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GE HA级燃机技术助全球首座9HA.02燃气电厂投运
时间:2021-09-03 10:25:38

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自2016年、2017年成功突破两项吉尼斯世界纪录后,GE HA级燃机凭借其出色的性能和可靠的运行经验,成为全球增速最快的燃机。近日,GE HA级燃机技术又助力马来西亚Track 4A电厂斩获《发电》杂志“2021年度最佳电厂”奖项,这也是全球首座投入商业运行的9HA.02燃气电厂,配备GE最先进的燃气发电技术。

  当下,“如何平衡经济发展与碳减排之间的关系”成为各个国家面临的头等问题。以亚洲为例,在未来很长一段时间内,各新兴经济体仍将处于高速发展阶段,但面临碳减排的压力,各国也在不断降低煤炭消费比重,构建新型电力系统,尽早实现碳中和目标。

  清洁气电成就亚洲标杆工程

  马来西亚是处在经济快速增长阶段的发展中国家。为展现应对全球气候变化的决心,马来西亚政府承诺到2030年时将其二氧化碳排放量减少45%,这意味着其经济发展将面临更为严格的减排约束。由此,改善电力能源结构、提高清洁能源比重成为马来西亚政府的当务之急。但这个坐拥3300万人口的国家由几座大丘陵岛和一座半岛组成,独有的地貌条件使其无法大规模兴建风能或太阳能电厂,马来西亚亟需一套因地制宜的低碳发电解决方案。

  这种“困境”恰恰为天然气发电创造了新机遇。GE的HA级燃机清洁、高效、占地面积小、特别适合在大城市集群区用作纯凝发电或作为调峰机组与可再生能源进行互补,刚好可以针对性地帮助马来西亚政府解决这一棘手难题。

  于是,在GE以及马来西亚南方电力私人有限公司(简称“SPG”)等多方的通力合作下,在马来西亚南部柔佛州、距离新加坡只有几千米的工业城市巴西古当,这座144万千瓦的Track 4A燃气电厂应运而生,其产生的电力可满足300万户马来西亚家庭的用电需求。

  据了解,GE的HA级燃机是世界上最大、最高效也是增长速度最快的燃机,在全球20个国家拥有超过44个客户,累计收获100多台订单。截至目前,全球已投运的HA级机组总运行小时数已接近一百万小时。

  设备方面,Track 4A采用两套单轴燃气—蒸汽联合循环发电机组,每套机组配备1台9HA.02燃气轮机、1台STF—D650蒸汽轮机、1台W88发电机和1台余热锅炉。

  考虑到马来西亚地处东南亚,大部分地区为热带雨林气候,全年高温下,燃机的功率输出与发电效率也是客户最为关心的问题之一。GE 9HA.02燃机借鉴了GE航空发动机领域先进的冷却和材料技术,配有为超音速喷气飞机开发的可变导流叶片,设计优化了叶片空气动力学,有力保障了燃机在热天时的功率输出。

  此外,9HA.02燃机采用了配备轴向燃料分级(AFS)的DLN2.6e燃烧室,在有效降低氮氧化物排放的同时,拥有了更高的燃料灵活性,当前9HA.02的燃料掺氢比例已经达到50%,在实现超过64%的联合循环发电效率的同时,可以进一步将碳排放降低69%。

  “燃气轮机低碳化技术的应用是我们未来持续关注的重点。”SPG董事长表示,该公司与GE保持着长期友好的合作关系,相信HA级燃机技术将有力支持马来西亚日益增长的电力需求,并为马来西亚的长期能源安全做出贡献。

  系统方面,Track 4A采用了GE Mark Vie集成控制系统,这是一个基于以太网的系统,配备智能控制器、输入—输出模块、安全云连接解决方案、高级分析软件和应用程序,以全天候控制与优化电厂性能。与此同时,该系统配备了统一操作界面和常见故障诊断工具,使工作人员运营电厂的效率得到大幅提升,并使机组在发生故障时得以迅速恢复。

  服务方面,GE与电厂签订了21年的长期服务协议,为电厂提供针对性的升级服务以及针对9HA.02燃气轮机的整机检查和技术咨询服务,保障电厂的长期安全稳定运行。

  此外,GE还为电厂提供了全方位的数字化解决方案,GE数字集团的资产性能管理软件APM将对电厂的整体性能进行监控,助力电厂在资产可视化、可靠性及可利用率方面获得提升,同时降低运营及维护成本。电厂中的设备均装有传感器,位于吉隆坡的GE监测诊断(M&D)中心将对传感器收集到的数据进行24小时全天候监控和分析。

  各方协作开创9HA.02发电先河

  为有效遏制疫情扩散,2020年3月中旬起,马来西亚政府在各州纷纷实施了“行动管制令”,随后又几度将其延长,柔佛州自然也不例外。面临行动管制期间的种种不便,项目各方都在积极寻求解决方案,在确保整体进度的同时,努力将过程中的风险降到最低。

  在项目施工阶段,现场团队就曾遭遇到一些安装方面的问题。GE总部在了解到情况后,立即安排了技术专家对现场进行远程指导与支持。与此同时,包括GE、CTCI以及SPG在内的各方也派出了众多技术顾问,共同协助现场的安装和测试工作,及时有效地解决了问题,确保各项工作的顺利进行。

  “9HA.02燃气轮机是一座非常巨大的设备,从它的设计、制造与测试,到离开工厂、装船运输、抵达现场,再到进行现场安装与测试、第一台燃机成功点火、第二台燃机成功点火,项目过程中的复杂性超乎想象。”GE燃气发电服务亚太及南亚总经理Jim Vono表示,Track 4A项目承载着全球数千人的付出与期待,是各方共同的努力与协作才创造出了这项工程学和物理学的“杰作”,这是一次集体成功。

  守护一方洁净水土,维护长期能源安全,GE助力Track 4A电厂,让绿色低碳的发展路径越走越宽。全球领先的9HA.02燃机也即将落地中国,GE将为广东省能源集团有限公司旗下的东莞宁洲联合循环燃气电厂提供3台9HA.02燃气轮机,助力东莞生态文明建设与粤港澳大湾区能源转型升级。未来,GE燃气发电将继续以先进技术助力客户实现低碳转型,共迎可持续发展的未来。


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