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 西门子全新HL级燃气轮机——既高效又灵活

:导读：如今的燃气轮机必须既高效又极为灵活——西门子全新HL级燃气轮机能够满足这一要求。HL级燃气轮机适于供应基础发电量，同时用作可再生能源发电系统的备用系统，它可在联合循环发电装置中实现高达63%以上的发电效率。更重要的是，西门子计划在中期内将HL级燃气轮机的发电效率提高至65%。

（来源：西门子两机动力控制）

西门子大的燃气轮机在柏林的生产历史已有110多年。目前，西门子燃气轮机中的旗舰产品是SGT-8000H系列，范围内已有57套SGT-8000H燃气轮机投入商业运行。其发电效率高达61.5%，这是2016年在杜塞尔多夫Fortuna联合循环发电厂测得的数据。然而，现在西门子发布的HL级燃气轮机进一步提高了发电效率，它可在联合循环发电装置中实现高达63%以上的发电效率。西门子发电与天然气集团销售总裁KarimAmin解释道，“新的燃气轮机进一步优化了H级的成熟设计。”

针对更高燃烧温度而设计

更高燃烧温度是提高发电效率的关键要素。全新HL级燃气轮机将燃烧温度提高了约100开尔文。为了实现这一点，西门子工程师优化了燃气轮机的不同部件，如涡轮叶片上的陶瓷涂层。西门子大型燃气轮机产品经理GuidoSchuld解释道，“高温会在陶瓷涂层与叶片金属之间产生很高应力，这将导致涂层开裂。因此，我们使用激光器将表面陶瓷涂层切割成一个个方块。这可以减轻应力，因为这些方块可以像高速路路面混凝土板一样朝着对方扩展。这样，我们就可以使用更厚涂层和更高温度。”然而，涡轮叶片内部结构也有助于增强部件的耐高温性能。譬如，采用新型铸造工艺，开发人员进一步优化了叶片的风冷通道，从而改善散热效果。

优化压气机进一步提高发电效率

工程师还改进了燃气轮机进气口处的压气机。经改进后，它现在只有12个压缩级，比SGT-8000H系列少1级。这可节省发电装置内部空间和燃气轮机运输所需空间。为确保空气经充分压缩，我们调节了压气机叶片，以实现大气动效率。Schuld表示，“可以将之与飞机翼尖做比较，为避免恼人的湍流，翼尖是弯曲的。此外，我们使用更*的仿真技术，计算并优化了压气机的各个级在诸如气候和工况等不同条件下的相互作用。”

提高发电效率有许多好处。对于天然气价格较高的国家，其益处是，提高发电效率能为发电公司大大节省成本。譬如，许多亚洲国家就是这种情况，它们依赖于油轮运输的较为昂贵的液化天然气（LNG）。Amin说：“我们的研究表明，相比于SGT-8000H系列，新的HL级燃气轮机可将发电成本再降低5%。得益于此，在天然气价格较高的国家，每年每台燃气轮机可以节省1500万到2000万美元成本。另外，新型燃气轮机可以减少排放二氧化碳，因为实现相同发电量所需燃料更少。”