9月21日,由北極星電力網(wǎng)主辦的2017第二屆中國燃?xì)廨啓C(jī)論壇于上海舉行，通用電氣中國發(fā)電事業(yè)部高級產(chǎn)品經(jīng)理余旭翔發(fā)表主題報告，匯報內(nèi)容為為什么燃機(jī)的調(diào)峰性能會比汽機(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：全球已售440多臺，達(dá)到1800萬的運(yùn)行小時，啟動次數(shù)達(dá)到26萬次以上，在中東和世界各地有40多個國家開展業(yè)務(wù)。我們針對燃機(jī)客戶的一些痛點，在9F.05上有了很好的解決方案。

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余旭翔：大家好，我是用電氣中國發(fā)電事業(yè)部高級產(chǎn)品經(jīng)理余旭翔。先和大家繼續(xù)探討一下之前會上的一個問題，各位專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原因是，因為汽缸的結(jié)構(gòu)的不一樣。一般汽輪機(jī)的汽缸升溫時有較嚴(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，中間有一個熱傳導(dǎo)的過程。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)，來推動這個機(jī)組的透平，所以這時出力變化是直接和立竿見影的。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，從而有更多的儲熱備用，調(diào)峰時把能量釋放出來，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。

早上專家討論時談了很多的問題，比如說起機(jī)時冒黃煙，我們的9F-05就很好地解決了該問題，實現(xiàn)了全預(yù)混的點火，肉眼看不到這個黃煙了。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)電掙錢的時候。然而燃機(jī)是工質(zhì)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)部件，往往在夏天的時候因為天熱而空氣密度低，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候，這個燃機(jī)的出力反而下降了，所以這也是燃機(jī)的突出問題。而我們的9F.05就很好地改善了夏天性能下降過多的問題。

對壓氣機(jī)來說，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內(nèi)維修也比較困難。在檢修方面，包括拆裝，葉片有問題要轉(zhuǎn)子回廠翻修，也是很大問題。我們在這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，不會是長期滿負(fù)荷。尤其現(xiàn)在我們在有熱電比的限制下，客戶熱需求比較少。為滿足熱電比，燃機(jī)同樣的不能全年基本負(fù)荷運(yùn)行。我們在這款上也有很多的措施來幫助客戶解決該問題，這款機(jī)型很好解決了客戶在目前運(yùn)行的時候遇到的困難。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，大家有一個很直觀的印象，左邊的三維葉片比右邊強(qiáng)壯很多，無論是從葉片本身來看，還是從下面的榫頭大小來看，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設(shè)施，我們國外做這種在線水洗實現(xiàn)頂峰實驗時，就是在燃機(jī)運(yùn)行的時候進(jìn)行在線水洗提高出力。在試驗中偶然噴水有點過量了，造成缸體的收縮，那么跟壓氣機(jī)發(fā)生了刮擦的現(xiàn)象，但是在實驗結(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點卷邊，整個壓氣機(jī)沒有看到任何裂痕，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在壓氣機(jī)效率方面比老的機(jī)型好很多。右邊有一個曲線，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。同時超光潔度葉片能更好地抗腐蝕及抗結(jié)垢。

航空發(fā)動機(jī)為什么效率一直非常高，尤其是部分負(fù)荷，因為可調(diào)靜止葉片很多，有六級，但是該級數(shù)不能做到太多，做到越多，可調(diào)葉片處的漏氣越嚴(yán)重。我們在9F級上，我們采用這個1級進(jìn)口導(dǎo)葉和3級可調(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，你們看到這個對比，100%的負(fù)荷的時候效率是一樣的，壓氣機(jī)可調(diào)導(dǎo)葉開角達(dá)到高值，但是從70%開始尤其是到下面的低負(fù)荷的時候，看這個效率差距是越來越大，所以1級進(jìn)口導(dǎo)葉和3級可調(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)是分開的，市場上有些是電執(zhí)行機(jī)構(gòu)合在一起的，為了減少成本，這個時候效率曲線就不會落在這個紅的曲線上，而是在在紅和綠的中間的位置。而GE愿意使用兩個獨立的操作機(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部分負(fù)荷運(yùn)行的情況。所以有了一個IGV和3級VSV的獨立控制。

上面信息很好解釋了為什么我們在熱天的時候性能會更好，那是因為有全3維的葉片。為什么部分負(fù)荷的時候效率好呢，那是因為我們有ICV和3級的VSV。我們在熱天的時候，從5度一直到40度做了一個計算，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%，像這種情況一臺機(jī)大概一年給客戶能增加一千萬塊錢收入。

剛才說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ICV和3級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)性一開始出力比較小，但是出力的下降是很快的，同時熱耗又往上增加，所以測算了一下整個20年，整個燃料耗量和升級版的9F-05燃料耗量是一樣的，多發(fā)的電就是20年里面多掙的錢了，由于多發(fā)的電價值一個億，20年一個億，也是挺可觀的數(shù)目。電價和氣價的PK一直比較激烈，所以這樣的收入對客戶來說也是非?？捎^的。

關(guān)于更好的部分負(fù)荷性能，剛才也說了，我們在75%負(fù)荷的時候，熱耗能降低4.5%，降低三分之一的時候都在部分負(fù)荷的時候，一年2千個小時，一年大概能減少600萬燃料成本也是因為部分負(fù)荷效率的提高。

同時，我們壓氣機(jī)的葉片可以實現(xiàn)現(xiàn)場拆裝，發(fā)現(xiàn)有問題的話可以在現(xiàn)場更換，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)場安裝工作繁重。我曾經(jīng)在現(xiàn)場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?，F(xiàn)在我們把它全部做成模塊化，所有的東西全部在廠內(nèi)做好打壓的實驗，包括所有的電器接口都做好，在外面只有很簡單的接口。所以從現(xiàn)場接線方面減少40%工作量，現(xiàn)場焊接減少50%，電器端子80%，現(xiàn)場閥安裝減少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。

這個是我們9F-05目前的特點，尤其是全預(yù)混點火，啟動的時候大家看不到黃煙了，也就不會收到排放方面的群眾投訴，其他的方面如還是3級透平，包括原來的隔熱涂層等等。其實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的NOX，其實這些方面我們以后可以展開一些更多的合作，從主機(jī)來說有不同的排放，但是性能會受到不同的影響，如果客戶在后面加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)背壓就會高從而造成性能下降，另外脫硝也有一些運(yùn)維的費用。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多臺的燃?xì)廨啓C(jī)，達(dá)到1800萬的運(yùn)行小時，啟動次數(shù)達(dá)到26萬次以上，在中東和世界各地有40多個國家開展業(yè)務(wù)。我們也有很好的本土化能力，這也是為了考慮中國客戶的檢修成本和方便性，我們在秦皇島有燃機(jī)的組裝工廠，能夠進(jìn)行組裝，進(jìn)行試車。秦皇島也有合資廠能實現(xiàn)熱端部件的維修和試驗。我們在沈陽工廠有燃機(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，為本土化和技術(shù)進(jìn)步，解決客戶問題并提供優(yōu)化方案有著長期的戰(zhàn)略布局。