备有限公司、上海航天能源股份有限公司、壳牌(中国)有限公司、上海交通大学材料科学与工程学院、中国石油管道压缩机组维检修中心、北京太阳宫燃气热电有限公司、晋江天然气发电有限公司、广东惠州深能源丰达电力有限公司、中国航空规划建设发展有限公司等共21位权威领导发表了精彩演说。
　　国家发展和改革委员会能源研究所的研究员、能源经济和发展战略研究中心副主任刘小丽作为大会第一位主旨演讲人，发表的话题为“我国天然气市场、政策及未来燃气轮机市场需求”。她表示，中国现已成为世界第六大天然气生产国，这些年，
　　天然气的基础设施建设步伐一直在加速。大家可能知道，中国在2006年时建成了第一座LNG接收站，截止到去年年底，全国已经建设投产的LNG接收站就已经有11个了，设计总能力为340万吨。根据在建的项目统计，到2017年，新增的接收能力每年达到4240万吨，累计接收能力超过8000万吨。
　　
　　此外，她还梳理出了一些关于天然气发电的政策。在十二五规划时，我国提出要有序发展天然气发电，到2015年，全国新增燃气电站达到3000万千瓦。在2012年时，又颁布了新的天然气利用政策，其中放松了对燃气发电项目的限制，随着天然气供应量的增加，允许做一些燃气天然气发电项目，主要是积极鼓励天然气分布式能源项目、热电联产项目和煤成气发电项目。
　　西门子(中国)有限公司发电服务亚洲区燃机升级改造市场经理袁涛讲述了西门子SGT5-4000F 燃机在大修中的升级改造及低氮排放措施。他阐述了在大修中实施升级改造的特点和好处，他表示，在燃机整个寿命周期中只有2次大修机会，在大修中转子需被吊出并拆卸，从而才能实施一些重要升级，特别是燃烧室的升级。他也向大家展示了4个只适合在大修中实施的升级可选方案，方案一是CAR新型燃烧室+RS燃烧器;方案二是燃烧室热力性能升级;方案三是燃烧室&透平热力性能升级;方案四是全部热力性能升级，其中方案一是其他很多升级改造的必要前提。
　　
　　另外，袁涛讲解了降NOx排放的措施。第一是燃烧调整—燃机运行参数优化;第二是预混孔改造;第三是PMP燃烧器。最后他总结到，大修是燃机实施升级改造的最佳时机。升级产品实现模块化组合，能在大修中逐步实施从而实现客户利益最大化。
　　华电通用轻型燃机设备有限公司技术总监唐方演讲主题为区域型分布式能源设备选型。他简单介绍了区域性分布式能源项目及特点。天然气分布式能源具有综合供能性，能源利用效率规定在70%以上。唐方表示，我国在发展区域性分布式能源上有很大的优势，一是因为污染治理压力很大，二是能源利用效率只有不到40%，三是政府的规划力度特别大。另外，他介绍了分布式能源主设备配置，背压汽轮机与凝汽式汽轮机，前者是电负荷与热负荷成正比，后者则是成反比，同时指出背压式汽轮机显著提高热效率，是分布式能源站的首选，机组配置需根据详细的热负荷分析。
　　
　　再者，唐方说，根据制冷方面做了一个计算，将蒸汽溴化锂制冷和电制冷进行比较。制冷一般用低压的蒸汽，如果用汽轮机发电再来制冷，1GJ的蒸汽能制291千瓦时的量，但是如果用溴化锂制冷，大概能制389千瓦时的量。因此，用低品质的蒸汽直接去制冷的接收效率比较高。
　　另外，综合接触到的已经设计的、在建或在筹划中的分布式能源项目，唐方指出了具有以下特点：以热定容，热用户的多样性、热负荷的不确定性、热负荷的波动性及供热的独立性。
