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西门子在燃气轮机低污染燃烧室3D打印上获得突破

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2018年8月8日,西门子宣布在3D打印技术上获得又一里程碑,该公司成功的为SGT-A05航改燃气轮机3D打印了一个干式低排放DLE预混合器,并成功进行了测试,结果表明该3D打印的低污染燃烧室可以显著的降低CO排放,西门子表示这一成就将进一步巩固西门子在3D打印技术方面的领先地位。

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西门子发电事业部首席技术官Vladimir Navrotsky表示:“这是3D打印技术如何彻底改变我们的行业,为我们的客户提供实际利益和价值的另一个很好的例子,特别是当他们希望进一步减少排放以满足环境目标时,我们使用3D打印技术能够提供更好的部件设计、制造和维护灵活性。”

使用3D打印技术制造特定的燃气轮机部件所取得得成就是显著的,从概念设计到发动机测试,研发只需要7个月得时间,并且保证零部件满足严格的公差,且能够在负载和温度下长期工作。燃气轮机的DLE预混器结构非常复杂,使用传统制造方法在铸造和组装中涉及20多个零件。

而西门子通过使用合格的镍超级合金作为3D打印材料,仅需要2个零部件,并且将交付周期减少了约70%。西门子表示,DLE预混器的3D打印使西门子不仅能够简化生产过程中的复杂性,减少供应链中的外部依赖性,并且可以很好的改善零部件的几何形状,从而实现更好的燃料-空气混合。

最近完成了3D打印DLE预混合器的第一次发动机测试,该部件在瑞典芬斯蓬的西门子增材制造中心进行了3D打印,试验结果表明该部件在燃机启动阶段性能良好,没有显示出任何问题,在从扩散燃烧到预混燃烧的燃料切换过程中也全部成功完成,没有任何燃烧脉动或噪声,甚至无需对控制策略进行任何修改,并实现了CO排放减少和全负荷允许。西门子表示,这些良好的结果再次证明了西门子致力于高度复杂部件的3D打印量产。

此次,西门子针对的特定型号为航改燃气轮机SGT-A05的DLE解决方案,通过先进的贫预混燃烧技术,可以显著的减少CO和NOx排放,并无需注水。这将极大的提升应用的便利和减少水处理带来的相关运营成本。西门子表示,该公司的DLE解决方案不会影响航改燃机原有的快速负载调节特性,目前已经有超过120台燃机成功利用该技术减少NOx和CO排放,累计运行390万小时(截至2018年2月)。

西门子SGT-A05燃气轮机工程总监Douglas Willham表示:“现在,凭借3D打印技术,我们有机会进一步降低燃气轮机的CO和NOx排放量。”

去年,西门子完成了首次使用3D打印技术完全设计和生产的燃气轮机叶片成功进行全负荷试验。今年早些时候,西门子一个3D打印的部件被安装到了客户的一个工业汽轮机设备中。2017年初,西门子还在核电站实现了3D打印部件:一种消防泵的叶轮的首次的商业安装和安全运行。西门子使用3D打印技术修复的SGT-80燃机燃烧室和SGT-750燃机燃烧室已经累计成功商业运营超过30,000小时,所有的这些燃烧室部件都是在非常高的负荷和温度环境下运行的。

来源: 两机动力控制

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