西门子H级燃气轮机发电效率突破极限，背后的黑科技都有哪些？

 

燃气轮机被称作是「制造业皇冠上的明珠」，作为目前最强大的燃机，西门子H级燃气轮机显然是皇冠上最亮的那一颗明珠。

就在近日，西门子获得了在中国内地的首个H级燃气轮机订单，将为中国华电集团旗下的华电福新能源股份有限公司提供两套发电机组，包括两台SGT5-8000H重型燃气轮机、两台蒸汽轮机和四台发电机。

这两套机组将安装在广东省广州市增城区的华电广州增城燃气冷热电三联供项目，计划于2019年底投运。

传奇的8000H

在2017年初，西门子获得了香港青山发电有限公司的一台H级燃气轮机订单，这也是进入中国的首台H级燃气轮机。

 

值得一提的是，在2011年，西门子SGT-8000H燃机在德国Irishing电厂实现了60.75%的联合发电净效率，打破了当时的发电世界纪录，但更为值得铭记的是这是人类首次实现超过60%的发电效率！2016年，在德国Lausward电厂，SGT-8000H燃机又实现了61.5%的联合循环发电净效率！

 

德国Lausward电厂

 

在增城燃气冷热电三联供项目中，西门子提供的SGT5-8000H型燃气轮机能够在联合循环ISO工况下，实现大于62%的发电效率，出力超过670MW，仅含有一台燃机的联合循环机组就可以满足一座300万人口规模城市的民用电需求。

 

高性能背后的黑科技

为了获得更高的效率，一般燃机运转时，内部燃烧室的温度可以达到近1600度的高温！这温度比火山岩浆还要高，绝大部分的金属在这个温度下都会熔化。

 

所以，燃机的燃烧室是如何抵抗如此高的温度的？

 

咱们先看一个视频。

 

在一台燃气轮机的燃烧室中配有大概500块这样隔热瓷片，在受热的一面温度将近1600摄氏度，而另一侧的温度仅有600多摄氏度，这些大约4厘米厚的陶瓷隔开了近1000度的高温！

 

但除了抗高温这就完了么？too naive！燃烧室中的气体还会以堪比龙卷风的速度（每秒100米）不断冲击着燃烧室。所以这些瓷片还必须具有抵抗强大冲击力的能力——甚至要超过应用于航天飞机上的隔热瓷片。

 

通过采用隔热瓷片，燃烧室内外壁的冷却任务已经完成，接下来的任务却更有挑战。燃烧后的高温气体会推动透平区的叶片转动，如果我们能够采访一下燃机的叶片，它一定会说：“鬼知道我经历了什么！”

 

 

透平区的第一级叶片在燃机运转时，不仅要耐得住将近1600度的高温，还要以音速旋转，承受相当于自身重量一万倍的离心力。若是随便找块金属做叶片放到燃机里，分分钟就甩成面条啊！所以第二个知识点来了。

 

燃机的叶片上都有什么黑科技？

 

燃机的透平叶片都是采用特殊的合金制成，之后再喷上一层特殊的陶瓷涂层，到这里叶片虽然已经能够抵抗大部分的热度，但还不够。这里就要讲到一项有点意思的技术了——气膜冷却。对于这个技术，刚才的帅大叔也录了一个介绍视频，咱们一块看一下？

 

 

看完这个视频你定一定会惊呼原来随处可见的空气居然有这么强大的能力，甚至成为了叶片的铁布衫！

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来源：西门子中国

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