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普惠电力系统公司商务拓展总监林卫东:航改燃气轮机在燃气分布式项目中的应用

北极星电力会展网 来源:电力头条APP 2018-01-19 09:26:23

由北极星电力网主办的2018煤改气暨天然气发电新项目建设投资高峰论坛于1月18日在北京召开,普惠电力系统公司商务拓展总监林卫东发表主旨演讲:航改燃气轮机在燃气分布式项目中的应用。

航改机跟重型工业燃机应用方面对比,航改机应用的面更广一些,重型机绝大部分都是用于发电、供热为目的。航改机的用途除了发电供热的应用以外,还有长输惯性机械驱动以及运输的动力、船舶的动力。

以下为会议实录:

普惠电力系统公司商务拓展总监林卫东:大家下午好。利用这个场合的话,给大家汇报一下航改燃机在分布式能源以及煤改气方面的应用。

首先介绍一下我所代表的公司,公司真实名称PW动力系统,大家习惯叫普惠动力系统,因为原来我们公司的前身的话是美国世界上三大航空发动机制造之一普拉惠特尼公司下属工业动力系统部门,这个公司成立于上世纪60年代,是世界上最早从事航改工业燃机的厂家之一。2013年5月份,我们这个部门,地面动力系统这个部门被三菱重工收购更名为现在的名字,进一步整合的话是去年6月份,三菱重工把我们这个部门打包作为三菱日立动力系统的下属一个子公司。

公司的业务跟以前相比没有大的变化,主要的业务分为几块,一块最重要的是工业燃气轮机,以及成套的生产及销售。因为航空改燃机有重量轻的这样一个特性,另外一块业务也是发电,但移动电站3万千瓦的燃气轮机跟发电机,以及辅助系统装在拖车上,可以移动的电站。

除了发电设备以外,我们也提供本身航空发动机具有燃气高温部件的技术和优势,除了VM燃气轮机以外,为其它厂家中兴工业燃气轮机的部件提供修理以及更换件,最典型西门子最著名的V943A,以及9FA,各个部件进行修理和提供第三方的更换件。另外两块业务是舰船动力以及电厂总承包的业务。

接下来目前我们公司的燃气轮机的产品线,核心的燃气轮机是两个型号,一个是FT8,单机三万千瓦,在高功率端我们可以做到120兆瓦12万千瓦,这是我们最新研发的推向市场的燃气轮机,是基于波音747上面用的发动机,普惠的PW4000发动机衍生而来地面发动设备。在这里,更正一下航改燃机的概念,并不是说发动机到售了以后才改成地面动力,机器都是新的。是在航空发动机使用了若干年以后,一般来讲,航空发动机一个寿命期的中后期,航空发动机的量足够大,技术也趋成熟,制造成本的话也到了一个比较低的水平。在那个时候选择适当的航空发动机,来做地面的改型。大家不要以为航改机都是用过的。

航改机跟重型工业燃机应用方面来讲,航改机应用的面更广一些,重型机绝大部分都是用于发电、供热为目的。航改机的用途除了发电供热的应用以外,还有长输惯性机械驱动以及运输的动力、船舶的动力。

目前我们公司主要产品FT8燃气轮机在世界上已经接近600台的业绩,其中18台在中国,关于中国还有单独的一张来说明。FT8燃机航空原型机是用在播音737的早期型号,相当于航空发动机10吨机推力的发动机改过来的。跟大家电厂看的重型燃机,外形更像航空发动机。事实上航改机前面这一部分,是跟飞机上面直接继承下来,有很大的继承性,所谓航改改的这一部分。后面通常配一个跟前面部分机械上轴,机械上不直接连接自由涡轮,这样后面直接带动发电机,50耗资有三千转定性输出,跟重型机一个差别,发动机和燃气轮机没有减速齿轮箱。基本特性可以做到25PPmvNOx排放,效率是37%,从航空发动机特性继承下来,是一个机组启动比较快,可以在三分钟之内,从冷钛到全功率的输出。另外一个航空发动机的特性,它的起停循环、维修寿命没有影响,航改机适用于调峰的应用,一天起停一次,一天起停两三次,这种调峰的作用。但是它也不仅仅适合于调峰。航改燃机发展到今天,实际上它的可靠性和耐久性,已经跟同等功率等级的重型燃机相当,基本上都是2.5万小时一次热通道部件的维修,对应讲的中修,五万小时讲一个重型燃机的大修,这个跟重型燃机达到同样的标准。

