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◆ 全球顶尖的燃气轮机制造强国之美国

燃气轮机是一种内燃机,其将燃料的化学能以旋转动力的形式转换为机械能,这种机械能可用于为各种工业过程提供动力,发电是其最重要的应用之一。燃气轮机的优点包括高可靠性,低运行成本和高功率密度,燃气轮机也可以使用清洁和可再生的能源运行,从而减少碳排放。在热电联产或热电联产(CHP)过程中使用的燃气轮机通过利用废气产生进一步产生蒸汽来提高电厂的效率,燃气轮机的这些好处以及更严格的碳排放标准将在未来几年推动对燃气轮机的需求。

1939年,瑞士BBC公司制造了世界上第一台发电用燃气轮机,机组出力4MW,效率17.4%,转速3000RPM,透平进口温度550℃。995年,机组检修时状态仍然良好。直到2002年8月18日,历经1908次启停,服役63年之久的世界上第一台商用发电燃气轮机由于发电机损坏而永久关停。

燃气轮机具白体积小、重量轻、启动快、维修方便、运行可靠、白动化程度高、造价低等一系列优点,在各个领域中得到广泛的应用。燃气轮机被发明以来,在能源利用和能量转换中占有非常重要的位置,从发电、供热、能源勘采,直到海、陆、空运载工具的推进领域,已得到非常广泛的应用。

据Maximize Market Research统计,2020年全球燃气轮机市场中,曾经有约32%市值的燃气轮机应用于发电行业,约29%市值的燃气轮机应用于油气行业,其余39%的燃气轮机则应用于载具等其他工业领域。

下面分别介绍全球燃气轮机制造强国之三:美国。

三、美国


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美国是全球燃气轮机的重要巨头。比如全球范围内排名靠前的发电用重型燃气轮机三大巨头分别是美国的GE、德国的西门子、和日本的三菱这三家巨头。美国还是燃气轮机的主要出口国,早在2017年的出口值为320亿美元,而当时全球燃气轮机市场价值900亿美元。

美国著名的GE公司曾经于1949年设计并提供了世界上第一台在商业电站中应用的燃气轮机(安装于美国俄克拉荷马煤气电力公司的Belle Isle电站)。


为了保持美国燃气轮机行业在未来几十年的全球领先地位,应对能源行业的挑战。美国特别成立了一个特设委员会,由来自美国各地的杰出工程学院的教授,以及来自普惠,GE,西门子,索拉燃机和Bechtel等公司的行业专家组成,以识别可以在燃气轮机的设计和制造中创造和改进先进技术的高优先级机会,以提高燃气轮机效率和降低全寿命周期成本。该委员会的任务是确定到2030年可能实现的改进,评估了当前和未来的燃气轮机全球格局,审查可能影响美国燃气轮机在全球领先地位。


值得一提的是,在舰用燃气轮机市场上,主要以美国的GE与英国的罗罗两家称霸全球市场,罗罗以此前装备大量英国军舰和日本军舰的舰用燃气轮机奥林巴斯为主,并以基于波音777客机使用的瑞达800航空发动机衍生而来的MT30舰用燃气轮机开始称霸新一代舰用燃气轮机市场。


而GE则以LM2500系列燃气轮机称霸全球大部分驱逐舰市场,比如美国的提康德罗加级、伯克级、韩国的世宗大王等、日本的金刚、爱宕级等以及欧洲很多国家的中小型护卫舰都大量采用了该款舰用燃气轮机。所以从上世纪70年代初正式投入使用以来,LM2500系列燃气轮机已经销售了2000多台,占据了世界舰船燃气轮机的绝大部分份额,这是其他任何一种舰船燃气轮机都难以企及的高度,可以说LM2500系列燃气轮机是现阶段全球最为成功的舰用燃气轮机。


美国燃气轮机巨头之一:GE发电。GE发电是美国GE公司旗下的子公司,其可以提供非常广泛的发电产品,包括燃气轮机,汽轮机、发电机、测量和控制系统、核反应堆、石油生产设备,太阳能电池板,热回收蒸汽发生器(HRSG)和风力涡轮机。GE的重型和航改燃气轮机即使在恶劣的环境条件下也十分可靠。


GE发电公司在燃气轮机领域有着非常悠久的历史,在全球燃气轮机、航空发动机和船用燃气轮机市场占有率全部保持第一,同时GE也是全球重型燃气轮机发电效率的吉尼斯记录保持者。可以向燃气轮机市场提供E级,F级和H级技术。


GE的关键产品:LM2500,LM6000、6FA.03、7HA.01、9F.03、7E.03和GT13E2


美国燃气轮机巨头之二:卡特彼勒成立于 1925年。总部在美国加利福尼亚州圣地亚哥。值得一提的是,卡特彼勒公司的子公司索拉燃机公司是工业燃气轮机系统设计和制造的全球先驱,该公司的工业燃气轮机可用于多种用途,包括船舶推进,天然气发电和机械驱动。该公司致力于开发新技术以减少其产品的排放并提高燃气轮机的燃油经济性,生产的燃气轮机装有SoLoNOx燃烧系统,该系统使用干式稀薄预混燃烧技术来减少有害排放物。


卡特彼勒主要产品:土星20,半人马座40,水星50,金牛座70,火星90和泰坦250。


美国燃气轮机巨头之三:凯普斯通公司成立于 1988年。总部在美国加利福尼亚州范努伊斯。凯普斯通燃气轮机公司专业从事微型燃气轮机的生产,这些微型燃气轮机可使用多种燃料运行,包括天然气,沼气和液化石油气。凯普斯通微型燃气轮机的关键部件是空气轴承,它只需最少的维护,并且不需要冷却系统。微型燃气轮机可以用于发电,热电联产以及作为混合动力汽车的动力源。该公司提供范围从30~30MW的微型燃气轮机的全面产品阵容。这些微型燃气轮机的燃料灵活性使其非常适合各种市场的众多应用,包括石油和天然气、关键电源、运输、可再生能源和船舶。


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