SGT5-2000E V94.2

Двигатели Siemens серии SGT5-2000 представляют собой большие, мощные, одновальные газотурбинные машины с частотой 50 Гц и выходной мощностью в простом цикле в диапазоне 164-268 МВт.

Серия SGT-2000E кроме надежности, гибкости модернизации базовой комплектации, оптимальной выходной мощности, обеспечивает чрезвычайно низкий уровень выбросов NOX и CO даже в диапазоне частичной нагрузки.

Серия SGT-2000E не требует подачи потока охлаждающего воздуха через отверстия в лопатках. Это означает, что допустима работа на тяжелом жидком топливе, которое в ГТУ другой конструкции блокирует отверстия.

Конструктивные особенности ГТУ SGT5-2000E

SGT5-2000E гарантирует надежность более 99%. Быстрый запуск обеспечивает выход на рабочие нагрузки за 12 минут. Гибкое изменение режима нагрузки гарантирует оптимизацию стабильной частоты.

SGT5-2000E на нескольких вариантах топочной смеси:

• газ низкой калорийности;
• газ с содержанием CO2, H2S и N2;
• нефть;
• вязкое топливо.

Горелки DLE рассчитаны на сжигание до 30 объемов % Н2. Гарантия быстрого пуска, перехода на другой тип топлива.

ГТУ SGT5-2000E выполнена в корпусе с горизонтальным разъемом, имеет 2 камеры сгорания с заменяемыми плитками из керамики. Есть возможность проводить плановый технический осмотр горячего тракта не поднимая крышку.

Шестнадцатиступенчатый осевой компрессор с входными направляющими лопатками с переменным шагом улучшает функционал ГТУ при пиковых нагрузках и поддерживает стабилизацию частоты.

Надежная 4-ступенчатая турбина включает в себя новейшую конструкцию лопастей и лопастей для улучшенной производительности.

Гибридные горелки могут работать в режиме предварительного смешивания и диффузии с природным газом, мазутом и специальными видами топлива, такими как мазут и остатки нефтепереработки. Благодаря системе сжигания с низким содержанием NOx выбросы измеряются однозначным числом.

Благодаря внешним камерам сгорания двигатель работает даже на таком зольном топливе, как сырая нефть или тяжелое дизельное топливо (HFO).

Расположенные выше по потоку внешние камеры сгорания просты в обслуживании, устойчивы к высокотемпературным воздействиям. В комплектации доступны горелки для различного состава топливной смеси.

Широкие возможности модернизации, повышения эффективности

ГТУ подходит для широкого спектра условий окружающей среды, таких как холодный климат, жаркая и сухая или пыльная среда. Для жарких и сухих условий предусмотрены следующие варианты увеличения выходной мощности:

Испарительный охладитель или охладитель приточного воздуха с теплообменниками во избежание снижения производительности. Система мокрого сжатия (WetC) для повышения производительности турбины за счет снижения температуры на входе в компрессор и увеличения массового расхода через турбину.

SGT5-2000E (V94.2) был представлен в начале 1980-х годов. За последние 30 лет было разработано несколько решений по модернизации и обновлению, отражающих различные потребности рынка, например, меняющиеся требования к резервной мощности и гибкости.

Самыми мощными продуктами модернизации Siemens для повышения гибкости газовых турбин класса E являются модернизация мокрого сжатия и инновационная 3D-оптимизированная (Si3D) турбина Siemens.

Варианты модернизации:

• «CMF+» увеличенный массовый расход компрессора;
• «TT1+» повышенная температура на входе в турбину;
• «41MAC» увеличенный интервал обслуживания до 41 000 EOH и увеличенный срок службы компонентов тракта горячего газа.

Модернизация направлена на увеличение производительности, повышение эффективности, соответствие текущим экологическим нормам, повышение доступности и надежности, а также снижение затрат на обслуживание.

Основные представители парка действующих газовых турбин Siemens включают камеры сгорания шахтного типа V64.3, 50 Гц V94.2 и 60 Гц V84.2, а также кольцевые камеры сгорания V94.3A.

Новая модель SGT5-2000E имеет выходную мощность около 168 МВт при температуре на входе в турбину (ISO) 1080C.

