【壓縮機(jī)網(wǎng)】為紀(jì)念世界上第一臺(tái)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)投入商業(yè)運(yùn)行80周年，以及世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)投入商業(yè)運(yùn)行70周年，美國(guó)著名電力行業(yè)媒體POWER Magazine于2019年7月8日編撰發(fā)布了“GE燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史”，對(duì)過(guò)去80年間，GE燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)品和解決方案的演進(jìn)進(jìn)行回顧。
2019年7月，對(duì)于全球燃?xì)獍l(fā)電行業(yè)來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)重要的里程碑事件值得紀(jì)念。這兩個(gè)里程碑事件標(biāo)志著燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向商用，并由此成長(zhǎng)成為全球最主要的發(fā)電形式之一：1939年，世界上第一臺(tái)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)在瑞士納沙泰爾投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)；1949年，世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)在位于美國(guó)俄克拉荷馬州貝爾島的電站投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，這臺(tái)燃機(jī)由GE設(shè)計(jì)制造，出力為3.5MW。
從此，GE開發(fā)并推出了一系列燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、凝汽器以及電站輔助設(shè)備，并成為當(dāng)今燃?xì)獍l(fā)電領(lǐng)域首屈一指的原始設(shè)備制造商。
1939年，世界上第一臺(tái)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)投入商業(yè)運(yùn)行
1939 年 7 月 7 日，世界上第一臺(tái)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)（簡(jiǎn)單循環(huán)出力4MW）在瑞士納沙泰爾市一座市政發(fā)電站投入商業(yè)運(yùn)行。這臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)由Brown Boveri & Cie（BBC）公司設(shè)計(jì)研發(fā)，該公司于1891年在瑞士巴登成立，于1988年與ASEA AB合并成為ABB（ASEA Brown Boveri）公司，2000年，作為ABB發(fā)電業(yè)務(wù)的一部分出售給阿爾斯通。GE于2015年收購(gòu)了阿爾斯通的電力和電網(wǎng)業(yè)務(wù)。
這臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)效率為17.4%，轉(zhuǎn)速為 3,000 轉(zhuǎn)每分鐘，壓氣機(jī)進(jìn)氣溫度為 20℃（68F），透平初溫550℃（1,022華氏度），透平輸出功率15,400kW , 其中 11,400 kW為壓氣機(jī)耗功 ，燃機(jī)輸出功率為4000kW。僅作為備用發(fā)電和調(diào)峰，這臺(tái)燃機(jī)運(yùn)行了近 70 年。
1949年，世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)在美國(guó)投入商業(yè)運(yùn)行
1949年，世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)在位于美國(guó)俄克拉荷馬州貝爾島的電站投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，這臺(tái)燃機(jī)由GE設(shè)計(jì)制造，出力為3.5MW。燃機(jī)采用水平軸向布置，燃機(jī)廠房與一臺(tái)51MW的蒸汽輪機(jī)機(jī)組廠房毗連。正如美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì) (ASME) 指出的：“雖然該燃機(jī)的額定出力為 3,500 kW，但在實(shí)際運(yùn)行中，它的出力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定出力，達(dá)到約5,000 kW。在 1949年7月到1952年7月之間，經(jīng)實(shí)際測(cè)算，它的出力均值為4,200 kW。”這臺(tái)GE Frame 3燃機(jī)的效率約為17%。除了發(fā)電，燃機(jī)排氣還用于為傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組加熱給水。這樣的“聯(lián)合循環(huán)” 配置模式也是首次應(yīng)用。
1951年，雙軸中間冷卻回?zé)崾饺細(xì)廨啓C(jī)誕生
這一年，GE在美國(guó)佛蒙特州拉特蘭縣安裝了三臺(tái)5MW燃?xì)廨啓C(jī)。這三臺(tái)燃機(jī)的設(shè)計(jì)基于GE Frame 3燃機(jī)，采用雙軸配置，包括兩臺(tái)空壓機(jī)中間冷卻器和余熱回收器。
1953年，第一臺(tái)再熱的中間冷卻回?zé)崾饺細(xì)廨啓C(jī)投入商用
得益于在壓比、材料和涂層方面的技術(shù)突破，BBC公司在瑞士納沙泰爾燃機(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將燃機(jī)透平初溫提高到1,200華氏度（649攝氏度）。1953 年，該公司參與建造的 27 MW 瑞士貝茲諾二電站采用了兩臺(tái)40 MW燃機(jī)，燃機(jī)效率達(dá)到30%。S. Can Gülen在 2019 年 2 月出版的《燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電》一書對(duì)此這樣描述：“BBC的工程師通過(guò)提升壓力比和燃燒溫度，不斷在布雷頓循環(huán)中挖掘更高的效率。最終的結(jié)果是整個(gè)發(fā)電廠成就了更高的效率。”
1960年，第一臺(tái)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電站投入商用
這一時(shí)期，荷蘭發(fā)現(xiàn)了新的天然氣儲(chǔ)備，受此利好消息影響，奧地利公用事業(yè)公司NEWAG建設(shè)了一座75兆瓦聯(lián)合循環(huán)電廠Korneuburg-A。這在歐洲尚屬首例。該工廠采用兩臺(tái) 25 MW BBC 12型燃機(jī)，一臺(tái) 25 MW 蒸汽輪機(jī)，以及一臺(tái)帶補(bǔ)燃的余熱鍋爐。盡管該機(jī)組效率低（約32.5%），但在1960年至1975年間，該機(jī)組以基本負(fù)荷運(yùn)行，平均每年運(yùn)行6000小時(shí)。然而，很快，電廠運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性下降。這一方面是因?yàn)槿剂铣杀靖撸硪环矫媸且驗(yàn)槿济弘姀S的效率更高。燃煤電廠在1965年之后在歐洲得到廣泛應(yīng)用，主要用于滿足高峰時(shí)段用電需求。
1967年，第一家專用的 GE 聯(lián)合循環(huán)電廠