另外,航改燃机本身转子具有很轻的特性,实现功能相对来讲比重型燃机要容易的多。以FT8,这个电厂需要临时一台300千瓦等级的柴油应急发电机,在短短几分钟之内就可以实现启动。当然对于热电联产来讲,这不是一个关键性。但是往往,如果上了这样一个项目,电网是比较看重这种功能。这张PPT右边显示的,就是我们公司一个独特的成套的设计,就是FT8三万千瓦的功率,如果是一台燃机带一台发电机是三万千瓦。同时还有两台燃机轮机对应中间双联的布置,给电厂的话带来额外的可靠性跟灵活性。因为这两台燃机轮机可以单台运行,也可以任何的不影响另外一侧情况下做起停,这都没有影响。整个成套设计理念的话是一个快装型,对于一个地基要求相对于重型机来讲比较小,另外6万千瓦双联机组地基37米×19米长方形水泥平台,所有的设备都是布置水泥平台之上,没有0.1米短路和设备。对于平面图,这是一张6万千瓦单循环的调峰电站的现场实际的照片。

燃机基本性能3万千瓦,单循环效率36.5,烟气的参数也显示在上面。在中国我们从1992年开始到现在,一共18台、19台的业绩,当时在业绩清单里面,最早的电厂深圳福田,无锡跟成都、NES这三家已经处于停运的状态,无锡这台发电机是由华电搬到和田。目前在中国运行小时数比较多的,每年超过6千运行小时数是北京,叫北京滑润协星发电厂,华电新能源广州大学城的热电公司,这是具有代表性的案例。

北京滑润协星是2006年年终的投运的,本身是用了我们两套FT8双连机组,配用了15兆瓦抽凝机,最大供热的能力是118吨,另加三百吨的热水。亦庄滑润协星这个用户后来自己加装了制冷的设备,用了300吨热水一部分制冷,以冷水的形式供应周边冷的用户,热水、冷水、蒸汽、电四联供这样的分布式能源。广州大学城也是跟它的应用也是类似。

刚才也提到移动式的电站,这里面不详细的介绍了,本身跟分布式能源,跟中国的分布式能源不是有太直接的关系,另外最新的FT4航改燃机基本的性能,单情况的效率更高,可以达到41这样的效率。

接下来花几分钟的时间交流一下关于煤改气这方面的心得。

作为北京人感觉到今年的冬天雾霾天少,重雾霾天,天蓝了。以往冬天晚上的时候,由于大气扩散条件不好,人们经常感觉到鼻孔里煤烟的味道,今年或者没有了,或者减轻了很多。我希望今年的冬天也是这样,大气质量还是有明显的改善。结合上午国电刘院长的演讲,大的煤电和大的煤热电厂改造已经完成,继续严格要求,经济成本大到不可承受的程度。重点污染源还是刘院长提到散煤,以气代散煤的用户,小的燃煤锅炉,小的燃煤热电,给中型的轮机提供了市场的机会。总的来讲,这种功率的燃气轮机天然气燃料35%-40%的能源转化为电力,余下变成余热锅炉来回收,或者简单的供热,通过余热锅炉出来的蒸汽直接供给热用户,通过进一步的发电,通过抽凝式、背压式的蒸汽轮机来对外的供热。不通过蒸汽轮机只是余热供热方式,出来的电比较少,出来的余热多一些。需要解决的问题,本身热负荷供给不具有调节型,机组就是这么多余热,想少除非压压燃机的负荷,不压热就是这么多,这种方式怎么样进行调节呢?上午能源他们介绍上海大众这个案例比较好的解决办法,把设置两套以上的燃气轮机跟余热锅炉,根据需求启动相应的台数,我们也遇到过这样的情况。就是说,有一些正在开发的项目,它的工业用户并不是热负荷24小时恒定的,白天热负荷大,晚上热负荷小,这个怎么样解决?这个采用蒸汽轮机抽气的方式,这个带来一个问题,这个电进一步增多,供热能力相对来讲的话受限制。这样具体采用哪一种方式,来进行设置的话,恐怕还是需要具体的项目需求来设定。

我的报告就是这些,看看大家有什么问题?

问:林总你好,请问现在这个发动机改燃机提供服务方面有没有专门针对航机的燃机,有没有一个整体保修的工具包?

