가스터빈의 기본지식
가스터빈은 크게 압축기, 연소실, 터빈의 세 가지 주요 구성요소로 구성됩니다. 가스터빈 사이클은 일반적으로 단순사이클이라 불린다. 대부분의 가스 터빈은 단순한 사이클 방식을 사용하고, 중부하용 가스 터빈만이 복합 사이클 방식을 사용합니다. 다양한 역사적 배경으로 인해 가스터빈은 다양한 기술 경로를 따라 발전해 왔습니다. 산업용 및 해양 항공- 파생 경량 가스 터빈(일반적으로 "항공- 파생 기계"로 알려짐)은 항공기 엔진을 개조하여 형성됩니다. 산업용 대형-가스 터빈('산업 기계'로 널리 알려져 있음)은 주로 기계식 드라이브와 대형 발전소에 사용되는 전통적인 증기 터빈 개념에 따라 개발되었습니다.
가스터빈은 왼쪽부터 압축기(파란색), 연소실(빨간색), 터빈(노란색)의 세 부분으로 나눌 수 있습니다.
가스 터빈의 분류
전 세계적으로 수십 개의 회사가 가스 터빈 연구, 설계 및 제조에 참여하고 있습니다. 대형- 가스터빈 기술을 완전히 장악한 4개 회사는 미국의 General Electric, 독일의 Siemens, 일본의 Mitsubishi Heavy Industries(초기 미국에서 Westinghouse 기술을 도입한), 이탈리아의 Ansaldo입니다. Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd.의 부회장 Chen Xuewen에 따르면, 가스터빈 모델 수준에 대한 국제 표준은 없었고 오늘날 점점 더 모호해지고 있습니다. 저자는 다양한 당사자들의 의견만을 수집하여 다음과 같이 요약할 수 있다.
1. 가스 터빈의 연소 온도에 따라 구분됩니다(100도마다 수준임).
미국 GE(하얼빈전기도입) : E클래스 1100도, F클래스 1200도, H클래스 1400도.
일본 미쓰비시(Dongfang Electric 출시): 1400도는 F급, 1500도는 G급, H급은 중간 시험품, 1600/1700도는 J급입니다.
독일 Siemens(Shanghai Electric 소개): 이전 번호 V64.3A, V84.3A, V94.3A는 6F 등급입니다. 1997년에 Westinghouse는 비{6}}원자력 발전 사업부를 Siemens에 매각했습니다. 새 번호는 유사한 SGT6-5000F 및 SGT-8000H로 변경되었습니다. 클래스 F는 섭씨 1200도, 클래스 H는 섭씨 1500도입니다.
2. 대형-가스터빈용 기준 출력 분류:
발전용 대형-가스터빈은 일반적으로 연소실 연소 온도가 섭씨 1100도에서 1500도 사이일 때 출력에 따라 분류됩니다. 예를 들어, 클래스 B 가스터빈의 출력은 100MW 이하, 클래스 E 가스터빈의 출력은 100MW~200MW, 클래스 F 가스터빈의 출력은 200MW~300MW, 클래스 G 및 클래스 H와 같은 상위 등급은 300MW~400MW 범위에 있습니다. Chen Xuewen 씨에 따르면 다양한 제조업체의 가스터빈 출력이 급속히 발전했기 때문에 이 분류 방법은 실제 제품보다 약간 뒤떨어져 있습니다.
국제 가스터빈 개발
지멘스: 대표제품인 SGT5-8000H 슈퍼가스터빈은 무게 390톤(에어버스 A380 완전급유 상당), 길이 13.1m, 폭 4.9m, 높이 4.9m, 복합 사이클 출력 595MW이다. SGT5-8000H 한 대의 발전량은 대규모 산업 도시에 전력을 공급하기에 충분합니다. 터빈 블레이드는 GE90 터보팬 항공기 엔진과 F404 제트 엔진의 터빈 입구 온도를 초과하는 1500도 이상의 고온을 견뎌야 합니다. 터빈 블레이드의 선단 속도가 시속 1700km를 넘기 때문에 엄청난 원심력으로 인해 각 블레이드의 한쪽 끝이 지구 중력의 10,000배에 닿게 됩니다. 블레이드에는 결함이 있을 수 없으며 오류는 수십 미크론에 불과합니다. 그렇지 않으면 폐기됩니다. 따라서 블레이드는 BMW와 동일하다고 한다.
미쓰비시 상사: 최신 모델은 복합 사이클 출력 650MW의 M701J 슈퍼 가스터빈입니다. 여기에는 압력비가 23:1인 15-단 축형 압축기가 장착되어 있습니다. 버너와 4-단 축형 터빈은 모두 공랭식이며{10}}처음 3단계는 최신 고온 보호 코팅, 세라믹 차열 코팅, 고성능 공기막 냉각 및 기타 첨단{15}기술을 사용합니다. 세계에서 가장 높은 가스 터빈 입구 온도인 1600도를 통해 고온 부품의 장기 수명을-보장할 수 있습니다.- J 시리즈의 최신 혁신 기술은 탄소 배출을 더욱 줄이도록 설계되었습니다. 2020년 3월 MHPS는 미국 유타주 Intermountain Power Authority로부터 M501JAC 파워트레인 2대를 주문 받았습니다. 두 개의 가스 터빈은 공랭식 건식 저NOx 연소 시스템을 기반으로 하며 최대 30%의 재생 가능한 수소 연료를 사용할 수 있습니다. 같은 규모의 석탄화력발전소와 비교해 30% 수소 시스템은 탄소 배출량을 75% 이상 줄이고, 100% 수소 시스템은 탄소 배출을 제거한다. 2025년부터 2045년까지 이 발전소는 점진적으로 100% 재생 가능한 수소 발전을 달성할 예정이다.
제너럴일렉트릭: 9HA 시리즈 대형- 가스터빈은 세계에서 가장 효율적인 복합 사이클 가스터빈입니다. 최신 9HA.02 대형-가스터빈은 복합 사이클 효율이 64% 이상일 뿐만 아니라 최대 출력이 826MW에 달합니다. 이 두 가지 주요 지표는 두 가지 주요 경쟁사를 훨씬 능가하며, 가장 최첨단의-3D 프린팅 기술이 주요 구성 요소를 제조하는 데 사용됩니다.
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