在 1965 年 11 月美國(guó)東北大停電之后，監(jiān)管部門要求公用事業(yè)公司通過(guò)安裝一定比例的具有黑啟動(dòng)功能的小型、本地化、快速啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組來(lái)增加電力系統(tǒng)備用容量。為此，GE 在安大略省渥太華市分別安裝了 11 MW 的FS3燃機(jī)和21 MW的FS5燃機(jī)。羅納德·亨特（Ronald Hunt）是美國(guó)柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)工程師學(xué)會(huì)的一位咨詢工程師，他在2019年4月出版的《發(fā)電、工業(yè)和艦船用途的燃機(jī)發(fā)展史》一書中提到過(guò)，F(xiàn)S3燃機(jī)已經(jīng)在美國(guó)海事船舶和機(jī)車中進(jìn)行了測(cè)試。
1968年，第一臺(tái) LM 輕型燃機(jī)誕生
GE的工程師將1955年首飛的J79航空發(fā)動(dòng)機(jī)改裝為L(zhǎng)M1500輕型燃機(jī)。這種燃機(jī)主要作工業(yè)驅(qū)動(dòng)和艦船動(dòng)力。第一臺(tái)LM1500安裝在美國(guó)康涅狄格州米爾斯通核電站，出力為13.3MW。
1969 年，更先進(jìn)的航改型燃機(jī)誕生
1969年，第一臺(tái)LM2500燃機(jī)被美國(guó)海軍卡拉漢號(hào)貨船采用，為其提供動(dòng)力。該燃機(jī)源自GE CF6-6航空發(fā)動(dòng)機(jī)，采用16 級(jí)壓氣機(jī)，進(jìn)氣導(dǎo)葉和 6 級(jí)可調(diào)靜葉，2級(jí)高壓透平串聯(lián)6級(jí)動(dòng)力透平。原設(shè)計(jì)采用雙軸高壓渦輪葉片，ISO工況下的額定出力為17.9 MW，簡(jiǎn)單循環(huán)效率為35.8%。LM2500 燃機(jī)至今仍被廣泛使用。GE表示：“直到今天，美國(guó)海軍仍采用 LM2500 為其最新的水面作戰(zhàn)船艦提供動(dòng)力。”
1970 年，F(xiàn)rame 5級(jí)燃機(jī)得到廣泛應(yīng)用
從1970年上市以來(lái)，F(xiàn)rame 5燃機(jī)的單軸、雙軸、簡(jiǎn)單循環(huán)、軸流透平配置都得到了廣大客戶的青睞，銷量一直很好。第一臺(tái)Frame 5燃機(jī)于1970 年安裝在位于巴林王國(guó)的一家鋁冶煉廠，額定功率為 24 MW。Frame 5燃機(jī)以其高可靠性著稱，在燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可。在1965年11月9日美國(guó)東北大停電之后，紐約南安普敦地區(qū)的Frame 5燃機(jī)實(shí)施黑啟動(dòng)，使長(zhǎng)島地區(qū)的電力系統(tǒng)恢復(fù)正常，隨后又幫助紐約市恢復(fù)電力供應(yīng)。正如GE現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人戴夫·盧西爾（Dave Lucier）指出的：“成就永遠(yuǎn)只是下一座豐碑的基石”。Frame 5燃機(jī)的經(jīng)驗(yàn)為后續(xù)的燃機(jī)提供了很好的基礎(chǔ)。
1970年，F(xiàn)rame 7系燃機(jī)問(wèn)世
MS7000是一款60赫茲的Frame 7系燃機(jī)，其出力為47.2 MW，透平初溫1,650華氏度（899攝氏度）。在Frame 7系燃機(jī)問(wèn)世后不久，GE開始與阿爾斯通公司開發(fā)50赫茲的單軸Frame 9系燃機(jī)。
1970年，BBC公司推出了GT系列燃機(jī)
在美國(guó)東北大停電之后，為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額，同時(shí)也為抗衡GE研發(fā)出力更大的燃?xì)廨啓C(jī)的戰(zhàn)略，BBC研發(fā)了GT11燃機(jī)（60赫茲）和GT13燃機(jī)（50赫茲）系列。1970年，BBC公司的第一臺(tái)GT11燃?xì)廨啓C(jī)在加拿大彩虹湖點(diǎn)火。這臺(tái)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速為3,600 轉(zhuǎn)每分鐘，額定功率為 32 MW。
1971年，第一臺(tái)E級(jí)燃機(jī)問(wèn)世
1971年，首款E級(jí)（7E）燃機(jī)在英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的肖勒姆燃?xì)獍l(fā)電站首次亮相。
1972年，第一臺(tái) 7B燃機(jī)問(wèn)世
1972年，GE 推出 MS7001B燃機(jī)，這是首臺(tái)Frame 7B燃機(jī)，額定出力為 51.8 MW。
1975 年，第一臺(tái)Frame 9燃機(jī)問(wèn)世
這一年，首臺(tái)80.7MW Frame 9B燃機(jī)安裝在了巴黎市郊法國(guó)電力公司的一家電廠。主要用于調(diào)峰。
1978年，第一臺(tái)6B級(jí)燃機(jī)問(wèn)世
1978年，第一臺(tái)6B級(jí)燃機(jī)安裝在美國(guó)蒙大拿州達(dá)科他公用事業(yè)公司燃?xì)獍l(fā)電站。40年后的2018年9月，這臺(tái)燃機(jī)依然在役。GE在全球交付的6B機(jī)組已經(jīng)超過(guò)1,150臺(tái)。6B燃機(jī)廣泛應(yīng)用于石化、石油、天然氣勘探和水泥生產(chǎn)等領(lǐng)域，為能源生產(chǎn)設(shè)施和工業(yè)應(yīng)用提供動(dòng)力。多年來(lái)，GE持續(xù)為現(xiàn)役機(jī)組投入技術(shù)創(chuàng)新。1981年，通過(guò)對(duì)燃燒溫度的提升，機(jī)組的出力提高了15%。1991 年，6B燃機(jī)引入干式低氮燃燒技術(shù)。2009年，6B性能提升方案（PIP）正式推出。該方案綜合了F級(jí)燃機(jī)在材料、涂層、密封、空氣動(dòng)力學(xué)上的先進(jìn)設(shè)計(jì)，提升6B燃機(jī)的出力與效率。在紀(jì)念6B燃機(jī)上市40周年之際，GE于2018年推出6B升級(jí)6F.01燃機(jī)解決方案。這再次印證了GE為現(xiàn)役成熟機(jī)組持續(xù)投資，幫助發(fā)電企業(yè)與工業(yè)用戶在快速變化的市場(chǎng)環(huán)境中保持競(jìng)爭(zhēng)力的堅(jiān)定承諾。
1984年，干式低氮燃燒室取得技術(shù)突破
首次投入商用的“貧燃”干式低氮燃燒預(yù)混技術(shù)是由BBC公司研發(fā)的，它最初用在一臺(tái)經(jīng)過(guò)改裝的GT13D燃機(jī)上，這臺(tái)燃機(jī)位于德國(guó)杜塞爾多夫勞斯沃德電廠，電廠聯(lián)合循環(huán)出力420MW。正如迪特里希·埃卡德特在2014年出版的《燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力》一書中所指出的那樣，BBC在1978年提出了這一概念，其理論依據(jù)是：通過(guò)將燃料和空氣在進(jìn)入燃燒區(qū)之前進(jìn)行充分混合，可以改變空燃比，參與燃燒的空氣比燃料多，火焰溫度較低，即可取得低氮氧化物排放。該技術(shù)將燃機(jī)的氮氧化物排放量降至32 ppm。埃卡德特說(shuō)，雖然這一技術(shù)后來(lái)被應(yīng)用于7臺(tái)燃機(jī)上，但它“過(guò)于復(fù)雜，且過(guò)一段時(shí)間之后，就會(huì)出現(xiàn)老化和性能下降的問(wèn)題”。這也就是為什么BBC公司隨后開始開發(fā)第二代預(yù)混燃燒器。
1985年，熱電聯(lián)產(chǎn)里程碑
1985年，兩臺(tái)GE LM2500 航改型燃?xì)廨啓C(jī)、一臺(tái)汽輪機(jī)，以及一臺(tái)發(fā)電機(jī)，以一拖一單軸配置的方式被安裝在荷蘭IJsselcentrale電廠，用于區(qū)域供暖。該配置旨在實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)性，使LM2500 燃?xì)廨啓C(jī)相對(duì)較高的投資獲得相對(duì)更高的收益。GE指出，這也是第一個(gè)應(yīng)用蒸汽回注技術(shù)的項(xiàng)目。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在額定負(fù)荷下，該機(jī)組的聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)到50%。
