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辽宁福鞍集团技术总监薛晓:福鞍回热循环燃气轮机在分布式能源项目的应用

北极星电力会展网 来源:电力头条APP 2018-01-19 09:29:40

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,辽宁福鞍集团技术总监薛晓发表主旨演讲:福鞍回热循环燃气轮机在分布式能源项目的应用。

以下为会议实录:

薛晓:各位领导、各位同仁,非常荣幸今天能够代表辽宁福鞍作为国产燃机制造商来做一个汇报工作。

今天的汇报从五个方面来进行,首先介绍一下辽宁福鞍集团。在燃机界福鞍集团是一个新面孔,事实上福鞍集团跟国内外燃机厂商,我们是四大零部件提供商。福鞍集团总部位于辽宁省鞍山市,拥有6家子公司和2个研究所,资产总额30亿元,年销售收入20亿元,企业员工3500人,其中专业技术人员600余人,主要的业务分几块,一个是精密的合金铸造业务,还有余热锅炉的制造,还有下属的公司辽宁福鞍燃气轮机有限公司是2017年成立的。

福鞍重工股份是上市公司,冶金设计院马上也要上市。福鞍燃机是集一家研发、生产、市场三位一体的运营模式,主要业务是50兆瓦以下中小型燃气轮机企业。公司成套引进俄罗斯的工业燃气轮机先进制造技术与专家团队,在国内生产自主知识产权都是福鞍品牌,国产化率也是业界最高的,不是30%、40%,基本上到最后都是百分之百国产化。而且这个燃机专门为天然气分布式电厂专门来设计的。

关于燃气轮机行业这一块。几个关键词,燃气轮机被誉为动力机械装备领域的皇冠上的明珠,第二个,燃气轮机的核心技术,主要有几块,一个是核心的设计技术、热端部件制造、控制系统和维修技术,这基本上禁止转让,接下来这几块讲一下福鞍集团在国产化做得工作和成就。因为核心技术受限了,带来维修和保障成本居高不下,买得起也修不起。

不光是燃气轮机这一个,事实上很多技术国产化率低,核心技术在外国人掌握基本上是这种模式,买燃机的销售,大家觉得燃机很贵,国外的销售策略是这样的,第一次销售价格压的很低,接近成本了。但是利用在哪儿在你运营期间的维护、维修、维保这一块,按照我们分析来讲,这个买过来的燃机30%的价格,剩下70%冰山一角在水下面。我们提倡燃气轮机核心技术的国产化。在这里列了几个,工信部两机专项,还有发改委920号文件,这是国家引导的做的燃气轮机国产化。

接下来重点介绍一下福鞍燃机一些特点和技术。

打造高性价比的自主燃机,助力中国分布式能源的健康发展。福鞍是把成建制引进俄罗斯专家团队,这个团队是1952年是非常高的首席专家,大家可以在网上可以搜索到,他作为整体团队全职来合作。这个合作有两个,我们引进的直接获得俄罗斯几十年燃气轮机试验、设计和运维经验搬到国内。他们很多全职在辽宁鞍山工作的,在燃机国产化的过程中,把国内的技术水平也顺带培养起来了。

我们在2017年2月15号在圣彼得堡设计了中小型燃气轮机分公司,坐落于风景秀丽的涅瓦河畔。

介绍一下我们公司近期未来几年要推的系列的产品。2017年已经在市场实行销售的LGT010M是10兆瓦的燃机,2018年上半年会有004M的10兆瓦的燃机,紧接着还有不同的燃机,50兆瓦的功率的国产燃气轮机。

已经形成市值销售国内第一台,拥有自主知识产权,还是自主研发生产,不是原型号的一模一样的搬过来的,适应中国国情和特点的燃机。这个燃机排放是多少这个达到15ppm,在国际上也是比较先进的,后面会讲到为什么达到这么高。

LGT010M燃机轮机除了发电,同时拥有我们国内会热技术,中间是回热器,紧接着还有余热回收这一块。

从这个参数可以看到,是10兆瓦的燃机,通过蒸汽回注10兆瓦的燃机达到了11.6兆瓦。发电效率35.2%,蒸汽回注是37.6%,同功率的等级的燃机参数比较漂亮的。注意一下,排气温度可能稍微低一些,354度,当然在后面讲一下燃机的重要特点,除了蒸汽回注还有一个回热度,有专门的篇幅做这个介绍。

