9月21日,由北極星電力網主辦的2017第二屆中國燃氣輪機論壇于上海舉行，通用電氣中國發電事業部高級產品經理余旭翔發表主題報告，匯報內容為為什么燃機的調峰性能會比汽機的調峰性能更好，以及介紹了通用旗下燃機9F系列的特點：全球已售440多臺，達到1800萬的運行小時，啟動次數達到26萬次以上，在中東和世界各地有40多個國家開展業務。我們針對燃機客戶的一些痛點，在9F.05上有了很好的解決方案。

以下為電力頭條APP為您帶來的報告實錄：

余旭翔：大家好，我是用電氣中國發電事業部高級產品經理余旭翔。先和大家繼續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，那就是為什么燃機的調峰性能會比一般汽機的調峰性能更好？很多人可能都知道的一個原因是，因為汽缸的結構的不一樣。一般汽輪機的汽缸升溫時有較嚴格的脹差限制，但燃機缸體結構不一樣所以可以更快地升降負荷。大家可能不知道的另外一個更重要的原因是,汽機都要去用煤加熱水產生蒸汽，中間有一個熱傳導的過程。但是燃機不是，燃機是燃料直接進燃機燃燒產生高溫的工質，來推動這個機組的透平，所以這時出力變化是直接和立竿見影的。另外，我們燃機聯合循環都用的是鍋筒式余熱鍋爐，從而有更多的儲熱備用，調峰時把能量釋放出來，但是我們煤機很多是直流式鍋爐，如超臨界和超超臨界，沒有緩沖環節。由于這些原因我們的燃機有更好的調峰性能。

早上專家討論時談了很多的問題，比如說起機時冒黃煙，我們的9F-05就很好地解決了該問題，實現了全預混的點火，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，也是電廠希望多發電掙錢的時候。然而燃機是工質驅動的旋轉部件，往往在夏天的時候因為天熱而空氣密度低，進入燃機的質量流量就減少了，所以反而在最需要用電的時候，這個燃機的出力反而下降了，所以這也是燃機的突出問題。而我們的9F.05就很好地改善了夏天性能下降過多的問題。

對壓氣機來說，容易被腐蝕，磨損，包括結垢從而導致燃機的性能下降。我們這款9F.05跟老的機型性能相比要優異很多。剛才普惠講到了像單晶在國內維修也比較困難。在檢修方面，包括拆裝，葉片有問題要轉子回廠翻修，也是很大問題。我們在這些方面也有很大的改進。

關于部分負荷效率，也就是剛剛我們討論的，由于燃機需要調峰，所以出力必須有一定的預留，不會是長期滿負荷。尤其現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，燃機同樣的不能全年基本負荷運行。我們在這款上也有很多的措施來幫助客戶解決該問題，這款機型很好解決了客戶在目前運行的時候遇到的困難。以下從結構方面闡述一下背后的優化機制。

我在這里給大家看到的是比較的圖片，左邊是3維的壓氣機葉片，右邊是9FA，9FB的傳統機型的葉片，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，新的壓氣機三維葉片在機械強度上都有大幅改進。大家知道我們有很好的試驗設施，我們國外做這種在線水洗實現頂峰實驗時，就是在燃機運行的時候進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，那么跟壓氣機發生了刮擦的現象，但是在實驗結束以后，我們看到壓氣機的外觀非常好。這一款壓氣機，只是看到頂邊上有點點卷邊，整個壓氣機沒有看到任何裂痕，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效率方面比老的機型好很多。右邊有一個曲線，就是我們新款的全3維葉片的壓氣機跟老的2維壓氣機的對比，上面紅是新的3維壓氣機，3維的效率永遠是在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械強度。同時超光潔度葉片能更好地抗腐蝕及抗結垢。

航空發動機為什么效率一直非常高，尤其是部分負荷，因為可調靜止葉片很多，有六級，但是該級數不能做到太多，做到越多，可調葉片處的漏氣越嚴重。我們在9F級上，我們采用這個1級進口導葉和3級可調靜葉的原因，就是要提高部分負荷的效率，所以大家看到右邊的曲線，我們紅色是帶著靜止導葉的，你們看到這個對比，100%的負荷的時候效率是一樣的，壓氣機可調導葉開角達到高值，但是從70%開始尤其是到下面的低負荷的時候，看這個效率差距是越來越大，所以1級進口導葉和3級可調靜葉大大改善了部分負荷的運行的效率。另外，我們看到進氣導葉和靜止導葉的電執行機構是分開的，市場上有些是電執行機構合在一起的，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構更好地提高我們的部分負荷性能，也是考慮大部分客戶部分負荷運行的情況。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，尤其是壓氣機本身調節范圍很大，而且我們有一級ICV和3級VSV的優化配合，由于這些原因所以性能老化也是非常慢的。跟傳統型的機型比，用20年作為周期的話，老的機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，多發的電就是20年里面多掙的錢了，由于多發的電價值一個億，20年一個億，也是挺可觀的數目。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。

關于更好的部分負荷性能，剛才也說了，我們在75%負荷的時候，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荷效率的提高。

同時，我們壓氣機的葉片可以實現現場拆裝，發現有問題的話可以在現場更換，不用轉子回廠。此外，除了燃機本體，外圍的輔機大家知道外面往往有一堆的管道，包括水洗、滑油，火災系統等等，現場安裝工作繁重。我曾經在現場看到光是水洗閥就是反復拆裝用了五六次，一打壓就漏水?，F在我們把它全部做成模塊化，所有的東西全部在廠內做好打壓的實驗，包括所有的電器接口都做好，在外面只有很簡單的接口。所以從現場接線方面減少40%工作量，現場焊接減少50%，電器端子80%，現場閥安裝減少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這一塊，壓氣機是GE比較先進壓氣機，我們是把好的技術用在9F的產品上，簡單循環的出力能夠到320MW，聯合循環效率能夠到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當然是很好的措施，但是如果燃機前面排放太高了，比如說為25PPM，也就是50毫克，后面要加脫硝效率比較高的，那樣燃機背壓就會高從而造成性能下降，另外脫硝也有一些運維的費用。燃機和脫硝都有一些降排放的措施和手段，雙方要結合在一起，雙方工作一起優化，這是一種比較好的解決方案。

我們現在9F.05全球有440多臺的燃氣輪機，達到1800萬的運行小時，啟動次數達到26萬次以上，在中東和世界各地有40多個國家開展業務。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的組裝工廠，能夠進行組裝，進行試車。秦皇島也有合資廠能實現熱端部件的維修和試驗。我們在沈陽工廠有燃機透平和燃燒室部件制造和維護的能力，同時上海有燃機控制系統成套和優化，包括數字化的解決方案。所以GE一直扎根中國，為本土化和技術進步，解決客戶問題并提供優化方案有著長期的戰略布局。