1987年，首臺(tái)GT13E 燃機(jī)推出
ABB生產(chǎn)的首臺(tái)GT13E燃?xì)廨啓C(jī)（后被阿爾斯通收購(gòu)，現(xiàn)被GE收購(gòu)）額定出力為147.9MW。這臺(tái)燃機(jī)被安裝在荷蘭公用事業(yè)公司的一座電站。在這之后，ABB又售出了27臺(tái)GT13E燃機(jī)。之后，為了滿足客戶對(duì)更高效率、更低氮氧化物排放（低于25ppm）的需求， 1991年，ABB又推出了GT13E2型燃機(jī)。這一款燃機(jī)使用了安裝在頂部的筒倉(cāng)式燃燒器。
1988 年，LM6000 燃機(jī)問(wèn)世
1988年，GE LM級(jí)燃機(jī)家族增添了新成員——LM6000。這款燃機(jī)源自 GE 的 CF6-80C2航空發(fā)動(dòng)機(jī)——一款高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。在ISO工況下，采用簡(jiǎn)單循環(huán)、雙軸配置的LM6000出力36.6MW，效率可達(dá)41.9%。
1990 年，F(xiàn) 級(jí)燃機(jī)黃金時(shí)代到來(lái)
1990 年 6 月 6 日，第一臺(tái)F 級(jí)燃機(jī)在弗吉尼亞電力公司 (VEPCO) 切斯特菲爾德發(fā)電站投入運(yùn)行。這臺(tái)7F燃機(jī)的出力可達(dá)147 MW，透平初溫2,300華氏度（1260攝氏度）。在1992年用于聯(lián)合循環(huán)之前，該款燃機(jī)是按照簡(jiǎn)單循環(huán)的配置進(jìn)行研發(fā)和測(cè)試的，其簡(jiǎn)單循環(huán)燃機(jī)出力150MW, 簡(jiǎn)單循環(huán)效率34.5%。在聯(lián)合循環(huán)運(yùn)行模式下，聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)到45.2%，出力達(dá)到214MW。有行業(yè)觀察家指出，切斯特菲爾德發(fā)電站7F燃機(jī)的商用開啟了F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的黃金時(shí)代，這一時(shí)代一直延續(xù)到2015年。伴隨著F級(jí)燃機(jī)成長(zhǎng)的行業(yè)主旋律是日益苛刻的環(huán)境法規(guī)，對(duì)更高效率、可用性和可靠性的追逐。F級(jí)燃機(jī)也在為滿足這些需求而不斷演進(jìn)。
GE表示，F(xiàn)級(jí)燃機(jī)技術(shù)的研發(fā)始于 20 世紀(jì) 80 年代。當(dāng)時(shí)，它代表了“重型燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行溫度、冷卻技術(shù)和空氣動(dòng)力學(xué)方面的最高水平”。1987年，GE推出的MS7001F燃機(jī)是應(yīng)客戶對(duì)“高效率，低排放，低單位千瓦造價(jià)”的需求而設(shè)計(jì)的。GE在7F燃機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的模化設(shè)計(jì)，使F燃機(jī)家族擴(kuò)展到了6F和9F系列，從而使燃機(jī)電廠的容量規(guī)模有了很大的擴(kuò)展，可以涵蓋從單臺(tái)6F.01的51MW出力到3臺(tái)7F.05聯(lián)合循環(huán)超過(guò)1000MW出力的范圍。F 級(jí)燃機(jī)全球總裝機(jī)量已經(jīng)超過(guò)1,500 臺(tái)，應(yīng)用于發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)，為鋁冶煉、煉油和食品加工業(yè)廣泛采用。
1991 年，干式低氮（DLN）燃燒解決方案開始商用
GE早在20 世紀(jì) 70 年代就開始研發(fā)和測(cè)試干式低氮燃燒系統(tǒng)，直到1991 年，GE才正式將這一技術(shù)應(yīng)用在重型燃?xì)廨啓C(jī)上。GE研發(fā)了用于E級(jí)燃機(jī)的DLN 1干式低氮燃燒解決方案，以及用于F級(jí)燃機(jī)的DLN 2干式低氮燃燒解決方案。后者還應(yīng)用于EC級(jí)和H級(jí)燃機(jī)。2015 年，GE為下一代7F級(jí)燃機(jī)，以及現(xiàn)有的7F級(jí)燃機(jī)推出了DLN2.6+燃燒系統(tǒng)。2018 年 5 月，GE 宣布推出將 DLN 2.6+燃燒技術(shù)與軸向燃料分級(jí)技術(shù)相結(jié)合的DLN2.6+ Flex升級(jí)解決方案。2019年初，GE表示，DLN2.6+ Flex技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于燃?xì)怆姀S，采用這一技術(shù)后，機(jī)組的氮氧化物排放可降低至5ppm。2019年4月，深圳五家發(fā)電企業(yè)（深圳南山熱電，深圳新電力，深圳大唐寶昌燃?xì)獍l(fā)電，深圳鈺湖電力，中海油深圳電力）九臺(tái)9E燃機(jī)的DLN1.0+超低氮氧化物燃燒室改造工作順利完成。這是此技術(shù)在全球的首次應(yīng)用。改造完成后，五家發(fā)電企業(yè)的氮氧化物排放水平將從原有50mg/m3（約25ppm）降低到15mg/m3（約7.5ppm）。
1992年，第一臺(tái)9F燃機(jī)問(wèn)世
1992年，一臺(tái)出力159MW，透平初溫2,350華氏度（1288攝氏度）的7F燃機(jī)在弗吉尼亞電力公司切斯特菲爾德發(fā)電站投入運(yùn)行。第一臺(tái)9F燃機(jī)也在位于法國(guó)巴黎北部的法國(guó)電力公司的一個(gè)電廠投入商業(yè)運(yùn)行，這臺(tái)9F燃機(jī)采用的是簡(jiǎn)單循環(huán)模式。這臺(tái)燃機(jī)的出力為212MW，是由GE和阿爾斯通聯(lián)合研發(fā)的。
1992年，第一臺(tái)GT13E2重型燃機(jī)問(wèn)世
這一年，ABB公司的GT13E2燃機(jī)上市，這臺(tái)燃機(jī)的出力為166MW。與GT13E相比，GT13E2的透平初溫更高，為2012華氏度（1100攝氏度）。壓氣機(jī)壓比從13.9:1提升至15.0:1。這款燃機(jī)現(xiàn)在依然在售。2012版GE13E2簡(jiǎn)單循環(huán)效率為38%，聯(lián)合循環(huán)效率為55%。
1996年，移動(dòng)式發(fā)電站問(wèn)世
1996年，GE推出了被譽(yù)為“車輪上的發(fā)電站”的TM2500機(jī)型。這是一款移動(dòng)式航改型燃?xì)廨啓C(jī)。
1997年，F(xiàn)級(jí)燃機(jī)的激烈競(jìng)爭(zhēng)催生了GT24/26燃機(jī)
GE 1987年推出出力為150MW的Frame 7（也就是第一臺(tái)F級(jí)燃機(jī)）之后，西屋公司（與三菱合作）也迅速于1989年推出了501F燃機(jī)，隨后，西門子又于1991年推出了V94.3燃機(jī)。ABB公司因此決定采取彎道超車的策略，并于1991年底推出了GT24（60赫茲）/GT26（50赫茲）燃機(jī)。1993年，首臺(tái)GT24安裝在新澤西州的Gilbert電廠，出力165MW。這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)具有革命性的解決方案，這款燃機(jī)在構(gòu)造上也是最緊湊的。此外，順序燃燒技術(shù)和高壓比也是GT24的特色，是它成就更高效率的關(guān)鍵。
2003年，H級(jí)燃機(jī)時(shí)代開啟
