革命性的进化，西门子HL系列涡轮机打破63％的效率门槛
西门子的SGT-8000H系列产品已在全球销售80多台，运行时间超过450,000小时。如今在西门子位于柏林西部的巨大生产车间里，数百名员工正在研究世界上有史以来最强大的燃气轮机。3D打印的叶片插入涡轮机组件中，燃气轮机以最高的精度进行组装。
而3D打印助力西门子三款燃机实现超过63%的联合循环效率，西门子HL级燃气轮机包含三款机型：SGT5-9000HL、SGT6-9000HL和SGT5-8000HL。在单循环工作模式下，空冷式SGT-9000HL燃气轮机的输出功率分别为545兆瓦（50Hz市场）和374兆瓦（60Hz市场）。SGT5-8000HL在单循环工作模式下的输出功率为453兆瓦。
革命性的进化
来自于产品生命周期的升级
根据澎湃新闻，作为内燃机的一种，燃气轮机的本质上是一种通过燃料（主要为天然气）与空气燃烧产生出气体推动叶片做功的机械，按照燃烧室温度不同，目前的主流机型为E级、F级和H级。燃气轮机的优势在于阶梯利用，可作为参照的是，之前全球先进的百万千瓦超超临界煤电机组的额定工况的净效率也不超过47%。
在西门子内部进行部件测试和原型试验之后，HL级燃机技术目前正在客户现场实际条件下进行测试验证。西门子宣布将在杜克能源公司（Duke Energy）位于北加州林肯郡的现场对其HL级燃机技术进行验证。
此外，新一代HL级燃机可接入西门子针对电厂运营商和电力公司的数字化产品中，并与其基于云的物联网操作系统MindSphere相连，由此获得来自西门子及其合作伙伴的数据分析支撑。
截至目前，西门子在全球范围内共签署了82台H级燃气轮机合同，其中41台已投入商业运行。在已投入商运的燃机中，H级燃气轮机的运行时间已达约40万个小时，平均可靠性为99.5%。
“在数字化的推动下，发电领域的技术开发速度正在不断加快。”西门子发电与天然气集团首席执行官Willi Meixner表示，“从2000年到2010年，西门子花了十年时间才将联合循环电厂的发电效率从58%提升到60%，在2016年进一步提升到61.5%则花了6年时间，而现在我们正在突破63%或是更高的效率水平。”
长期以来，全球燃气轮机市场呈三足鼎立的局面，GE、西门子、三菱占据八成以上的市场份额。2014年，中国最大的装备制造集团之一——上海电气以4亿欧元竞得欧洲老牌燃气轮机制造商意大利安萨尔多公司40%股份。此后，通过合并阿尔斯通公司的重型燃气轮机业务，安萨尔多成为继西门子、GE和三菱后第四个拥有H级燃气轮机技术的公司。
今年2月22日，在中国国家主席习近平和意大利共和国总统塞尔焦·马塔雷拉的共同见证下，上海电气与意大利邮储银行公司、安萨尔多能源集团在北京人民大会堂签署H级燃机技术联合开发备忘录。
该备忘录的签署，进一步巩固了三方的合作关系，尤其是在新一代50Hz H级燃机技术开发方面，将展开联合开发并共同拥有知识产权，以便上海电气燃气轮机有限公司、上海安萨尔多燃气轮机科技有限公司与安萨尔多能源集团合作，在中国制造50Hz H级燃气轮机。
5月5日，安萨尔多公司宣布，该公司首台H级燃气轮机机组GT36已完成了在瑞士Birr电厂的综合验证计划的第一阶段，实际功率输出高达340MW，简单循环效率为41%，联合循环预计高达61.3%。这意味着，上海电气将在H级燃气轮机的技术和商业上间接获益。
以上内容参考来源：澎湃新闻
------ 3D科学谷Review
3D打印正在燃气轮机的联合效率提升方面发挥着四两拨千斤的作用。就在2017年12月，GE HArriet凭借3D打印制造技术，打破了自己的净效率记录。在南卡罗来纳州格林维尔工厂的测试中以64%的联合循环效率击败了自身之前的设计。GE将HArriet效率的提升归功于“通过不断创新带来的燃烧效率突破”，而这里面的创新则离不开3D打印技术所制造的汽轮机的多个关键部件。
在循环发电的系统配置中，效率为64％的新型9HA.02燃气轮机的总输出功率为826兆瓦。根据GE能源公司的估计，额外的电力可以为全球客户“节约数百万美元的燃料”。
金属3D打印被应用到燃烧系统的设计优化方面。金属3D打印所实现了更复杂的几何形状，使得工程师可以改进燃气轮机中的燃料和空气的预混合，以实现最大的发电效率。
从零部件更换、产品再设计和绝对增材制造设计思想（DfAM）的过渡。在GE的跨行业运营体系中，特别是在航空航天领域，3D打印正在各个层面上寻求与现有制造技术的整合。
根据3D科学谷的市场研究，安萨尔多能源公司也将3D打印应用到修复燃气轮机的热气路径方面，这改进了燃气轮机修复的便捷性，并且更加经济。
为了有效的修复叶片热气路径，安萨尔多能源公司还研究如何切除被替换的叶片部分，如何将新的3D打印叶片与剩余的叶片部分结合成新的叶片。这其中还涉及到热障涂层以及焊接或高温钎焊工艺。
总之，在通往燃气轮机联合循环效率的提升之路上，3D打印扮演了极为关键的角色，是revolution还是evolution？或许3D打印通过改变产品的生命周期和价值创造，正在工业制造领域开启一种颇具特色的革命性进化论。
而这样的进化，不仅仅在燃气轮机领域...而在这里，3D科学谷要提醒的是，无论是西门子的MindSphere，还是GE的Predix，都发挥着另外一种不可替代的作用。
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