yl23411永利官网登录 绿色燃气轮机

燃气轮机技术

自开发川崎燃气轮机以来,我们一直致力于开发先进技术,以追求更好的性能。
这里我们将介绍其中的一些技术。
这些技术实现了“更高效的能源利用”、“环保产品”和“完整的服务体系”。


减少环境影响

川崎燃气轮机为客户提供清洁能源,保护地球环境。
废气中所含的氮氧化物(NOx)会导致光化学烟雾和酸雨。为了减少对环境的影响,川崎燃气轮机拥有显着减少废气中氮氧化物的技术。

1) DLE燃烧法

燃气轮机废气中所含的NOx是在燃烧过程中的高温条件下产生的(*1)川崎重工的 DLE(干式低排放)燃烧器结合了专有的“稀薄预混燃烧”和“再加热燃烧”,可产生 10ppm (O2=15%)的世界最高水平的低NOx性能。
稀薄预混燃烧是将燃料和空气的稀薄预混混合物喷射到燃烧器中并燃烧的方法。采用这种燃烧方法,可以获得均匀的温度分布,没有局部高温区域,并且可以显着减少NOx。
此外,再加热燃烧是川崎重工 DLE 燃烧器的一个特点,是一种在稀薄预混燃烧下游喷射燃料并燃烧的方法。利用该方法,通过调节再加热燃料的量,可以在保持稀薄预混燃烧稳定的同时改变输出。因此,氮氧化物排放量可以保持稳定且较低。

2) 蒸汽/注水法

即使对于难以应用DLE燃烧方法的燃料,也可以通过将常规燃烧方法与蒸汽/水喷射相结合来实现低NOx。
普通的燃烧方法称为扩散燃烧方法,这是一种传统的燃烧方法,其中燃料直接喷射到燃烧室中并燃烧,而不预先与空气混合。通过向其中注入蒸汽或水,可以降低燃烧温度并减少氮氧化物的产生(*2)
通过使用此方法,可以满足各种燃料需求。

  1. *1NOx 可分为两种:由燃料中所含的氮产生的氮氧化物(燃料氮氧化物)和空气中的氮在燃烧过程中高温与氧气结合产生的氮氧化物(热力氮氧化物)。一般燃气轮机使用的燃料氮含量较低,所以热力NOx是主要燃料。本专栏介绍的DLE技术可有效减少燃烧过程中高温引起的热力NOx。
  2. *2过去燃气轮机主流的NOx减排技术是蒸汽/水喷射。 DLE 燃烧方法就是为此目的而设计的。 DLE:干式低排放干式这一名称源于其不使用水的事实,与使用水(湿式)的蒸汽/注水方法相反。

提高效率

川崎重工每天都在努力提高绩效,以提高客户的盈利能力并最终保护全球环境。

川崎燃气轮机开发

川崎常规燃气轮机发展谱系

1989 开发15MW M1A-13燃气轮机。
1994 开发6MW级M7A-01燃气轮机。
1998 开发7MW级M7A-02燃气轮机,改进M7A-01的压缩机,增加空气量。
2001 开发18MW级L20A,是M7A-02的放大机
2007 我们开发了M7A-03型燃气轮机,通过应用最新的CFD提高了元件效率。
2010 开发了17MW M1A-17,它是M1A-13的升级版本。
2012 我们扩大了L20A的规模并开发了最新的30MW级L30A。

使用尖端技术

1) 流体分析技术

压缩机全级流量分析结果示例

近年来,计算机性能显着提高,计算流体分析 (CFD) 已能够进行更复杂和大规模的分析。川崎重工还通过对所有压缩机级进行多级分析来优化空气动力学性能,并通过热液耦合分析(共轭传热)优化冷却设计,该分析同时分析流体和传热。

2) 汽轮机高温技术

热-水耦合分析示例
参考:2012 年 ASME 涡轮博览会
GT2012-68679

提高涡轮机入口温度(TIT)对于提高燃气轮机的性能是有效的,但承受高温的冷却技术也很重要。
川崎燃气轮机利用最新的气膜冷却技术和上述热液耦合分析来优化涡轮部分的冷却性能。


燃料多样化

川崎燃气轮机与多种燃料兼容。
迄今为止,特种燃料由于热值低,用途有限或被废弃,没有得到有效利用。川崎燃气轮机可在高效热电联产系统中使用多种燃料,为全球环境保护和大幅降低能源成本做出贡献。
它还与氢气兼容,氢气被认为是最受欢迎的下一代清洁燃料。

PUC17 紧急双燃料系统

此外,还可以安装在两种燃料之间切换的双燃烧系统。
特别是“DLE+液体备用系统”还可以用作应急发电机。正常情况下,系统采用气体燃料的DLE燃烧方式运行,实现了低NOx和高效率,但即使在发生灾难等紧急情况时,在没有供应气体燃料时,也可以使用液体燃料启动或继续运行,提供快速稳定的电力供应。


有助于电源稳定

川崎燃气轮机针对发电进行了优化,可以提供波动较小的高质量电力。即使负荷波动较大,也能稳定供电,并能应对短时间内反复启停的作业。
与输出经常受天气影响的可再生能源相结合,还可以根据天气变化增加或减少负载或停止和重新启动操作,从而有助于稳定电力。


减少应急发电机重启时间

川崎重工正在努力提高应急发电设施在所有条件下可靠供电的能力。
传统上,一旦燃气轮机停止,应急发电设备就无法重新启动,但该系统解决了这个问题,无需等待燃气轮机停止即可重新启动。(*3)
有了这个新系统,即使应急发电机停止,现在也可以在发出重启命令后 40 秒内供电。例如,即使您频繁启动和停止系统,或者停止后立即再次停电,您也可以快速重新供电。
该系统非常适合雨水泵送设备、数据中心、医院和其他关键设施。

  1. *3此规范是一个选项。

川崎重工技术报告工业燃气轮机相关文章


学术期刊、杂志等论文发表信息

2015
  • “17MW级燃气轮机氢共烧系统示范运行介绍”(日本燃气轮机学会“第43届日本燃气轮机学会年会论文集”2015年9月)
  • “使用燃气轮机的氢发电”(日本工业出版有限公司“清洁能源”2015年7月号)
  • “使用氢气燃气轮机”(Tech Times Co, Ltd“纸浆技术时报”2015 年 7 月号)

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