GE發(fā)布了第一臺(tái)H級(jí)燃機(jī)——9H，這是一臺(tái)50赫茲的燃機(jī)，出力480MW，透平初溫2,600華氏度（1427攝氏度）。采用這臺(tái)燃機(jī)的是威爾士Baglan海灣電站。這座9H聯(lián)合循環(huán)電廠采用單軸配置。
GE推出的H級(jí)燃機(jī)加劇了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。各主機(jī)廠商之間展開了新一輪對(duì)燃機(jī)效率的追逐。在2011年，西門子推出的8000H在德國(guó)Irsching電站突破了60%的效率。這臺(tái)燃機(jī)的透平初溫與GE推出的H級(jí)燃機(jī)相同，都在2,732華氏度（1500攝氏度），但是燃燒溫度較GE的H級(jí)燃機(jī)略低。同時(shí)，西屋公司也與三菱合作推出了一款過(guò)渡機(jī)型——G級(jí)燃機(jī)。該燃機(jī)的燃燒溫度比H級(jí)燃機(jī)低。三菱則放棄了對(duì)H級(jí)燃機(jī)技術(shù)的研發(fā)，轉(zhuǎn)而投入J級(jí)燃機(jī)的研發(fā)。J級(jí)燃機(jī)的燃燒室冷卻技術(shù)則是基于G級(jí)燃機(jī)的蒸汽冷卻技術(shù)。
2005 年，6C燃機(jī)問(wèn)世
2005年，兩臺(tái)出力為130MW，采用聯(lián)合循環(huán)配置的Frame 6C（6F.01燃機(jī)的前身）在土耳其首次亮相。6C燃機(jī)在2003年推出時(shí)的設(shè)計(jì)出力為42MW，后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證，又將出力提升到46MW。GE表示，這款燃機(jī)是100MW等級(jí)燃機(jī)中熱電聯(lián)產(chǎn)和聯(lián)合循環(huán)表現(xiàn)最佳的機(jī)型。“這款燃機(jī)排氣溫度高，有助于產(chǎn)生高品質(zhì)的蒸汽，無(wú)論是發(fā)電還是熱電聯(lián)產(chǎn)，它的性能表現(xiàn)都俱佳”。采用二拖一聯(lián)合循環(huán)配置，這款燃機(jī)的聯(lián)合循環(huán)效率可達(dá)58%。在熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行中，這款燃機(jī)的綜合燃料利用效率可超80%。
2014年，GE 推出HA級(jí)燃機(jī)
2014年，GE推出了具有劃時(shí)代意義的新型空冷H級(jí)燃機(jī)——50赫茲的9HA燃機(jī)和60赫茲的7HA燃機(jī)。HA級(jí)燃機(jī)集全球最尖端的材料、冷卻、空氣動(dòng)力學(xué)、先進(jìn)制造和數(shù)字能力于一身。具有分析能力的數(shù)字化平臺(tái)可以幫助機(jī)組實(shí)現(xiàn)更好的性能，突破更高的效率。
2016年，首臺(tái)HA級(jí)燃機(jī)在法國(guó)電力公司（EDF）布尚電廠投運(yùn)
2016年，首臺(tái)HA級(jí)燃機(jī)在法國(guó)電力公司（EDF）布尚電廠投運(yùn)。2016年6月，布尚電廠以62.22%的實(shí)測(cè)聯(lián)合循環(huán)凈效率被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為全球最高效的50赫茲電廠。這一項(xiàng)目被POWER Magazine評(píng)為2017年全球最佳電廠。
2017年，LM9000 發(fā)布
這一年，GE推出了LM9000燃機(jī)。這款燃機(jī)的雙燃料和快速啟動(dòng)功能使其成為應(yīng)對(duì)可再生能源間歇性發(fā)電的理想之選。這款燃機(jī)源自 GE-90航空發(fā)動(dòng)機(jī)。波音777就是采用的這款發(fā)動(dòng)機(jī)。LM9000系列燃機(jī)從67MW到75 MW出力版本可供用戶選擇。
2017年，6F.01燃機(jī)應(yīng)用在分布式能源項(xiàng)目上
2017年，GE結(jié)合華能桂林能源項(xiàng)目實(shí)際需求，利用全球設(shè)計(jì)與制造資源為該項(xiàng)目量身打造了6F.01燃機(jī)。2017年12月，項(xiàng)目三臺(tái)機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行。6F.01燃機(jī)采用了GE在H級(jí)和F級(jí)機(jī)組上使用的先進(jìn)材料技術(shù)，燃機(jī)單循環(huán)出力50MW，機(jī)組聯(lián)合循環(huán)效率57%，燃料利用效率81.15%，非常適合應(yīng)用于分布式能源。
2017年，7HA.02投入商業(yè)運(yùn)行
2017年，Exelon訂購(gòu)了4臺(tái)GE 7HA.02燃?xì)廨啓C(jī)，這4臺(tái)燃機(jī)分別配置在美國(guó)德克薩斯州的沃爾夫霍洛和科羅拉多本德項(xiàng)目上。這兩個(gè)項(xiàng)目都采用二拖一多軸布置，出力都均超1,000 MW。
2017年，7HA.01投入商業(yè)運(yùn)行
GE向東芝提供了六臺(tái)7HA.01燃?xì)廨啓C(jī)和兩臺(tái)蒸汽輪機(jī)。這些設(shè)備安裝在位于日本愛知縣的日本中部電力株式會(huì)社西名古屋電廠。項(xiàng)目一期三臺(tái)機(jī)組于2017年9月投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。2018年3月，GE宣布，配置GE 7HA.01燃?xì)廨啓C(jī)的日本中部電力株式會(huì)社西名古屋電廠一期實(shí)測(cè)聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)63.08%，被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為全球最高效的聯(lián)合循環(huán)電廠。項(xiàng)目二期三臺(tái)機(jī)組也于2018年3月底投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。該項(xiàng)目被POWER Magazine評(píng)為2018年全球最佳電廠。
2018年，雙燃料 HA級(jí)燃機(jī)問(wèn)世
2018年6月，位于美國(guó)新澤西州的PSEG Sewaren 7聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目投入商業(yè)運(yùn)行。這臺(tái)7HA.02燃機(jī)出力為540MW，是世界上第一臺(tái)雙燃料 H 級(jí)燃機(jī)。Sewaren 7項(xiàng)目可以天然氣和超低硫餾分油這兩種燃料間自由切換。在天然氣供應(yīng)短缺時(shí)，項(xiàng)目可采用超低硫餾分油，從而提高電廠的可靠性。
2019年，中國(guó)內(nèi)地首臺(tái)9HA燃機(jī)順利抵達(dá)天津臨港
2019年4月，歷經(jīng)一百三十多天的海上運(yùn)輸，中國(guó)內(nèi)地首臺(tái)9HA燃機(jī)順利抵達(dá)天津臨港，并運(yùn)抵華電天津軍糧城項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。華電天津軍糧城六期1×65萬(wàn)千瓦級(jí)燃?xì)?mdash;蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目是中國(guó)內(nèi)地第一個(gè)H級(jí)燃?xì)?蒸汽機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目。
2019 年，首臺(tái)9HA.02燃機(jī)發(fā)運(yùn)
單機(jī)出力達(dá)571MW的9HA.02燃機(jī)是GE目前最大的HA級(jí)燃機(jī)。2019年，首臺(tái)9HA.02燃機(jī)被運(yùn)往位于馬來(lái)西亞帕西爾古當(dāng)?shù)鸟R來(lái)西亞南方電力公司Track 4A聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠。該項(xiàng)目采取一拖一單軸布置模式，兩臺(tái)9HA.02燃機(jī)各帶一臺(tái)蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和余熱鍋爐。項(xiàng)目總裝機(jī)1,440MW。