В настоящее время доступны следующие модульные пакеты обновления:

1. TT1+ – повышение температуры на входе в турбину (температура горячего газа перед лопаткой No 1) с 1060C до 1075C. Достигается за счет модернизации тракта горячего газа, включая усовершенствование смесительного и внутреннего кожухов, новое покрытие лопаток турбины с алитированием внутри и новым покрытием для защиты от окисления и термобарьерным покрытием (ТПК) снаружи.
2. В качестве альтернативы, модернизация тракта горячего газа может быть использована для увеличения интервала технического обслуживания до 41 000 EOH, если базовая температура на входе в турбину поддерживается на уровне 1060C.
3. CMF+ – увеличение массового расхода компрессора. Достигается за счет модернизации четырех передних рядов компрессора (включая входные направляющие аппараты) новыми аэродинамическими профилями диффузионного типа CDA. За счет данной модернизации прирост выхода простого цикла составляет около 3,2%.
4. WetC – мокрое сжатие. Большое количество распыленной воды впрыскивается через форсуночную стойку в воздухозаборник компрессора. Вода испаряется и охлаждает поток сжатого воздуха. Это приводит к значительному увеличению производительности как по выходной мощности, так и по эффективности, независимо от условий окружающей среды.
5. Лопасти турбины Si3D, модернизация применяется к первым четырем рядам турбины. Достигнута экономия вторичного воздуха в турбинной секции (охлаждающий воздух и воздух утечки на уплотнениях). Увеличение производительности за счет повышения эффективности модульной турбины без учета повышения температуры на входе в турбину (TT1+). Чтобы получить максимальную выгоду от применения комбинированного цикла температура выхлопных газов турбины (TT2) также должна оставаться постоянной. Сознавая, что эти граничные условия противоречат друг другу, стратегия проектирования включает следующие три меры для достижения целей:
   1. модернизация аэродинамической части повышает КПД турбинной секции, снижая температуру выхлопных газов турбины;
   2. перераспределяющая лопатка No 1 (зона открытия горловины) снижает давление на выходе компрессора, в результате чего TT2 дополнительно увеличивается;
   3. из-за экономии вторичного воздуха расчетная температура на входе в турбину повышена по сравнению с исходным эталонным значением 1060C на +5C до 1065C (ISO);
   4. срок службы лопаток и лопастей увеличен за счет использования нового материала из суперсплава на основе никеля и улучшенных защитных и теплозащитных покрытий.
6. Эта программа модернизации обеспечивает увеличение мощности газовой турбины на 3,7 МВт и увеличение эффективности газовой турбины примерно на 0,5%.
7. HCO – оптимизация гидравлического зазора за счет смещения всего ротора в направлении противотока, чтобы уменьшить радиальные зазоры и соответствующие аэродинамические потери, связанные с лопатками турбины.

Система HCO включает осевой упорный подшипник компрессора, модифицированный путем установки гидравлических поршней для смещения ротора в осевом направлении по направлению к компрессору, что уменьшает радиальные зазоры на концах лопаток ротора турбины и повышает эффективность турбины.

Это возможно благодаря конической форме компрессора и внешнему тракту турбины. Поскольку конус в секции турбины в четыре раза более крутой по сравнению с конусом компрессора, а мощность турбины в два раза больше мощности компрессора, повышенные потери компрессора из-за раскрытия зазоров лопаток радиального компрессора составляют лишь 1/8 увеличение мощности и КПД турбины. В сумме прирост мощности за счет ТСО на SGT5-2000E/V94.2 добавит 1,8 МВт, а КПД ГТУ увеличится до 0,26% пункта.

Меры модернизации TT1+, CMF+, HCO и Si3D обеспечивают как прирост мощности, так и повышение эффективности газовой турбины V94.2 (SGT5-2000E).

SGT5-2000E спроектирован так, чтобы его было легко обслуживать, чтобы сократить время простоя:

• разборка/повторная установка ротора на месте;
• лопасти можно заменять по отдельности без подъема ротора;
• держатели лопастей можно снять без подъема ротора;
• незначительные осмотры можно проводить через просторные камеры сгорания.

Инжиниринговая компания DMEnergy – надежный партнер в сфере ремонта, модернизации, проектирования и сервисного технического обслуживания газовых турбин различного класса, модели, серии европейских и американских производителей. Большой опыт работы, квалифицированный персонал, налаженные связи с производителями по поставкам оригинальных сертифицированных деталей и комплектующих, жесткое соблюдение действующих требований и отраслевых нормативов, рекомендаций – гарантируем ответственный, профессиональный сервис.