פיתוח טורבינות גז קטנות ובינוניות זרות

בשנים האחרונות בשוק טורבינות הגז העולמי, שוק טורבינות הגז הגדולות הפך מירידה דרמטית להתחלה לרמה, בעוד שטורבינות גז קטנות ובינוניות ממשיכות לצמוח בקצב חזק ויציב, אם כי עשר טורבינות הגז המובילות. היצרנים ממשיכים להיות יצרנים גדולים בדירוג יצרני טורבינות הגז. עשרת יצרניות טורבינות הגז העולמיות הן בעיקר GE, סימנס, מיצובישי תעשיות כבדות, אנסלדו, קוואסאקי תעשיות כבדות, קטרפילר, קפסטון, MAN, OPRA טורבינות הגז וחברת טורבינות הגז המרכזית. מקומית, יש בעיקר: בעירה כבדה של סין, דלק תעופה, שאנגאי, דונגאי, גז חרבין, רכב האנגג'ואו, NAC וכן הלאה.

בעשור האחרון, טורבינות גז קטנות ובינוניות היוו יותר מ-66% מהשוק העולמי, אך השוק המקומי היה מחולק בעיקרו בין ארה"ב, גרמניה ומדינות מפותחות אחרות. מוצרי טורבינת גז מקומיים קטנים ובינוניים נמצאים בפיגור בפיתוח, עם פחות מוצרים עצמאיים בוגרים, סדרה וגנאלוגיה נמוכה יותר, ופער בין כמה מדדים טכניים לרמה מתקדמת זרה, מה שמביא לירידה בתחרותיות בשוק.

להלן הסבר על היסטוריית פיתוח המוצר העיקרית של מפעלי טורבינות גז קטנים ובינוניים ראש זרים.
בפיתוח של טורבינות גז קטנות ובינוניות בחו"ל:

1. Sola America, Inc.

מאז הקמתה ב-1927, גדלה סולה האמריקאית והפכה לאחת מיצרניות טורבינות הגז. במהלך מלחמת העולם השנייה, זכתה החברה בחסדו של הצי האמריקני עם טכנולוגיית ייצור המתכת שלה והיא מפתחת טורבינות גז מאז שנות ה-50. כיום, סולה מציעה שש סדרות של טורבינות גז כולל שבתאי, קנטאור, מזל שור, מרקורי, מאדים וטיטאן.

בשנת 1977 השיקה סולאר את סדרת טורבינות הגז מאדים, אשר לאחר מספר שדרוגים הגיעה להספק ייצור של 10,685 קילוואט. בשנת 1985 הוצגה סדרת טורבינות הגז קנטאור, בעלות הספק ייצור של 4,600 קילוואט, אשר ידועות בעיצובן קל משקל וקומפקטי. שני הדגמים האלה שימשו ביותר מ-4,000 יישומים ברחבי העולם.

בשנת 1997 פיתחה סולה את טורבינת הגז Titan130, טורבינת גז המבוססת על מחזור פשוט, עם גרסת מהירות משתנה דו-פיר וגרסת מהירות קבועה בעלת פיר בודד, עם הספק ISO של 15,000 קילוואט. העיצוב של ה-Titan130 מתמקד בשיפור יכולת התחזוקה של הרכיבים המכניים, ויותר מ-300 מהם נמצאים כיום בשימוש ברחבי העולם, במיוחד בשדות נפט וגז ימיים.

Titan130

בשנת 2008, סולה הציגה גרסה משודרגת של טורבינת הגז Titan250 עם הספק ISO של 21.7 MW ויעילות יחידה של 38.8%, מספקת 50% יותר תפוקה ו-30% פחות פליטות מאשר Titan130. ניתן להשתמש ב-Titan250 עבור שני הספקים ייצור כמו גם תחנות מדחסים והנעים מכניים. ה-Titan250 הוא סוג תעשייתי ה-Titan250 הוא עיצוב דו-ציר המשתמש במדחס זרימה צירית של 16-שלבים עם שבבים שניתנים לכניסה ושבבים 5-ניתנים לכיוון. יחס הלחץ הוא 24:1.

Titan250

2. חברת ג'נרל אלקטריק של ארצות הברית

חברת ג'נרל אלקטריק (GE) מארצות הברית פיתחה את טורבינת הגז מסדרת LM המבוססת על מנוע התעופה, ופיתחה טורבינות גז תעשייתיות כבדות המבוססות על סדרת GE10 וסדרת MS.

ה-LM2500 נגזר ממנוע ה-TF-39 טורבו-פאן של GE עם הספק ISO של 25MW ויעילות יחידה של 37%. יותר מ-1,800 טורבינות גז מסדרת LM2500 נבנו מאז 1975, אז החלו להשתמש בהן על ספינות.