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
2019年7月，對(duì)于全球燃?xì)獍l(fā)電行業(yè)來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)重要的里程碑事件值得紀(jì)念。這兩個(gè)里程碑事件標(biāo)志著燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向商用，并由此成長(zhǎng)成為全球最主要的發(fā)電形式之一：1939年，世界上第一臺(tái)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)在瑞士納沙泰爾投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)；1949年，世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)在位于美國(guó)俄克拉荷馬州貝爾島的電站投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，這臺(tái)燃機(jī)由GE設(shè)計(jì)制造，出力為3.5MW。
從此，GE開發(fā)并推出了一系列燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、凝汽器以及電站輔助設(shè)備，并成為當(dāng)今燃?xì)獍l(fā)電領(lǐng)域首屈一指的原始設(shè)備制造商。
1939年，世界上第一臺(tái)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)投入商業(yè)運(yùn)行
1939 年 7 月 7 日，世界上第一臺(tái)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)（簡(jiǎn)單循環(huán)出力4MW）在瑞士納沙泰爾市一座市政發(fā)電站投入商業(yè)運(yùn)行。這臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)由Brown Boveri & Cie（BBC）公司設(shè)計(jì)研發(fā)，該公司于1891年在瑞士巴登成立，于1988年與ASEA AB合并成為ABB（ASEA Brown Boveri）公司，2000年，作為ABB發(fā)電業(yè)務(wù)的一部分出售給阿爾斯通。GE于2015年收購(gòu)了阿爾斯通的電力和電網(wǎng)業(yè)務(wù)。
這臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)效率為17.4%，轉(zhuǎn)速為 3,000 轉(zhuǎn)每分鐘，壓氣機(jī)進(jìn)氣溫度為 20℃（68F），透平初溫550℃（1,022華氏度），透平輸出功率15,400kW , 其中 11,400 kW為壓氣機(jī)耗功 ，燃機(jī)輸出功率為4000kW。僅作為備用發(fā)電和調(diào)峰，這臺(tái)燃機(jī)運(yùn)行了近 70 年。
1949年，世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)在美國(guó)投入商業(yè)運(yùn)行
1949年，世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)在位于美國(guó)俄克拉荷馬州貝爾島的電站投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，這臺(tái)燃機(jī)由GE設(shè)計(jì)制造，出力為3.5MW。燃機(jī)采用水平軸向布置，燃機(jī)廠房與一臺(tái)51MW的蒸汽輪機(jī)機(jī)組廠房毗連。正如美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì) (ASME) 指出的：“雖然該燃機(jī)的額定出力為 3,500 kW，但在實(shí)際運(yùn)行中，它的出力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定出力，達(dá)到約5,000 kW。在 1949年7月到1952年7月之間，經(jīng)實(shí)際測(cè)算，它的出力均值為4,200 kW。”這臺(tái)GE Frame 3燃機(jī)的效率約為17%。除了發(fā)電，燃機(jī)排氣還用于為傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組加熱給水。這樣的“聯(lián)合循環(huán)” 配置模式也是首次應(yīng)用。
1951年，雙軸中間冷卻回?zé)崾饺細(xì)廨啓C(jī)誕生
這一年，GE在美國(guó)佛蒙特州拉特蘭縣安裝了三臺(tái)5MW燃?xì)廨啓C(jī)。這三臺(tái)燃機(jī)的設(shè)計(jì)基于GE Frame 3燃機(jī)，采用雙軸配置，包括兩臺(tái)空壓機(jī)中間冷卻器和余熱回收器。
1953年，第一臺(tái)再熱的中間冷卻回?zé)崾饺細(xì)廨啓C(jī)投入商用
得益于在壓比、材料和涂層方面的技術(shù)突破，BBC公司在瑞士納沙泰爾燃機(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將燃機(jī)透平初溫提高到1,200華氏度（649攝氏度）。1953 年，該公司參與建造的 27 MW 瑞士貝茲諾二電站采用了兩臺(tái)40 MW燃機(jī)，燃機(jī)效率達(dá)到30%。S. Can Gülen在 2019 年 2 月出版的《燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電》一書對(duì)此這樣描述：“BBC的工程師通過(guò)提升壓力比和燃燒溫度，不斷在布雷頓循環(huán)中挖掘更高的效率。最終的結(jié)果是整個(gè)發(fā)電廠成就了更高的效率。”
1960年，第一臺(tái)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電站投入商用
這一時(shí)期，荷蘭發(fā)現(xiàn)了新的天然氣儲(chǔ)備，受此利好消息影響，奧地利公用事業(yè)公司NEWAG建設(shè)了一座75兆瓦聯(lián)合循環(huán)電廠Korneuburg-A。這在歐洲尚屬首例。該工廠采用兩臺(tái) 25 MW BBC 12型燃機(jī)，一臺(tái) 25 MW 蒸汽輪機(jī)，以及一臺(tái)帶補(bǔ)燃的余熱鍋爐。盡管該機(jī)組效率低（約32.5%），但在1960年至1975年間，該機(jī)組以基本負(fù)荷運(yùn)行，平均每年運(yùn)行6000小時(shí)。然而，很快，電廠運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性下降。這一方面是因?yàn)槿剂铣杀靖撸硪环矫媸且驗(yàn)槿济弘姀S的效率更高。燃煤電廠在1965年之后在歐洲得到廣泛應(yīng)用，主要用于滿足高峰時(shí)段用電需求。
1967年，第一家專用的 GE 聯(lián)合循環(huán)電廠
在 1965 年 11 月美國(guó)東北大停電之后，監(jiān)管部門要求公用事業(yè)公司通過(guò)安裝一定比例的具有黑啟動(dòng)功能的小型、本地化、快速啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組來(lái)增加電力系統(tǒng)備用容量。為此，GE 在安大略省渥太華市分別安裝了 11 MW 的FS3燃機(jī)和21 MW的FS5燃機(jī)。羅納德·亨特（Ronald Hunt）是美國(guó)柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)工程師學(xué)會(huì)的一位咨詢工程師，他在2019年4月出版的《發(fā)電、工業(yè)和艦船用途的燃機(jī)發(fā)展史》一書中提到過(guò)，F(xiàn)S3燃機(jī)已經(jīng)在美國(guó)海事船舶和機(jī)車中進(jìn)行了測(cè)試。