　　杭州华电下沙热电有限公司工程部主任俞立凡讲述了电力过剩形势下天然气热电联产发展趋势。他介绍了天然气热电的特点，指出目前我国的热电机组装机容量已占到火电发电机组容量的24%左右。在供热量中，蒸汽量占81.96%，热水量占26.72%。另外，天然气热电的有点在于发电效率高、环保指标好、运行方式灵活、节约水资源并且占地面积少。同时，他也 提到了电力过剩下天然气热电的劣势。目前已经运行的燃气热电与燃煤热电相比后发现：燃气热电的热电比太低，不到燃煤热电的一半;在满足相同供热需求的情况下，与采用烧燃气锅炉相比，会消耗更多的天然气。
　　
　　另外，俞立凡给大家带来了新建集中供热不采用天然气及热电联产的案例：扬州化学工业园区供热中心项目，随着用热量不断增加，企业对供热价格的要求越来越敏感，以燃煤作为主要供热方式既有来自环境保护方面的压力，又面临着成本价格竞争方面的压力，使用清洁能源供热已成为一种必然选择，也符合国家的产业政策。
　　最后，他介绍了天然气热电提高热电比的思路。一是采用背压机组;二是燃气锅炉加背压机组的模式，三是联合循环抽凝机组加减温减压装置、加压力匹配装置。
　　中国轻型燃气轮机开发中心第一副主任、总工程师，中航工业沈阳发动机设计研究所副所长李孝堂讲解了燃气轮机总体设计创新及技术突破。他首先提到了中航工业燃气轮机产业布局及中国燃气轮机应用前景。再有他指出了自主开发燃气轮机进展，中航工业通过多年努力，形成航燃并举、轻重兼顾、系列发展的良好局面，形成了功率范围涵盖1～110兆瓦的微、轻、重型燃气轮机发展谱系。他也提到了几款典型的燃机产品及关键技术突破，包括QD128、QD70、QD185、R0110、QD11等。
　　
　　接着，李孝堂指出，要加速自主燃气轮机的成熟，包括加大对自主研制燃气轮机的投资强度，加快研发和考核进程，缩短进入市场的周期;给予燃气轮机研制项目和示范工程的优惠政策，鼓励技术研发，积极推进示范工程建设;产业政策上，鼓励使用自主研制的燃气轮机产品，加快成熟。同时还要加大投入，缩小技术差距，燃气轮机的某些关键技术与国际先进水平还有较大差距，低排放燃烧室技术尤为突出;干低排放燃烧技术，美、欧国家已成熟地应用，NOx排放水平已达到9～25ppm;中航工业动力所正积极开展低排放燃烧工作，旨在突破制约燃气轮机的低排放燃烧和多种燃料燃烧等关键技术。
　　东方汽轮机公司国家千人计划特聘专家马德新阐述了燃气轮机高温合金叶片的先进制造技术。他向大家介绍了高温合金单晶叶片制造技术的现状及问题。他表示，目前我们是与国外合作生产重型燃机，但核心部件高温叶片只能进口(每片几十万元)，用于新机组的制造和老机组的更换，带来的后果则是经济损失巨大;核心技术受制于人。
　　
　　因此，他指出，要突破一维定向凝固的传统概念，提出了单晶三维生长机制和精确制导的新概念。同时又介绍了一系列控制单晶生长的新技术，如导热体引晶法、长方式定向凝固炉、复合式控制法：定点冷却+定点加热、薄壳上浮+复合控制法。他表示，这些理念和技术的创新，将促使单晶叶片这种高精产品的制造实现从粗放式到精细式的根本转变。
　　中国科学院金属研究所高温合金研究部副主任金涛阐述了燃气轮机用高温合金材料与工艺的发展。他先指出了燃气轮机的分类，根据燃气初温燃气轮机可分为三大类：一是E级和F级，初温达到1150-1350℃，相关技术已大规模商业化应用;二是G级和H级，初温达到1450-1500℃，相关技术正在开始走向市场;三是未来型燃气轮机，初温高达1500-1700℃，目前正在处于研发状态。
　　
