Tài liệu Giới thiệu công nghệ Gas Turbine GT13E2 Alstom Power doc

Giới thiệu công nghệ Gas Turbine
GT13E2 Alstom Power
Gas Turbine GT13E2 dựa trên nền tảng thiết kế của GT13E đã lắp
đặt ở nhiều nhà máy điện tr
ên thế giới như Deeside ở Anh, Kuala
Langat ở Malaysia và Nhà Máy Điện Meishi II tại tỉnh quảng Đông
Trung Quốc. Tháng 08 năm 2004 cụm Nhà Máy Điện Chu Trình Hỗn
Hợp Phú Mỹ 4 (hình 1) với tổng công suất khoảng 450 MW mà trong
đó bao gồm 02 tổ máy tuabin khí GT13E2 chính thức đưa vào vận
hành thương mại đến nay được đánh giá l
à tổ máy vận hành ổn định
và hiệu suất cao.
GT13E2 được thiết kế gồm có 21 tầng cánh máy nén và 05 tầng
cánh tuabin lắp đặt trên rotor hàn ghép có tốc độ quay đạt đến 3000
vòng/ phút. Với tỉ số nén thiết kế lên đến 13:1 và nhiệt độ đầu vào
tuabin TIT là 1100
0
C, công suất của GT13E2 có thể đạt đến 150 MW
với hiệu suất khoảng 35.7% khi vận hành ở chu trình đơn (Open
Cycle Plant) và đạt 145 MW khi vận h
ành ở chu trình hổn hợp
(Combine Cycle Plant).

Sở dĩ, GT13E2 được đánh giá là tổ máy đạt hiệu suất cao và nồng
độ khí thải NOx (Nitrogen Oxides) thấp l
à do sử dụng buồng đốt DLE
(Dry Low Emission) hình vành khuyên (single annular) v
ới vòi đốt
theo công nghệ EV (Hình 3). Khác với thiết kế GT13E trước đó sử
dụng buồng đốt đơn loại silo (single burner silo), thiết kế này tạo ra
sự phân bố nhiệt đồng đều cho phép tăng nhiệt độ đầu vào tuabin

TIT (Turbine Inlet Temperature) mà không c
ần tăng khả năng chịu
nhiệt của các tầng cánh tuabin.
Buồng đốt GT13E2 với 72 vòi đốt EV được lắp đặt theo vòng tròn
bao quanh tr
ục tuabin (Hình 4) được đánh giá là thân thiện với môi
trường do nồng độ
NOx trong khí thải rất thấp chỉ đạt 20 ppm khi vận
hành nhiên liệu khí (Natural Gas) và 400 ppm khi vận hành nhiên liệu
dầu (Diezel Oil) khi vận hành ở đầy tải.
Trước sự cạnh tranh gây gắt trong việc phát triển công nghệ buồng
đốt giảm NOx, dựa tr
ên thiết kế GT13E2 tháng 3/2005 Alstom đã cho
ra m
ắt GT24/26 với công nghệ sử dụng buồng đốt phụ_Sequential
Combustion (Hình 5) với vòi đốt có tên gọi SEV.
Công nghệ mới này cho phép tổ máy GT24/26 tăng hiệu suất toàn
b
ộ chu trình lên từ 2% đến 5% vận hành từ mức tải lớn hơn 40%
trong khi nồng độ khí thải NOx vẩn đạt ở mức dưới 25 ppm (Hình 6)
do áp d
ụng nguyên lý đốt đa cấp nhằm giảm khí thải NOx ở mức
thấp trong khi nhiệt độ khoái thoát vẩn không giảm (Hình 7).

Hình 7: So sánh hiệu suất CCPP và Khí thải Nox
Với lưu lượng khí thải trên 520 kg/s và nhiệt độ lên đến 600
0
C, tại
Nhà Máy Điện Phú Mỹ 4 hiện nay mỗi tổ máy GT13E2 đang được
ghép vào vận hành với 01 lò thu hồi nhiệt HRSG (Heat Recovry

Steam Generator) loại 3 cấp áp suất tuần hoàn tự nhiên cho phép tạo
ra lượng hơi có áp suất đạt xấp xỉ 100 bar ở
514
0
C để vận hành
tuabin hơi công suất lên đến 160 MW.