9月21日,由北极星电力网主办的2017第二届中国燃气轮机论坛于上海举行，通用电气中国发电事业部高级产品经理余旭翔发表主题报告，汇报内容为为什么燃机的调峰性能会比汽机的调峰性能更好，以及介绍了通用旗下燃机9F系列的特点：全球已售440多台，达到1800万的运行小时，启动次数达到26万次以上，在中东和世界各地有40多个国家开展业务。我们针对燃机客户的一些痛点，在9F.05上有了很好的解决方案。
以下为电力头条APP为您带来的报告实录：
余旭翔：大家好，我是用电气中国发电事业部高级产品经理余旭翔。先和大家继续探讨一下之前会上的一个问题，各位专家都有所提及和讨论，那就是为什么燃机的调峰性能会比一般汽机的调峰性能更好？很多人可能都知道的一个原因是，因为汽缸的结构的不一样。一般汽轮机的汽缸升温时有较严格的胀差限制，但燃机缸体结构不一样所以可以更快地升降负荷。大家可能不知道的另外一个更重要的原因是,汽机都要去用煤加热水产生蒸汽，中间有一个热传导的过程。但是燃机不是，燃机是燃料直接进燃机燃烧产生高温的工质，来推动这个机组的透平，所以这时出力变化是直接和立竿见影的。另外，我们燃机联合循环都用的是锅筒式余热锅炉，从而有更多的储热备用，调峰时把能量释放出来，但是我们煤机很多是直流式锅炉，如超临界和超超临界，没有缓冲环节。由于这些原因我们的燃机有更好的调峰性能。
早上专家讨论时谈了很多的问题，比如说起机时冒黄烟，我们的9F-05就很好地解决了该问题，实现了全预混的点火，肉眼看不到这个黄烟了。从出力方面，大家知道用电的高峰都在夏天，也是电厂希望多发电挣钱的时候。然而燃机是工质驱动的旋转部件，往往在夏天的时候因为天热而空气密度低，进入燃机的质量流量就减少了，所以反而在最需要用电的时候，这个燃机的出力反而下降了，所以这也是燃机的突出问题。而我们的9F.05就很好地改善了夏天性能下降过多的问题。
对压气机来说，容易被腐蚀，磨损，包括结垢从而导致燃机的性能下降。我们这款9F.05跟老的机型性能相比要优异很多。刚才普惠讲到了像单晶在国内维修也比较困难。在检修方面，包括拆装，叶片有问题要转子回厂翻修，也是很大问题。我们在这些方面也有很大的改进。
关于部分负荷效率，也就是刚刚我们讨论的，由于燃机需要调峰，所以出力必须有一定的预留，不会是长期满负荷。尤其现在我们在有热电比的限制下，客户热需求比较少。为满足热电比，燃机同样的不能全年基本负荷运行。我们在这款上也有很多的措施来帮助客户解决该问题，这款机型很好解决了客户在目前运行的时候遇到的困难。以下从结构方面阐述一下背后的优化机制。
我在这里给大家看到的是比较的图片，左边是3维的压气机叶片，右边是9FA，9FB的传统机型的叶片，大家有一个很直观的印象，左边的三维叶片比右边强壮很多，无论是从叶片本身来看，还是从下面的榫头大小来看，新的压气机三维叶片在机械强度上都有大幅改进。大家知道我们有很好的试验设施，我们国外做这种在线水洗实现顶峰实验时，就是在燃机运行的时候进行在线水洗提高出力。在试验中偶然喷水有点过量了，造成缸体的收缩，那么跟压气机发生了刮擦的现象，但是在实验结束以后，我们看到压气机的外观非常好。这一款压气机，只是看到顶边上有点点卷边，整个压气机没有看到任何裂痕，要是普通的2维叶型可能就断裂了。
下面的曲线可以看到我们在压气机效率方面比老的机型好很多。右边有一个曲线，就是我们新款的全3维叶片的压气机跟老的2维压气机的对比，上面红是新的3维压气机，3维的效率永远是在2维的上面，而且压比覆盖的范围比2维多很多。所以用了全3维叶片，我们就有更好的通流效率和更高的机械强度。同时超光洁度叶片能更好地抗腐蚀及抗结垢。