　　接着，他介绍了国际上燃机用高温合金材料的发展现状，指出了燃气轮机涡轮叶片材料的特点，即保持高的Cr含量，有助于改善抗腐蚀性能;增加M和Ta，强化合金;由等轴晶向定向柱晶再到单晶高温合金。说明了材料承温能力越来越高，材料要求高、加工工艺复杂;叶片制造成本为新机成本1/4，全套备件价格达整机的1/3，由此可见，叶片材料性能和成本之间平衡具有重要意义。
　　再者，他向与会者展示了燃机用高温合金制造工艺的发展。他表示，燃机用叶片用陶瓷型芯尺寸较大，性能要求高，先进燃机叶片的内腔结构复杂化使陶瓷型芯的结构更为复杂，微细结构多;定向凝固燃机叶片尺寸大、热容量大，需高梯度定向凝固设备(LMC)。
　　广东惠州深能源丰达电力有限公司副总经理李小宁的演讲主题为影响9E型燃气轮机联合循环发电的天然气发电效率因素分析及运行优化。对于多数9E型燃气轮机发电厂来说，都采用两班制调峰运行的方式，重点从运行方式及机组运行工况参数方面对联合循环机组的天然气发电效率进行分析。
　　
　　他首先谈到了运行方式对机组天然气发电效率的影响。包括机组启动前状态、日运行小时数、降出力运行以及水洗烘干。再者是机组运行工况参数对天然气发电效率的影响，如锅炉排烟温度、汽轮机主蒸汽温度、汽轮机排气背压以及汽轮机发电工质损耗对天然气发电效率的影响和天然气流量计量误差。最后是影响天然气发电效率的其他因素，如天然气管路泄漏。
　　最后他介绍了机组启动过程的发电效率评价，9E型联合循环机组的启动过程的经济性或发电效率，通常通过以下几个关键指标来进行评价：燃机并网至汽机并网时间、汽机并网至汽机投补汽时间、汽机并网至汽机满负荷的时间和机组启动成本。
　　晋江天然气发电有限公司副总经理刘惠明介绍9FA燃气轮机燃烧故障分析与防范对策。他表示，燃烧系统是燃气轮机关键设备之一，是燃气轮机内部工作环境最为恶劣、工作温度最高的部件，其可靠与否是燃气轮机可靠运行的最主要因素。
　　
　　他指出燃烧故障主要有三个，并以具体形象的案例展示了每种故障的状态机处理方法。一是正常运行时燃气轮机排气温度分散度大，在燃气轮机运行时无法知道喷嘴、燃烧室、过渡段或透平等热通道部件的工作状态如何，对这些高温部件难以进行实时监测，只能通过测量透平排气温度的间接检测方法来判断高温部件的工作是否有异常。为此，要求运行人员精确纪录排气温度并绘制成图表，看温度分布在一定时间段间隔内的变化情况，从而及时发现机组存在的问题。
　　二是燃烧模式切换时发生分散度大或火焰熄火，9FA燃气轮机升、降负荷过程中燃烧切换过程中容易造成机组排气分散度大或火焰熄火跳机等的问题，特别是升、降负荷过程中燃烧模式切换时发生分散度大或火焰熄火跳机。三是燃烧室火焰脉动较大。
　　此外，本次大会也特别表彰了在燃机项目、研发、创新等领域做出突出贡献的企业和个人。经过角逐，共有五家企业及个人获得燃气轮机行业特别荣誉奖项。壳牌(中国)有限公司荣获年度最佳燃气轮机润滑解决方案奖、中国航空规划建设发展有限公司荣获年度优秀燃气轮机工程设计奖、中国船舶工业系统工程研究院荣获年度优秀燃气轮机进气过滤系统解决方案奖、张家港市华晟净化设备有限公司荣获年度优秀燃气轮机过滤器供应商奖、北京黎明航发动力科技有限公司总经理刘文昭荣获年度燃气轮机行业突出贡献个人奖。


2015中国燃气轮机聚焦在沪成功召开
前瞻网 20150701


　　由决策者会议集团主办的2015中国燃气轮机聚焦于6月25日-26日在上海龙之梦大酒店圆满落幕。近200位来自政府/协会，燃气轮机制造商，用户及电厂，科研院校，研究所，核心部件供应商，解决方案供应商等专家和领导，以及20多家媒体莅临了本次大会。