LM2500

לטורבינת הגז LM2500+ הספק ISO של 32MW ויעילות יחידה של 39%. לטורבינת הגז LM2500+G4 יש הספק ISO של 35MW ויעילות יחידה של 39%.GE יש גם פיתחה טורבינות גז תעשייתיות כבדות המבוססות על סדרות GE10-1, GE10-2, MS5001 ו-MS5002. סדרת ה-MS5000 היא סדרה של טורבינות גז תעשייתיות חד/תאום ש-GE מפתחת מאז Single טורבינת גז תעשייתית עם פיר כפול שפותחה על ידי GE מאז 1952, בעלת יכולת הסתגלות טובה לדלק ויכולה לממש את החלפת שלושה סוגים של דלקים, כגון נפט גולמי, גז טבעי ודיזל. נכון לעכשיו, יוצרו 164 סטים של טורבינות גז MS5001 ו-492 סטים של טורבינות גז MS5002.

MS5002D

3. סימנס AG, גרמניה

מאז הקמתה בשנת 1847, הפכה סימנס AG מגרמניה ליצרנית של קו שלם של טורבינות גז קטנות ובינוניות (עד 50MW). סימנס ייצרה יותר מ-1,600 טורבינות גז מסדרת SGT.

לטורבינת הגז SGT400 יש דירוג ISO של 12.9 MW, לטורבינת הגז SGT500 דירוג ISO של 17 MW, לטורבינת הגז SGT600 דירוג ISO של 24.8 MW ולטורבינת הגז SGT700 דירוג ISO של 29.1 MW. שני דגמים אלו מיוצרים על ידי Sulzer-Escher Wyss בשוויץ. טורבינות גז תעשייתיות דו-ציריות, שנרכשו על ידי סימנס מאז 2004.

SGT-700

4. MAN גרמניה

MAN Turbo הגרמנית כוללת בעיקר טורבינות גז תעשייתיות מסדרת THM1300 וטורבינות גז להמרה תעופתית FT8 עבור חשמל תעשייתי ועירוני.

בשנת 1988, MAN השתלטה על סדרת טורבינות הגז THM מהיספנו-סואיזה, צרפת. 188 טורבינות גז מסדרת THM1300 סופקו עם הספק ייצור שנע בין 8.6 מגה וואט ל-11.5 מגוואט.

טורבינת גז THM

5. רולס רויס, בריטניה

רולס-רויס (בריטניה) הייתה היצרנית המובילה של מנועי סילון מאז הקמתה בשנת 1904. בשנות ה-60 פיתחה רולס-רויס את מנוע RB211, טורבינת גז שמקורה בגרסת התעופה והחלל של מנוע RB211. נעשה שימוש ב-Aerospace RB211 במטוסי Boeing 747, Boeing 757, Boeing 767, Lockheed L-1011, כשהמאוורר הוסר.

סוג תעופה RB211 בשימוש במטוסי בואינג 747, בואינג 757, בואינג 767, לוקהיד L-1011. RB211 גירסת טורבינת גז להסיר את המאוורר, בלחץ בינוני המקורי בלחץ לתוך מנוע בלחץ נמוך, יחס הדחיפה של 20 ~ 21.5; רוטור בלחץ נמוך משופר שלב 1, להבים סטטיים, התקנת מיסבי דחף כדוריים דו-כיווניים. תא הבעירה עשוי מסגסוגת ניקל עם צינור להבה. טורבינת לחץ גבוה וטורבינת לחץ נמוך הן חד-שלביות זרימה צירית מסוג. RB211 טורבינת גז במונטריאול, קוויבק, קנדה, עיבוד וייצור, הייצור הנוכחי וההתקנה של מנוע בעירה תעשייתי וימי 587 יחידות.

טורבינת גז RB211

6. קומפלקס מכני אורורה של אוקראינה

מאז הקמתו ב-1946, המתחם המכני של אורורה באוקראינה הפך ליצרן בקנה מידה גדול של טורבינות גז היחיד בתקופה הסובייטית. מאז 1954, Aurora Machinery סיפקה ארבעה דורות של טורבינות גז עם הספק הנעים בין 2.5MW ל-110MW, הכוללות יותר מ-3,000 טורבינות גז לשימוש ימי או תעשייתי.

UGT10000 הוא הדור הרביעי של טורבינת גז יחידה בעלת יעילות גבוהה שפותחה על ידי Shuguang Machinery, עם הספק ISO של 10.7MW ויעילות של 36%. הוא פותח מאז 1998 וייצור המוני ב-2004.

UGT15000 היא טורבינת הגז מהדור השלישי שפותחה על ידי Shuguang Machinery, והיא טורבינת הגז המשומשת ביותר בצי הסובייטי. הספק ה-ISO של UGT15000 הוא 17.5MW, והיעילות שלו היא 34.2%. זוהי אחת מטורבינות הגז הימיות הנפוצות ביותר בעולם. בשנת 1993, Shuguang Machinery פיתחה את הגרסה המשודרגת של דגם זה, UGT1500+, כאשר הספק ISO שודרג ל-20MW והיעילות עלתה ל-36%.

UGT25000 היא טורבינת הגז מהדור הרביעי שפותחה לאחרונה על ידי Shuguang Machinery, עם הספק ISO של 26.7MW ויעילות של 35.6%. הוא משודרג מ-UGT15000 על ידי הוספת שלב אפס למדחס המקורי והעלאת טמפרטורת הכניסה של הטורבינה ל-1250 מעלות צלזיוס. UGT25000 פותח מאז 1995 והוכנס לפעולה מאז 2002.

UGT25000