1968年，第一臺(tái) LM 輕型燃機(jī)誕生
GE的工程師將1955年首飛的J79航空發(fā)動(dòng)機(jī)改裝為L(zhǎng)M1500輕型燃機(jī)。這種燃機(jī)主要作工業(yè)驅(qū)動(dòng)和艦船動(dòng)力。第一臺(tái)LM1500安裝在美國(guó)康涅狄格州米爾斯通核電站，出力為13.3MW。
1969 年，更先進(jìn)的航改型燃機(jī)誕生
1969年，第一臺(tái)LM2500燃機(jī)被美國(guó)海軍卡拉漢號(hào)貨船采用，為其提供動(dòng)力。該燃機(jī)源自GE CF6-6航空發(fā)動(dòng)機(jī)，采用16 級(jí)壓氣機(jī)，進(jìn)氣導(dǎo)葉和 6 級(jí)可調(diào)靜葉，2級(jí)高壓透平串聯(lián)6級(jí)動(dòng)力透平。原設(shè)計(jì)采用雙軸高壓渦輪葉片，ISO工況下的額定出力為17.9 MW，簡(jiǎn)單循環(huán)效率為35.8%。LM2500 燃機(jī)至今仍被廣泛使用。GE表示：“直到今天，美國(guó)海軍仍采用 LM2500 為其最新的水面作戰(zhàn)船艦提供動(dòng)力。”
1970 年，F(xiàn)rame 5級(jí)燃機(jī)得到廣泛應(yīng)用
從1970年上市以來(lái)，F(xiàn)rame 5燃機(jī)的單軸、雙軸、簡(jiǎn)單循環(huán)、軸流透平配置都得到了廣大客戶的青睞，銷量一直很好。第一臺(tái)Frame 5燃機(jī)于1970 年安裝在位于巴林王國(guó)的一家鋁冶煉廠，額定功率為 24 MW。Frame 5燃機(jī)以其高可靠性著稱，在燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可。在1965年11月9日美國(guó)東北大停電之后，紐約南安普敦地區(qū)的Frame 5燃機(jī)實(shí)施黑啟動(dòng)，使長(zhǎng)島地區(qū)的電力系統(tǒng)恢復(fù)正常，隨后又幫助紐約市恢復(fù)電力供應(yīng)。正如GE現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人戴夫·盧西爾（Dave Lucier）指出的：“成就永遠(yuǎn)只是下一座豐碑的基石”。Frame 5燃機(jī)的經(jīng)驗(yàn)為后續(xù)的燃機(jī)提供了很好的基礎(chǔ)。
1970年，F(xiàn)rame 7系燃機(jī)問(wèn)世
MS7000是一款60赫茲的Frame 7系燃機(jī)，其出力為47.2 MW，透平初溫1,650華氏度（899攝氏度）。在Frame 7系燃機(jī)問(wèn)世后不久，GE開始與阿爾斯通公司開發(fā)50赫茲的單軸Frame 9系燃機(jī)。
1970年，BBC公司推出了GT系列燃機(jī)
在美國(guó)東北大停電之后，為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額，同時(shí)也為抗衡GE研發(fā)出力更大的燃?xì)廨啓C(jī)的戰(zhàn)略，BBC研發(fā)了GT11燃機(jī)（60赫茲）和GT13燃機(jī)（50赫茲）系列。1970年，BBC公司的第一臺(tái)GT11燃?xì)廨啓C(jī)在加拿大彩虹湖點(diǎn)火。這臺(tái)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速為3,600 轉(zhuǎn)每分鐘，額定功率為 32 MW。
1971年，第一臺(tái)E級(jí)燃機(jī)問(wèn)世
1971年，首款E級(jí)（7E）燃機(jī)在英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的肖勒姆燃?xì)獍l(fā)電站首次亮相。
1972年，第一臺(tái) 7B燃機(jī)問(wèn)世
1972年，GE 推出 MS7001B燃機(jī)，這是首臺(tái)Frame 7B燃機(jī)，額定出力為 51.8 MW。
1975 年，第一臺(tái)Frame 9燃機(jī)問(wèn)世
這一年，首臺(tái)80.7MW Frame 9B燃機(jī)安裝在了巴黎市郊法國(guó)電力公司的一家電廠。主要用于調(diào)峰。
1978年，第一臺(tái)6B級(jí)燃機(jī)問(wèn)世
1978年，第一臺(tái)6B級(jí)燃機(jī)安裝在美國(guó)蒙大拿州達(dá)科他公用事業(yè)公司燃?xì)獍l(fā)電站。40年后的2018年9月，這臺(tái)燃機(jī)依然在役。GE在全球交付的6B機(jī)組已經(jīng)超過(guò)1,150臺(tái)。6B燃機(jī)廣泛應(yīng)用于石化、石油、天然氣勘探和水泥生產(chǎn)等領(lǐng)域，為能源生產(chǎn)設(shè)施和工業(yè)應(yīng)用提供動(dòng)力。多年來(lái)，GE持續(xù)為現(xiàn)役機(jī)組投入技術(shù)創(chuàng)新。1981年，通過(guò)對(duì)燃燒溫度的提升，機(jī)組的出力提高了15%。1991 年，6B燃機(jī)引入干式低氮燃燒技術(shù)。2009年，6B性能提升方案（PIP）正式推出。該方案綜合了F級(jí)燃機(jī)在材料、涂層、密封、空氣動(dòng)力學(xué)上的先進(jìn)設(shè)計(jì)，提升6B燃機(jī)的出力與效率。在紀(jì)念6B燃機(jī)上市40周年之際，GE于2018年推出6B升級(jí)6F.01燃機(jī)解決方案。這再次印證了GE為現(xiàn)役成熟機(jī)組持續(xù)投資，幫助發(fā)電企業(yè)與工業(yè)用戶在快速變化的市場(chǎng)環(huán)境中保持競(jìng)爭(zhēng)力的堅(jiān)定承諾。
1984年，干式低氮燃燒室取得技術(shù)突破
首次投入商用的“貧燃”干式低氮燃燒預(yù)混技術(shù)是由BBC公司研發(fā)的，它最初用在一臺(tái)經(jīng)過(guò)改裝的GT13D燃機(jī)上，這臺(tái)燃機(jī)位于德國(guó)杜塞爾多夫勞斯沃德電廠，電廠聯(lián)合循環(huán)出力420MW。正如迪特里希·埃卡德特在2014年出版的《燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力》一書中所指出的那樣，BBC在1978年提出了這一概念，其理論依據(jù)是：通過(guò)將燃料和空氣在進(jìn)入燃燒區(qū)之前進(jìn)行充分混合，可以改變空燃比，參與燃燒的空氣比燃料多，火焰溫度較低，即可取得低氮氧化物排放。該技術(shù)將燃機(jī)的氮氧化物排放量降至32 ppm。埃卡德特說(shuō)，雖然這一技術(shù)后來(lái)被應(yīng)用于7臺(tái)燃機(jī)上，但它“過(guò)于復(fù)雜，且過(guò)一段時(shí)間之后，就會(huì)出現(xiàn)老化和性能下降的問(wèn)題”。這也就是為什么BBC公司隨后開始開發(fā)第二代預(yù)混燃燒器。
1985年，熱電聯(lián)產(chǎn)里程碑
1985年，兩臺(tái)GE LM2500 航改型燃?xì)廨啓C(jī)、一臺(tái)汽輪機(jī)，以及一臺(tái)發(fā)電機(jī)，以一拖一單軸配置的方式被安裝在荷蘭IJsselcentrale電廠，用于區(qū)域供暖。該配置旨在實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)性，使LM2500 燃?xì)廨啓C(jī)相對(duì)較高的投資獲得相對(duì)更高的收益。GE指出，這也是第一個(gè)應(yīng)用蒸汽回注技術(shù)的項(xiàng)目。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在額定負(fù)荷下，該機(jī)組的聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)到50%。