　　
　　来自上海电气燃气轮机有限公司、606所北京黎明航发动力科技有限公司、西门子(中国)有限公司、清华大学材料学院、华电通用轻型燃机设备有限公司、上海航天能源股份有限公司、壳牌(中国)有限公司、上海交通大学材料科学与工程学院、中国石油管道压缩机组维检修中心、北京太阳宫燃气热电有限公司、晋江天然气发电有限公司、广东惠州深能源丰达电力有限公司、中国航空规划建设发展有限公司等共21位权威领导发表了精彩演说。
　　国家发展和改革委员会能源研究所的研究员、能源经济和发展战略研究中心副主任刘小丽作为大会第一位主旨演讲人，发表的话题为“我国天然气市场、政策及未来燃气轮机市场需求”。她表示，中国现已成为世界第六大天然气生产国，这些年，
　　天然气的基础设施建设步伐一直在加速。大家可能知道，中国在2006年时建成了第一座LNG接收站，截止到去年年底，全国已经建设投产的LNG接收站就已经有11个了，设计总能力为340万吨。根据在建的项目统计，到2017年，新增的接收能力每年达到4240万吨，累计接收能力超过8000万吨。
　　
　　此外，她还梳理出了一些关于天然气发电的政策。在十二五规划时，我国提出要有序发展天然气发电，到2015年，全国新增燃气电站达到3000万千瓦。在2012年时，又颁布了新的天然气利用政策，其中放松了对燃气发电项目的限制，随着天然气供应量的增加，允许做一些燃气天然气发电项目，主要是积极鼓励天然气分布式能源项目、热电联产项目和煤成气发电项目。
　　西门子(中国)有限公司发电服务亚洲区燃机升级改造市场经理袁涛讲述了西门子SGT5-4000F 燃机在大修中的升级改造及低氮排放措施。他阐述了在大修中实施升级改造的特点和好处，他表示，在燃机整个寿命周期中只有2次大修机会，在大修中转子需被吊出并拆卸，从而才能实施一些重要升级，特别是燃烧室的升级。他也向大家展示了4个只适合在大修中实施的升级可选方案，方案一是CAR新型燃烧室+RS燃烧器;方案二是燃烧室热力性能升级;方案三是燃烧室&透平热力性能升级;方案四是全部热力性能升级，其中方案一是其他很多升级改造的必要前提。
　　
　　另外，袁涛讲解了降NOx排放的措施。第一是燃烧调整—燃机运行参数优化;第二是预混孔改造;第三是PMP燃烧器。最后他总结到，大修是燃机实施升级改造的最佳时机。升级产品实现模块化组合，能在大修中逐步实施从而实现客户利益最大化。
　　华电通用轻型燃机设备有限公司技术总监唐方演讲主题为区域型分布式能源设备选型。他简单介绍了区域性分布式能源项目及特点。天然气分布式能源具有综合供能性，能源利用效率规定在70%以上。唐方表示，我国在发展区域性分布式能源上有很大的优势，一是因为污染治理压力很大，二是能源利用效率只有不到40%，三是政府的规划力度特别大。另外，他介绍了分布式能源主设备配置，背压汽轮机与凝汽式汽轮机，前者是电负荷与热负荷成正比，后者则是成反比，同时指出背压式汽轮机显著提高热效率，是分布式能源站的首选，机组配置需根据详细的热负荷分析。
　　
　　再者，唐方说，根据制冷方面做了一个计算，将蒸汽溴化锂制冷和电制冷进行比较。制冷一般用低压的蒸汽，如果用汽轮机发电再来制冷，1GJ的蒸汽能制291千瓦时的量，但是如果用溴化锂制冷，大概能制389千瓦时的量。因此，用低品质的蒸汽直接去制冷的接收效率比较高。