航空发动机为什么效率一直非常高，尤其是部分负荷，因为可调静止叶片很多，有六级，但是该级数不能做到太多，做到越多，可调叶片处的漏气越严重。我们在9F级上，我们采用这个1级进口导叶和3级可调静叶的原因，就是要提高部分负荷的效率，所以大家看到右边的曲线，我们红色是带着静止导叶的，你们看到这个对比，100%的负荷的时候效率是一样的，压气机可调导叶开角达到高值，但是从70%开始尤其是到下面的低负荷的时候，看这个效率差距是越来越大，所以1级进口导叶和3级可调静叶大大改善了部分负荷的运行的效率。另外，我们看到进气导叶和静止导叶的电执行机构是分开的，市场上有些是电执行机构合在一起的，为了减少成本，这个时候效率曲线就不会落在这个红的曲线上，而是在在红和绿的中间的位置。而GE愿意使用两个独立的操作机构更好地提高我们的部分负荷性能，也是考虑大部分客户部分负荷运行的情况。所以有了一个IGV和3级VSV的独立控制。
上面信息很好解释了为什么我们在热天的时候性能会更好，那是因为有全3维的叶片。为什么部分负荷的时候效率好呢，那是因为我们有ICV和3级的VSV。我们在热天的时候，从5度一直到40度做了一个计算，蓝色的曲线是新的9F-05，绿色是老的版本，可以看到它随着温度的往上推移的话，蓝色的出力和效率衰减是非常小，所以按照热电性能考虑，比如一年有四个月，按夏天平均比例，出力能够增加5.4%，热耗降低3.5%，像这种情况一台机大概一年给客户能增加一千万块钱收入。
刚才说到的超光洁度的叶片，尤其是压气机本身调节范围很大，而且我们有一级ICV和3级VSV的优化配合，由于这些原因所以性能老化也是非常慢的。跟传统型的机型比，用20年作为周期的话，老的机性一开始出力比较小，但是出力的下降是很快的，同时热耗又往上增加，所以测算了一下整个20年，整个燃料耗量和升级版的9F-05燃料耗量是一样的，多发的电就是20年里面多挣的钱了，由于多发的电价值一个亿，20年一个亿，也是挺可观的数目。电价和气价的PK一直比较激烈，所以这样的收入对客户来说也是非常可观的。
关于更好的部分负荷性能，刚才也说了，我们在75%负荷的时候，热耗能降低4.5%，降低三分之一的时候都在部分负荷的时候，一年2千个小时，一年大概能减少600万燃料成本也是因为部分负荷效率的提高。
同时，我们压气机的叶片可以实现现场拆装，发现有问题的话可以在现场更换，不用转子回厂。此外，除了燃机本体，外围的辅机大家知道外面往往有一堆的管道，包括水洗、滑油，火灾系统等等，现场安装工作繁重。我曾经在现场看到光是水洗阀就是反复拆装用了五六次，一打压就漏水。现在我们把它全部做成模块化，所有的东西全部在厂内做好打压的实验，包括所有的电器接口都做好，在外面只有很简单的接口。所以从现场接线方面减少40%工作量，现场焊接减少50%，电器端子80%，现场阀安装减少98%，更低的安装成本，加快了安装速度，确保安装质量，快速了拆装和提高检修效率。
这个是我们9F-05目前的特点，尤其是全预混点火，启动的时候大家看不到黄烟了，也就不会收到排放方面的群众投诉，其他的方面如还是3级透平，包括原来的隔热涂层等等。其实大的变化还在压气机这一块，压气机是GE比较先进压气机，我们是把好的技术用在9F的产品上，简单循环的出力能够到320MW，联合循环效率能够到60%。早上刘总讲的他们做脱硝能够帮助改善锅炉出来的NOX，其实这些方面我们以后可以展开一些更多的合作，从主机来说有不同的排放，但是性能会受到不同的影响，如果客户在后面加SCR当然是很好的措施，但是如果燃机前面排放太高了，比如说为25PPM，也就是50毫克，后面要加脱硝效率比较高的，那样燃机背压就会高从而造成性能下降，另外脱硝也有一些运维的费用。燃机和脱硝都有一些降排放的措施和手段，双方要结合在一起，双方工作一起优化，这是一种比较好的解决方案。
我们现在9F.05全球有440多台的燃气轮机，达到1800万的运行小时，启动次数达到26万次以上，在中东和世界各地有40多个国家开展业务。我们也有很好的本土化能力，这也是为了考虑中国客户的检修成本和方便性，我们在秦皇岛有燃机的组装工厂，能够进行组装，进行试车。秦皇岛也有合资厂能实现热端部件的维修和试验。我们在沈阳工厂有燃机透平和燃烧室部件制造和维护的能力，同时上海有燃机控制系统成套和优化，包括数字化的解决方案。所以GE一直扎根中国，为本土化和技术进步，解决客户问题并提供优化方案有着长期的战略布局。
(审核编辑: Doris)
