西门子第1000台燃气轮机交付！首台机生于1972年仍以备用机运行
2016-04-29 15:03来源：西门子中国作者：
欧洲中部时间4月27日上午，位于柏林市郊的西门子燃气轮机工厂中，工人们此刻都放下了手头的工作，一同庆祝其生产的第1000台燃气轮机（型号为SGT5-4000F）即将交付给来自卡塔尔的客户。这台SGT5-4000F型燃气轮机装机容量达300兆瓦，重量达300吨，将被运往卡塔尔Umm al Houl联合循环电厂。这也意味着这座拥有百年历史的工厂已经为世界上65个不同的国家提供了1000台燃气轮机，这些燃气轮机加起来足够为近10亿人口提供电能。也就是说，1000台燃气轮机的总装机容量相当于西班牙和意大利两国的总装机容量。此外，柏林工厂生产的1000台燃气轮机中，90%以上用于出口。
“柏林工厂已为世界上65个国家的客户提供了1000台西门子燃气轮机，我们为这项成就感到自豪。”西门子发电与天然气集团首席执行官Willi Meixner表示，“取得这一巨大销量得益于西门子的全球化市场战略和长期致力于开发具有核心竞争力的产品系列。”自1972年交付第一台燃气轮机开始，柏林燃气轮机工厂对于客户而言一直是非常专业且可靠的合作伙伴，如今它还在不断为客户提供最佳解决方案，以满足他们的需求。
SGT5-4000F型燃气轮机是具有里程碑意义的产品。首台同类型机器于1996年交付，装机容量达240兆瓦。过去20年里，西门子已向全球40个国家售出400台同类型的燃气轮机。目前，该型燃气轮机的装机容量已达到300兆瓦。Umm al Houl联合循环发电厂共有6台西门子SGT5-4000F型燃气轮机，该燃气轮机是其中之一。除此之外，西门子还将为该发电厂提供10台SGen5-1200A型发电机和4台SST-4000型蒸汽轮机作为核心组件，发电系统总容量达2.5吉瓦。除了电力供应，集成的海水淡化厂每天能为卡塔尔人民提供高达6.18亿升饮用水。西门子还签署了一份为期25年的服务协议来为该厂提供维护和相关服务。该发电厂计划在2018年中期投入使用。
“我们很高兴能与西门子携手共建这个重要的发电厂。凭借成熟的技术和西门子这个值得信赖的服务合作伙伴，我们相信电厂在未来多年里都能保证稳定运行。”Umm al Houl 电厂首席执行官Jamal Al Khalaf表示，“柏林厂生产的第1000台燃气轮机能够安装在我们卡塔尔的电厂令我们感到自豪。这第1000台燃气轮机是西门子技术可靠性、高品质和持续改进的象征。我们表示祝贺！期待着西门子第1000台燃气轮机抵达卡塔尔。”
在前往卡塔尔的旅程中，该燃气轮机首先要从工厂运到柏林的Westhafen港口，然后搭乘驳船前往鹿特丹。到达鹿特丹港后，燃气轮机将登上重吊船，穿过大西洋经由直布罗陀进入地中海，通过苏伊士运河进入红海，绕过阿拉伯半岛，最后抵达卡塔尔。
传奇历史建筑
西门子柏林燃气轮机工厂，始建于1904年，由德国著名的建筑设计师彼得·贝伦斯设计。虽然外观看起来很普通，但它却是工业建筑界最具影响力和知名度的建筑。
贝伦斯对这座原有123米长、15米高的建筑物采用了当时极为罕见的一种设计——两侧墙体由大量钢筋和玻璃组成。这在建筑界引起了巨大的震撼，也开启了工业建筑设计的序章。
最初，这座工厂只生产蒸汽轮机。1972年，柏林工厂生产出了第一台燃气轮机，客户是南澳大利亚的Electricity Trust。首台西门子ETSA 1燃气轮机装机容量是62.5兆瓦，现在这台燃机还在以备用机的形式运行，仍然装配有最原始的透平和压缩机叶片。从那时起，燃气轮机技术经历了飞速的发展。
（1972年，柏林燃机工厂生产的第一台燃气轮机，正在进行最后的组装）
柏林工厂是西门子全球唯一一座可以生产西门子全线重型燃气轮机的工厂，除了和第1000台燃型号相同的F级燃气轮机，这里还能生产功率小一些的E级燃机，以及目前最强大的H级燃气轮机。
（柏林燃机厂门口的雕塑：熊是柏林市的象征）
打造明珠有多难？
被誉为制造业皇冠上明珠的燃气轮机，制造起来不仅需要涉及各种学科的技术、对于突破极限的激情，更需要分毫不差的制造技术！成千上万的零件组装在一起后，燃机的核心部件所产生的误差最多只有几十微米，和一根头发丝差不了多少。
在燃机运转时，内部的运行温度可高达1600°C，在这能够融化岩石的温度下，燃机的叶片还要以音速旋转，并承受自身重量一万倍的的离心力。如此苛刻的条件，对于制造工艺的要求自然是难上加难。
燃气轮机独一无二地结合了传统重型机械构造与超现代化生产技术，燃机的制造需要利用最先进的方法，将从极重到极小型的组件准确无误地组装在一起。制造一台燃气轮机需要花费工程师和技术人员数月时间。
而在柏林燃机工厂，越来越多的先进技术被融入到燃机的制造工艺中。这里不仅有整个欧洲最大的燃机测试场，还有许多极为前沿的制造技术，比如火了许久的3D 打印，或称为增材制造。通过这种技术，许多结构复杂的部件可以很快的制造出来。你看调皮的西门子工程师甚至用制造燃机叶片的材料打印了一颗圣诞树↓↓↓
（由制造燃机部件的材料“打印”出的圣诞树，世界上最坚硬的圣诞树）
突破能效的巅峰
这么多高精尖的技术，造出的燃机有多强？
一台H级燃气轮机容量可达到400兆瓦级，足以满足一个拥有240万人口城市的用电需求。
以西门子最大的燃气轮机——H级燃气轮机SGT5-8000H为例，一台的重量就相当于一架加满油的空客A380，而其性能更是等于1200辆保时捷911的涡轮增压发动机性能之和。一台8000H燃机就可以满足像厦门这样300万人口城市的居民用电需求。
如此强大的性能，也将另一项数值推向了巅峰——发电效率。曾经，有科学家认为人类是无法在化石能源的利用率上突破60%大关的。西门子SGT-8000H型燃气轮机却在2011年首次突破60%发电效率的壁垒，之后在2015年，德国的杜塞尔多夫，西门子H级燃气轮机将发电效率的世界纪录提高到了61.5%。
也许你会觉得这仅仅1.5%的突破很少，但要知道发电效率的提升和百米赛跑很相似，每一次世界纪录的突破都是零点几秒，但却同样的艰难与不易。
（原标题：《百年工厂是如何突破能效巅峰的？》）
责任编辑：高原
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