1987年，首臺(tái)GT13E 燃機(jī)推出
ABB生產(chǎn)的首臺(tái)GT13E燃?xì)廨啓C(jī)（后被阿爾斯通收購(gòu)，現(xiàn)被GE收購(gòu)）額定出力為147.9MW。這臺(tái)燃機(jī)被安裝在荷蘭公用事業(yè)公司的一座電站。在這之后，ABB又售出了27臺(tái)GT13E燃機(jī)。之后，為了滿足客戶對(duì)更高效率、更低氮氧化物排放（低于25ppm）的需求， 1991年，ABB又推出了GT13E2型燃機(jī)。這一款燃機(jī)使用了安裝在頂部的筒倉(cāng)式燃燒器。
1988 年，LM6000 燃機(jī)問(wèn)世
1988年，GE LM級(jí)燃機(jī)家族增添了新成員——LM6000。這款燃機(jī)源自 GE 的 CF6-80C2航空發(fā)動(dòng)機(jī)——一款高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。在ISO工況下，采用簡(jiǎn)單循環(huán)、雙軸配置的LM6000出力36.6MW，效率可達(dá)41.9%。
1990 年，F(xiàn) 級(jí)燃機(jī)黃金時(shí)代到來(lái)
1990 年 6 月 6 日，第一臺(tái)F 級(jí)燃機(jī)在弗吉尼亞電力公司 (VEPCO) 切斯特菲爾德發(fā)電站投入運(yùn)行。這臺(tái)7F燃機(jī)的出力可達(dá)147 MW，透平初溫2,300華氏度（1260攝氏度）。在1992年用于聯(lián)合循環(huán)之前，該款燃機(jī)是按照簡(jiǎn)單循環(huán)的配置進(jìn)行研發(fā)和測(cè)試的，其簡(jiǎn)單循環(huán)燃機(jī)出力150MW, 簡(jiǎn)單循環(huán)效率34.5%。在聯(lián)合循環(huán)運(yùn)行模式下，聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)到45.2%，出力達(dá)到214MW。有行業(yè)觀察家指出，切斯特菲爾德發(fā)電站7F燃機(jī)的商用開啟了F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的黃金時(shí)代，這一時(shí)代一直延續(xù)到2015年。伴隨著F級(jí)燃機(jī)成長(zhǎng)的行業(yè)主旋律是日益苛刻的環(huán)境法規(guī)，對(duì)更高效率、可用性和可靠性的追逐。F級(jí)燃機(jī)也在為滿足這些需求而不斷演進(jìn)。
GE表示，F(xiàn)級(jí)燃機(jī)技術(shù)的研發(fā)始于 20 世紀(jì) 80 年代。當(dāng)時(shí)，它代表了“重型燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行溫度、冷卻技術(shù)和空氣動(dòng)力學(xué)方面的最高水平”。1987年，GE推出的MS7001F燃機(jī)是應(yīng)客戶對(duì)“高效率，低排放，低單位千瓦造價(jià)”的需求而設(shè)計(jì)的。GE在7F燃機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的模化設(shè)計(jì)，使F燃機(jī)家族擴(kuò)展到了6F和9F系列，從而使燃機(jī)電廠的容量規(guī)模有了很大的擴(kuò)展，可以涵蓋從單臺(tái)6F.01的51MW出力到3臺(tái)7F.05聯(lián)合循環(huán)超過(guò)1000MW出力的范圍。F 級(jí)燃機(jī)全球總裝機(jī)量已經(jīng)超過(guò)1,500 臺(tái)，應(yīng)用于發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)，為鋁冶煉、煉油和食品加工業(yè)廣泛采用。
1991 年，干式低氮（DLN）燃燒解決方案開始商用
GE早在20 世紀(jì) 70 年代就開始研發(fā)和測(cè)試干式低氮燃燒系統(tǒng)，直到1991 年，GE才正式將這一技術(shù)應(yīng)用在重型燃?xì)廨啓C(jī)上。GE研發(fā)了用于E級(jí)燃機(jī)的DLN 1干式低氮燃燒解決方案，以及用于F級(jí)燃機(jī)的DLN 2干式低氮燃燒解決方案。后者還應(yīng)用于EC級(jí)和H級(jí)燃機(jī)。2015 年，GE為下一代7F級(jí)燃機(jī)，以及現(xiàn)有的7F級(jí)燃機(jī)推出了DLN2.6+燃燒系統(tǒng)。2018 年 5 月，GE 宣布推出將 DLN 2.6+燃燒技術(shù)與軸向燃料分級(jí)技術(shù)相結(jié)合的DLN2.6+ Flex升級(jí)解決方案。2019年初，GE表示，DLN2.6+ Flex技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于燃?xì)怆姀S，采用這一技術(shù)后，機(jī)組的氮氧化物排放可降低至5ppm。2019年4月，深圳五家發(fā)電企業(yè)（深圳南山熱電，深圳新電力，深圳大唐寶昌燃?xì)獍l(fā)電，深圳鈺湖電力，中海油深圳電力）九臺(tái)9E燃機(jī)的DLN1.0+超低氮氧化物燃燒室改造工作順利完成。這是此技術(shù)在全球的首次應(yīng)用。改造完成后，五家發(fā)電企業(yè)的氮氧化物排放水平將從原有50mg/m3（約25ppm）降低到15mg/m3（約7.5ppm）。
1992年，第一臺(tái)9F燃機(jī)問(wèn)世
1992年，一臺(tái)出力159MW，透平初溫2,350華氏度（1288攝氏度）的7F燃機(jī)在弗吉尼亞電力公司切斯特菲爾德發(fā)電站投入運(yùn)行。第一臺(tái)9F燃機(jī)也在位于法國(guó)巴黎北部的法國(guó)電力公司的一個(gè)電廠投入商業(yè)運(yùn)行，這臺(tái)9F燃機(jī)采用的是簡(jiǎn)單循環(huán)模式。這臺(tái)燃機(jī)的出力為212MW，是由GE和阿爾斯通聯(lián)合研發(fā)的。
1992年，第一臺(tái)GT13E2重型燃機(jī)問(wèn)世
這一年，ABB公司的GT13E2燃機(jī)上市，這臺(tái)燃機(jī)的出力為166MW。與GT13E相比，GT13E2的透平初溫更高，為2012華氏度（1100攝氏度）。壓氣機(jī)壓比從13.9:1提升至15.0:1。這款燃機(jī)現(xiàn)在依然在售。2012版GE13E2簡(jiǎn)單循環(huán)效率為38%，聯(lián)合循環(huán)效率為55%。
1996年，移動(dòng)式發(fā)電站問(wèn)世
1996年，GE推出了被譽(yù)為“車輪上的發(fā)電站”的TM2500機(jī)型。這是一款移動(dòng)式航改型燃?xì)廨啓C(jī)。
1997年，F(xiàn)級(jí)燃機(jī)的激烈競(jìng)爭(zhēng)催生了GT24/26燃機(jī)
GE 1987年推出出力為150MW的Frame 7（也就是第一臺(tái)F級(jí)燃機(jī)）之后，西屋公司（與三菱合作）也迅速于1989年推出了501F燃機(jī)，隨后，西門子又于1991年推出了V94.3燃機(jī)。ABB公司因此決定采取彎道超車的策略，并于1991年底推出了GT24（60赫茲）/GT26（50赫茲）燃機(jī)。1993年，首臺(tái)GT24安裝在新澤西州的Gilbert電廠，出力165MW。這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)具有革命性的解決方案，這款燃機(jī)在構(gòu)造上也是最緊湊的。此外，順序燃燒技術(shù)和高壓比也是GT24的特色，是它成就更高效率的關(guān)鍵。
2003年，H級(jí)燃機(jī)時(shí)代開啟
GE發(fā)布了第一臺(tái)H級(jí)燃機(jī)——9H，這是一臺(tái)50赫茲的燃機(jī)，出力480MW，透平初溫2,600華氏度（1427攝氏度）。采用這臺(tái)燃機(jī)的是威爾士Baglan海灣電站。這座9H聯(lián)合循環(huán)電廠采用單軸配置。