关于福鞍燃机产品特点,主要是6个方面来介绍。

第一个,就是大修周期长,保证我们的大修周期在5万个小时,事实上正常的运行,工况良好达到8万小时,我们希望燃机尽可能把大修周期尽可能拉长,给客户创造额外的效益。这个长寿命主要通过它的设计,固件与零件的相对低的热应里和机械强度,以及使用经过长期运行检验的压气机原型机来保证的。大功率有2400,温度越高对于加工工艺一系列的造价变得很高,不是简单1+1的概念。我们燃烧温度不到一千度,这样的话,通过这种设计保证了这个燃机非常适合中国现有的技术加工水平。国产化率提高,总的核心技术做到1400高温热度这是不现实的,这个需要整个业界来努力。

第二个,回热技术。分布式电站实效作用,用天然气发电获取效应是不可能的,设备费用也很高,维修保养很高,我们这一款机型通过一个技术叫回热技术,刚才是900多度的温度,有优势,当然也有劣势,通过回热技术把劣势回转过来,让这个技术非常适合三联供。而且这一款机型要求燃料气压只有0.9-1.2MPa,有些燃机要求压力比较高,还要增加增压机,这个成本也上去了,对客户也有利的。

通过回热技术,在燃烧初温不变的情况下,通过调整压气机出口的空气与烟气换热空气量,我们俗称回热度,调整发电的效率和排气温度。这个会有什么好处呢我们在燃气机分布式电厂是工业园区,用热气的负荷不会一下上到这么高,这个时候用这个机器非常有优势的。这个东西一旦设备运转下来,点这个按纽回热度可以调节。意味着发电不变的情况下,蒸汽的产量是可以调的,这个增加了整体电站的利用率,这个以热定电的设计方案在这儿得到切实的体现。

第三个,我们是采用磁悬浮轴承及其控制系统。磁悬浮意味着华有轴承去掉了,没有润滑油系统没有泵简化,虽然磁悬浮一次性增加,同时降低了整个电站的火灾风险,并且优化了生态环境。这个转速率6096每分钟,冷端输出。

第四个,我们采用的电力电子变流机组,整个机组没有齿轮箱,发电机兼当启动点击。采用没有齿轮箱,就像刚才保证3000转,保证50赫兹,也以输出50MV去不同的电站。

刚才15PPM低排放怎么来实现很大一部分原因使用干式低排燃烧室,福鞍燃气轮机支持气体燃料,而且切换比较长。在停止两个小时之内可以切换燃料的供应,而且功率损耗也是非常少的。

第六个,很多同仁也在讲三联供能源站的模块化设计,我们福鞍提供这种设计。这个10兆瓦燃机首次亮相最近一两个月开始并网发电的。紧接着在2018年中间推一款LGT004,这是4好哇的内燃机,氮氧排放是15ppm,宣传侧还有20和25的排放,这两个稍微有一点区别,常规的机型是20和25。

4兆瓦燃机效率是35.2%,采用蒸汽回注达到42.3%,回热度可以调的,这是按照0.88来计算的,ISO是这样一个参数。增加了压气机间冷会增加,会有一些变化的,其它不变的。

下面讲一下福鞍燃机竞争优势。

在中国市场燃机之间,国外的厂商竞争白热化,特别是民营企业的国产燃机怎么来竞争,我们所具备的其它厂家,虽然很少做宣传,可能有很多方面也走在前面了。首先来讲,我们关联的公司都是福鞍控股关联的公司,辽宁福鞍燃气轮机有限公司拥有燃气轮机核心技术,辽宁冶金设计院做项目总承包和总设计,鞍山锅炉厂占整个中国锅炉出口业务80%的份额,这一块在分布式能源有我们的优势,包括我们北京的控制系统的公司。之前GE做燃气机轮系统比较封闭的,真正做这个只有我们。

我们一方面燃机本身设计成套的,而且系统配套也是非常完善的。我们实际做过一些案例,包括一些布置,界面的事实,我们这一个核心机组的团队在2002年开始做了,到现在60多台控制系统实施,可能这个圈里面一看到这个大家都知道,不用介绍了。大家只需要记住了真正燃气轮机实施国产化的团队做得业绩最多就是辽宁福鞍我们这个技术团队。

最后讲一下,福鞍是民营企业,在燃机这个行业在福鞍国产化进程中做出我们一个中国的典型企业所应该做出的贡献。最后以我们习主席一句话作为勉励,就是只有把核心技术掌握在自己手中,才能真正掌握竞争和发展的主动权,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。

谢谢大家。

(发言为现场速记整理,未经嘉宾审核)

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