　　另外，综合接触到的已经设计的、在建或在筹划中的分布式能源项目，唐方指出了具有以下特点：以热定容，热用户的多样性、热负荷的不确定性、热负荷的波动性及供热的独立性。
　　杭州华电下沙热电有限公司工程部主任俞立凡讲述了电力过剩形势下天然气热电联产发展趋势。他介绍了天然气热电的特点，指出目前我国的热电机组装机容量已占到火电发电机组容量的24%左右。在供热量中，蒸汽量占81.96%，热水量占26.72%。另外，天然气热电的有点在于发电效率高、环保指标好、运行方式灵活、节约水资源并且占地面积少。同时，他也 提到了电力过剩下天然气热电的劣势。目前已经运行的燃气热电与燃煤热电相比后发现：燃气热电的热电比太低，不到燃煤热电的一半;在满足相同供热需求的情况下，与采用烧燃气锅炉相比，会消耗更多的天然气。
　　
　　另外，俞立凡给大家带来了新建集中供热不采用天然气及热电联产的案例：扬州化学工业园区供热中心项目，随着用热量不断增加，企业对供热价格的要求越来越敏感，以燃煤作为主要供热方式既有来自环境保护方面的压力，又面临着成本价格竞争方面的压力，使用清洁能源供热已成为一种必然选择，也符合国家的产业政策。
　　最后，他介绍了天然气热电提高热电比的思路。一是采用背压机组;二是燃气锅炉加背压机组的模式，三是联合循环抽凝机组加减温减压装置、加压力匹配装置。
　　中国轻型燃气轮机开发中心第一副主任、总工程师，中航工业沈阳发动机设计研究所副所长李孝堂讲解了燃气轮机总体设计创新及技术突破。他首先提到了中航工业燃气轮机产业布局及中国燃气轮机应用前景。再有他指出了自主开发燃气轮机进展，中航工业通过多年努力，形成航燃并举、轻重兼顾、系列发展的良好局面，形成了功率范围涵盖1～110兆瓦的微、轻、重型燃气轮机发展谱系。他也提到了几款典型的燃机产品及关键技术突破，包括QD128、QD70、QD185、R0110、QD11等。
　　
　　接着，李孝堂指出，要加速自主燃气轮机的成熟，包括加大对自主研制燃气轮机的投资强度，加快研发和考核进程，缩短进入市场的周期;给予燃气轮机研制项目和示范工程的优惠政策，鼓励技术研发，积极推进示范工程建设;产业政策上，鼓励使用自主研制的燃气轮机产品，加快成熟。同时还要加大投入，缩小技术差距，燃气轮机的某些关键技术与国际先进水平还有较大差距，低排放燃烧室技术尤为突出;干低排放燃烧技术，美、欧国家已成熟地应用，NOx排放水平已达到9～25ppm;中航工业动力所正积极开展低排放燃烧工作，旨在突破制约燃气轮机的低排放燃烧和多种燃料燃烧等关键技术。
　　东方汽轮机公司国家千人计划特聘专家马德新阐述了燃气轮机高温合金叶片的先进制造技术。他向大家介绍了高温合金单晶叶片制造技术的现状及问题。他表示，目前我们是与国外合作生产重型燃机，但核心部件高温叶片只能进口(每片几十万元)，用于新机组的制造和老机组的更换，带来的后果则是经济损失巨大;核心技术受制于人。
　　
　　因此，他指出，要突破一维定向凝固的传统概念，提出了单晶三维生长机制和精确制导的新概念。同时又介绍了一系列控制单晶生长的新技术，如导热体引晶法、长方式定向凝固炉、复合式控制法：定点冷却+定点加热、薄壳上浮+复合控制法。他表示，这些理念和技术的创新，将促使单晶叶片这种高精产品的制造实现从粗放式到精细式的根本转变。
　　中国科学院金属研究所高温合金研究部副主任金涛阐述了燃气轮机用高温合金材料与工艺的发展。他先指出了燃气轮机的分类，根据燃气初温燃气轮机可分为三大类：一是E级和F级，初温达到1150-1350℃，相关技术已大规模商业化应用;二是G级和H级，初温达到1450-1500℃，相关技术正在开始走向市场;三是未来型燃气轮机，初温高达1500-1700℃，目前正在处于研发状态。