林卫东:航改燃机维修方式跟中型燃气轮机是不一样的,中型燃气轮机是汽轮机形式的,所以中修也好,大修也好,都需要现场停机以后进行开钢作业,来更换零部件。航改燃机重量轻、尺寸也小,具有运输的能力,这样的话,航改燃机的是在现场来进行做中修或者大修的,都是大到修理车间来修理,我们的燃气轮机不出国修,本身这是一个美国原产的燃机,以前送到国外去修。从大约八年前开始,我们跟中国航发的成都发动机公司有一个合作,在他们的车间,在我们指导下进行修理,可以做到燃气轮机不出国,出一趟国挺麻烦的,这是一方面。另外一方面在中修、大修备用的机组供用户来临时的使用,这样的话让用户不长时间的,中修、大修的停机,回到你刚才提的问题,有没有保修、保运的这种包,有的,我们采用的方式,按用户实际运行的小时来付费,这样一种付费方式,这种包修的服务。

主持人:我联想到一个问题,我们分布式能源从航空技术先进性和可靠性毋庸置疑,但是作为分布式能源投资人和运营商考虑经济和成本,对于投资的成本和运营成本降低有什么建议?刚才里讲售后服务维修。还有航机有完善的运营和管理体系,有这样一个专门的售后服务。对于投资来讲,如何吸引广大分布式能源客户来降低设备的载重成本。

林卫东:航改燃机、重型燃机一旦确定在同一个平台上来进行竞争的。用户在选择什么样燃机的时候,首先要确定产品是满足项目的需求,首先以热电来讲,要满足供热的需求。其次才是设备的成本,实际上大家可能以往重视不够,这两年已经开始重视的话,这是一个燃机产品的全寿命的成本,我觉得还是应该从全寿命的成本来看待这个问题。

问:刚才你说得包修,以及经常性维护在维修包,作为投资服务方在设备选型来讲经济上考虑三个因素,第一个,采购一次性的成本,还有维护成本,还有按照全寿命周期项目截至运行到一定阶段对设备残值处理这一块。我问您一下,中国设备19台的FT8,是新机,还是从飞机上拆下来的?

林卫东:所谓航改机不是从飞机拆下来这一说,本身现在的燃型机都是涡轮发动机,这个发动机没有办法用于地面。

问:我的意思有没有从存量市场有二手处置的概念,有没有市场流通性?

林卫东:这个有的。刚才提到有一些在国内的机组,因为运行方式变化,有一些以往头一些年担任基本负荷航改机,已经退到了调峰甚至是应急使用的决策机组上,有些已经退运了。包括刚才讲的成都这两台机,现在正在准备把这两台机组搬到马来西亚去,我们是有这样的机会。

问:我们现在存量的燃机在市场处置这一块,从普惠来讲有一个退出渠道。

林卫东:我们不从事二手机的买卖,我们的机组一旦卖出去以后,机组所有权归用户,再怎么处置的话不是我们说了算。当用户有处置需求的话,我们会提供相应的技术服务。

问:我想问一下,FT8这个机组进我们国家最早的机组,又有航发作为后盾,但是中国这么多年,西气东输包括发电的市场上,因为我们最早也给别人推荐过这个东西,但是后来这么多年,感觉到进展非常慢,您认为就是说,普惠在这个方面原因是什么?

林卫东:普惠是在2001年,我们国家燃气轮机行业、工业,或者燃气发电这个行业大发展,也是最近十来年的事情。再往前的话发展比较慢,另外再加上早期某些型号航改机技术不成熟,造成了大家对航改机有一些看法,也不大接受航改机。我个人解读发展慢了是由于这些原因造成的。

主持人:最后再提一个小问题,刚才发一个发言是中航动力,立志于要做国产化,对于国产化以后,您认为中国市场细分有没有危险?或者在中国市场占有上有多少?

林卫东:短期没有,长期肯定是有的,我个人来讲也是希望看到咱们国内的燃机加入竞争的行列。现在实际上国外场记,燃机在中国市场的竞争已经很白热化了,但是大家还普遍反映,燃机在燃机电厂里面,热电项目投资占比很高,确实是高,是这一类项目的特性到哪儿都是高,就是这样的。而且,按照目前咱们在中国市场竞争的平台,也不是说燃机本体实现国产化以后,会给市场的价格带来太大冲击。因为本身燃机轮机生产的成本就在,本身就是一个高生产成本这样一个高维度的,有这样一个成都的设备。

(发言为现场速记整理,未经嘉宾审核)

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