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GE计划将CMC技术从航空推广到重型燃机以获发电率

时间：2016年08月18日 16:53 来源：微信@两机动力控制

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　　近日，GE表示，正在研究将航空发动机上使用的CMC技术推广到重型燃气轮机上，力求突破65%的联合循环发电效率。

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　　波士顿的凯尔特人队传奇教练红衣主教奥尔巴赫曾经说过，所有的记录都将被打破。近日，美国通用电气GE公司正在将它的总部迁往波士顿，在那应该会有一种宾至如归的感觉。

　　GE技术曾经多次打破过世界吉尼斯纪录：1963年，在一辆柴油机车上加装了两台二手的GE公司的J-47-19喷气发动机，速度达到了296公里/小时（中国现在的高铁速度），创造了当时世界上最快的喷气火车；2002年，GE90-115B发动机作为波音777客机动力，是世界上推力最大的航空发动机；去年6月，在法国布尚EDF电厂，GE的HA燃气轮机联合循环发电效率达到了62%，获得世界吉尼斯纪录认证，成为全世界联合循环发电效率最高的电厂。

　　不过，GE公司认为HA燃气轮机这一记录的不太可能保持太久，因为GE全球研究实验室已经计划打破这一记录，正在应用陶瓷基复合材料（CMC）、新燃烧技术和其他技术来推动燃气轮机联合发电效率突破65%。

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　　上图：装载GE动力的喷气列车

　　GE实验室刚刚参与了一个840万美元的项目，与美国能源部（DOE）和克莱姆森大学一起研发HA燃气轮机的CMC涡轮喷嘴。同时，这个项目也获得其他几个部门的支持，来一起提高燃气轮机效率。

　　GE能源首席技术官John Lammas表示：“燃气轮机提高哪怕1%的发电效率，它的工作量也是巨大的。但另一方面，如果一个1000MW燃机电厂，用2台HA燃气轮机，则在10年内可以节省燃料费5000万美元。”

　　GE研发CMC技术超过30年，还得到了美国能源部的支持，并且在航空发动机上已经进行了应用，结果表明它比原来的合金部件要更轻且耐高温性更好，这也意味着效率的提高，可以节省数十亿美元的燃料和降低排放。

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　　LEAP发动机上的CMC零件。

　　GE航空集团的成功获得了美国能源部的青睐，GE研究人员希望通过在涡轮喷嘴中使用CMC来替换原来的高档金属合金材料，使得重型燃气轮机也获得CMC的好处。不过，由于重型燃气轮机喷嘴体积更大，更复杂，也进一步提高了CMC在重型燃气轮机上应用的难度。

　　而且商业的竞争不仅是技术的进步，研发的速度也同样重要。在过去，燃气轮机提升1%的效率大约需要10年。GE全球研究中心陶瓷及冶金组的高级首席科学家Don Lipkin表示：“但是，我们的Bouchain工厂，联合循环发电效率从60%到超过62%只有短短的6年。现在我们正在试图将CMC部件也应用到重型燃气轮机中，来获得新的发电效率记录。”

　　除了CMC项目，美国能源部还选择GE作为燃气轮机效率项目的牵头单位，专门研发先进的燃烧室，要优化当前的燃料和空气混合问题。这是实现高效燃气轮机效率的另一个关键问题。

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