　　
　　接着，他介绍了国际上燃机用高温合金材料的发展现状，指出了燃气轮机涡轮叶片材料的特点，即保持高的Cr含量，有助于改善抗腐蚀性能;增加M和Ta，强化合金;由等轴晶向定向柱晶再到单晶高温合金。说明了材料承温能力越来越高，材料要求高、加工工艺复杂;叶片制造成本为新机成本1/4，全套备件价格达整机的1/3，由此可见，叶片材料性能和成本之间平衡具有重要意义。
　　再者，他向与会者展示了燃机用高温合金制造工艺的发展。他表示，燃机用叶片用陶瓷型芯尺寸较大，性能要求高，先进燃机叶片的内腔结构复杂化使陶瓷型芯的结构更为复杂，微细结构多;定向凝固燃机叶片尺寸大、热容量大，需高梯度定向凝固设备(LMC)。
　　广东惠州深能源丰达电力有限公司副总经理李小宁的演讲主题为影响9E型燃气轮机联合循环发电的天然气发电效率因素分析及运行优化。对于多数9E型燃气轮机发电厂来说，都采用两班制调峰运行的方式，重点从运行方式及机组运行工况参数方面对联合循环机组的天然气发电效率进行分析。
　　
　　他首先谈到了运行方式对机组天然气发电效率的影响。包括机组启动前状态、日运行小时数、降出力运行以及水洗烘干。再者是机组运行工况参数对天然气发电效率的影响，如锅炉排烟温度、汽轮机主蒸汽温度、汽轮机排气背压以及汽轮机发电工质损耗对天然气发电效率的影响和天然气流量计量误差。最后是影响天然气发电效率的其他因素，如天然气管路泄漏。
　　最后他介绍了机组启动过程的发电效率评价，9E型联合循环机组的启动过程的经济性或发电效率，通常通过以下几个关键指标来进行评价：燃机并网至汽机并网时间、汽机并网至汽机投补汽时间、汽机并网至汽机满负荷的时间和机组启动成本。
　　晋江天然气发电有限公司副总经理刘惠明介绍9FA燃气轮机燃烧故障分析与防范对策。他表示，燃烧系统是燃气轮机关键设备之一，是燃气轮机内部工作环境最为恶劣、工作温度最高的部件，其可靠与否是燃气轮机可靠运行的最主要因素。
　　
　　他指出燃烧故障主要有三个，并以具体形象的案例展示了每种故障的状态机处理方法。一是正常运行时燃气轮机排气温度分散度大，在燃气轮机运行时无法知道喷嘴、燃烧室、过渡段或透平等热通道部件的工作状态如何，对这些高温部件难以进行实时监测，只能通过测量透平排气温度的间接检测方法来判断高温部件的工作是否有异常。为此，要求运行人员精确纪录排气温度并绘制成图表，看温度分布在一定时间段间隔内的变化情况，从而及时发现机组存在的问题。
　　二是燃烧模式切换时发生分散度大或火焰熄火，9FA燃气轮机升、降负荷过程中燃烧切换过程中容易造成机组排气分散度大或火焰熄火跳机等的问题，特别是升、降负荷过程中燃烧模式切换时发生分散度大或火焰熄火跳机。三是燃烧室火焰脉动较大。
　　此外，本次大会也特别表彰了在燃机项目、研发、创新等领域做出突出贡献的企业和个人。经过角逐，共有五家企业及个人获得燃气轮机行业特别荣誉奖项。壳牌(中国)有限公司荣获年度最佳燃气轮机润滑解决方案奖、中国航空规划建设发展有限公司荣获年度优秀燃气轮机工程设计奖、中国船舶工业系统工程研究院荣获年度优秀燃气轮机进气过滤系统解决方案奖、张家港市华晟净化设备有限公司荣获年度优秀燃气轮机过滤器供应商奖、北京黎明航发动力科技有限公司总经理刘文昭荣获年度燃气轮机行业突出贡献个人奖。