1.5.3 燃气轮机技术发展趋势
(1)温度等级 世界燃气轮机技术的发展一直以提高热效率为主要目标,目前正由当代级(E/F)向先进级(G/H)和未来级(J)发展,部分国外燃气轮机制造商的燃气轮机技术已达到H级水平。未来将会进一步提高燃气初温和压气机压比等参数以提升效率,其中燃气初温的下一个目标是1700℃。
(2)适应环保要求 低污染物排放燃烧技术的应用,将使得CO、NOx、UHC[1]等的排放量显著降低。为了防止气候变化达到危险水平,世界各国已达成了“减少碳排放”这一共识,在此背景下,掺氢和纯氢燃气轮机成为技术研发的重点。
(3)智慧燃气轮机技术 传统燃气轮机的设计、制造、运维等环节并非密切相关,可以分别进行。但在新的能源形势下,随着数字技术、人工智能、大数据等技术的发展,远程诊断、无人值守、一键起停、运行优化等技术将逐步运用到燃气轮机中,提高燃气轮机设计、运行和维护的智慧化水平。未来“智能发电”的推进对燃气轮机的高效、灵活和智慧化提出了更高的要求。
加快电力结构调整和清洁能源发展,推进清洁能源大范围优化配置,是我国电力行业高质量发展的根本要求。减少煤炭消耗、增加低碳发电比例、大幅降低二氧化碳和污染物排放、发展可替代煤电的高质量发电形式是能源清洁高效利用的迫切需要与长期主题。为深入落实国家“碳达峰、碳中和”目标任务,发展大功率、高效率的燃气轮机,为清洁能源高效利用、电网安全稳定运行提供重要的技术保障,对能源和电力行业的可持续发展具有重要的意义。大力发展我国燃气轮机制造业的时机已经到来,应抓住这一机遇努力开展工作。目前,东方汽轮机有限公司已经顺利实现了自主研发50MW燃气轮机满负荷运行,其他一些单位也正在积极筹备和开展新一代燃气轮机的研制和生产工作。我国即将迎来国产燃气轮机蓬勃发展的新时期,届时将有大量国产先进燃气轮机在不同领域中使用,为保障我国能源安全、实现“双碳目标”做出应有的贡献。
[1] UHC的全称为Unburnt Hydrocabon, 指未燃烧烃。