GE推出的H級(jí)燃機(jī)加劇了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。各主機(jī)廠商之間展開了新一輪對(duì)燃機(jī)效率的追逐。在2011年，西門子推出的8000H在德國(guó)Irsching電站突破了60%的效率。這臺(tái)燃機(jī)的透平初溫與GE推出的H級(jí)燃機(jī)相同，都在2,732華氏度（1500攝氏度），但是燃燒溫度較GE的H級(jí)燃機(jī)略低。同時(shí)，西屋公司也與三菱合作推出了一款過(guò)渡機(jī)型——G級(jí)燃機(jī)。該燃機(jī)的燃燒溫度比H級(jí)燃機(jī)低。三菱則放棄了對(duì)H級(jí)燃機(jī)技術(shù)的研發(fā)，轉(zhuǎn)而投入J級(jí)燃機(jī)的研發(fā)。J級(jí)燃機(jī)的燃燒室冷卻技術(shù)則是基于G級(jí)燃機(jī)的蒸汽冷卻技術(shù)。
2005 年，6C燃機(jī)問(wèn)世
2005年，兩臺(tái)出力為130MW，采用聯(lián)合循環(huán)配置的Frame 6C（6F.01燃機(jī)的前身）在土耳其首次亮相。6C燃機(jī)在2003年推出時(shí)的設(shè)計(jì)出力為42MW，后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證，又將出力提升到46MW。GE表示，這款燃機(jī)是100MW等級(jí)燃機(jī)中熱電聯(lián)產(chǎn)和聯(lián)合循環(huán)表現(xiàn)最佳的機(jī)型。“這款燃機(jī)排氣溫度高，有助于產(chǎn)生高品質(zhì)的蒸汽，無(wú)論是發(fā)電還是熱電聯(lián)產(chǎn)，它的性能表現(xiàn)都俱佳”。采用二拖一聯(lián)合循環(huán)配置，這款燃機(jī)的聯(lián)合循環(huán)效率可達(dá)58%。在熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行中，這款燃機(jī)的綜合燃料利用效率可超80%。
2014年，GE 推出HA級(jí)燃機(jī)
2014年，GE推出了具有劃時(shí)代意義的新型空冷H級(jí)燃機(jī)——50赫茲的9HA燃機(jī)和60赫茲的7HA燃機(jī)。HA級(jí)燃機(jī)集全球最尖端的材料、冷卻、空氣動(dòng)力學(xué)、先進(jìn)制造和數(shù)字能力于一身。具有分析能力的數(shù)字化平臺(tái)可以幫助機(jī)組實(shí)現(xiàn)更好的性能，突破更高的效率。
2016年，首臺(tái)HA級(jí)燃機(jī)在法國(guó)電力公司（EDF）布尚電廠投運(yùn)
2016年，首臺(tái)HA級(jí)燃機(jī)在法國(guó)電力公司（EDF）布尚電廠投運(yùn)。2016年6月，布尚電廠以62.22%的實(shí)測(cè)聯(lián)合循環(huán)凈效率被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為全球最高效的50赫茲電廠。這一項(xiàng)目被POWER Magazine評(píng)為2017年全球最佳電廠。
2017年，LM9000 發(fā)布
這一年，GE推出了LM9000燃機(jī)。這款燃機(jī)的雙燃料和快速啟動(dòng)功能使其成為應(yīng)對(duì)可再生能源間歇性發(fā)電的理想之選。這款燃機(jī)源自 GE-90航空發(fā)動(dòng)機(jī)。波音777就是采用的這款發(fā)動(dòng)機(jī)。LM9000系列燃機(jī)從67MW到75 MW出力版本可供用戶選擇。
2017年，6F.01燃機(jī)應(yīng)用在分布式能源項(xiàng)目上
2017年，GE結(jié)合華能桂林能源項(xiàng)目實(shí)際需求，利用全球設(shè)計(jì)與制造資源為該項(xiàng)目量身打造了6F.01燃機(jī)。2017年12月，項(xiàng)目三臺(tái)機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行。6F.01燃機(jī)采用了GE在H級(jí)和F級(jí)機(jī)組上使用的先進(jìn)材料技術(shù)，燃機(jī)單循環(huán)出力50MW，機(jī)組聯(lián)合循環(huán)效率57%，燃料利用效率81.15%，非常適合應(yīng)用于分布式能源。
2017年，7HA.02投入商業(yè)運(yùn)行
2017年，Exelon訂購(gòu)了4臺(tái)GE 7HA.02燃?xì)廨啓C(jī)，這4臺(tái)燃機(jī)分別配置在美國(guó)德克薩斯州的沃爾夫霍洛和科羅拉多本德項(xiàng)目上。這兩個(gè)項(xiàng)目都采用二拖一多軸布置，出力都均超1,000 MW。
2017年，7HA.01投入商業(yè)運(yùn)行
GE向東芝提供了六臺(tái)7HA.01燃?xì)廨啓C(jī)和兩臺(tái)蒸汽輪機(jī)。這些設(shè)備安裝在位于日本愛知縣的日本中部電力株式會(huì)社西名古屋電廠。項(xiàng)目一期三臺(tái)機(jī)組于2017年9月投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。2018年3月，GE宣布，配置GE 7HA.01燃?xì)廨啓C(jī)的日本中部電力株式會(huì)社西名古屋電廠一期實(shí)測(cè)聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)63.08%，被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為全球最高效的聯(lián)合循環(huán)電廠。項(xiàng)目二期三臺(tái)機(jī)組也于2018年3月底投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。該項(xiàng)目被POWER Magazine評(píng)為2018年全球最佳電廠。
2018年，雙燃料 HA級(jí)燃機(jī)問(wèn)世
2018年6月，位于美國(guó)新澤西州的PSEG Sewaren 7聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目投入商業(yè)運(yùn)行。這臺(tái)7HA.02燃機(jī)出力為540MW，是世界上第一臺(tái)雙燃料 H 級(jí)燃機(jī)。Sewaren 7項(xiàng)目可以天然氣和超低硫餾分油這兩種燃料間自由切換。在天然氣供應(yīng)短缺時(shí)，項(xiàng)目可采用超低硫餾分油，從而提高電廠的可靠性。
2019年，中國(guó)內(nèi)地首臺(tái)9HA燃機(jī)順利抵達(dá)天津臨港
2019年4月，歷經(jīng)一百三十多天的海上運(yùn)輸，中國(guó)內(nèi)地首臺(tái)9HA燃機(jī)順利抵達(dá)天津臨港，并運(yùn)抵華電天津軍糧城項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。華電天津軍糧城六期1×65萬(wàn)千瓦級(jí)燃?xì)?mdash;蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目是中國(guó)內(nèi)地第一個(gè)H級(jí)燃?xì)?蒸汽機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目。
2019 年，首臺(tái)9HA.02燃機(jī)發(fā)運(yùn)
單機(jī)出力達(dá)571MW的9HA.02燃機(jī)是GE目前最大的HA級(jí)燃機(jī)。2019年，首臺(tái)9HA.02燃機(jī)被運(yùn)往位于馬來(lái)西亞帕西爾古當(dāng)?shù)鸟R來(lái)西亞南方電力公司Track 4A聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠。該項(xiàng)目采取一拖一單軸布置模式，兩臺(tái)9HA.02燃機(jī)各帶一臺(tái)蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和余熱鍋爐。項(xiàng)目總裝機(jī)1,440MW。
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