MAN Energy Solutions旗下燃氣輪機支持多燃料運行，具有高效、低排的開創(chuàng)性優(yōu)勢，是市政設施和工業(yè)應用的理想供能方案。該公司在研發(fā)和成品測試階段部署奇石樂高溫壓力傳感器，為優(yōu)化燃氣輪機燃燒過程提供寶貴的實時數(shù)據(jù)。

改變供能解決方案，既要實現(xiàn)最高效率，也必須做到保護環(huán)境——這是人類在21世紀面臨的主要挑戰(zhàn)之一。隨著能源需求的不斷增加，人類必須開發(fā)新資源、減少排放。面對這項挑戰(zhàn)，燃氣輪機將發(fā)揮重要作用：一方面，燃氣輪機是理想的供能方案，尤其適合市政設施或工業(yè)應用等同時具有供電供熱需求的情景。另一方面，燃氣輪機有望逐步淘汰天然氣，使用氫氣作為燃料，從而減少環(huán)境足跡，并滿足客戶的多種能源組合需求。

MAN Energy Solutions（MAN ES）位于德國奧伯豪森市（Oberhausen），其自主研發(fā)和制造的燃氣輪機具有可持續(xù)性更強、排放水平更低的特點。MAN ES的渦輪機械部（Turbomachinery Division）位于奧伯豪森市總部，其前身Gute Hoffnungshütte（GHH）曾是歐洲最大的機器和工廠建設企業(yè)，早在1758年就開始從事煉鐵活動。如今，奧伯豪森市總公司共有1,800余名員工，廣泛任職于燃氣輪機研發(fā)生產(chǎn)認證中心及測試和服務部門。該公司通過現(xiàn)場設施開展產(chǎn)品測試，包括完整的燃氣輪機-壓縮機機組測試——使用燃氣輪機驅(qū)動壓縮機（例如燃氣管道上的壓縮機）是燃氣輪機技術(shù)的一項重要應用。

集成傳感器技術(shù)，監(jiān)控燃燒過程

Bernhard ?osi?博士于2015年加入MAN ES，是燃氣輪機燃燒部（Gas Turbine Combustion Group）的負責人，也是MGT6000系列和最新的MGT8000系列燃氣輪機的核心研發(fā)人員。他在談論市場趨勢時表示，“我們的燃氣輪機功率達6-12兆瓦，與使用柴油、煤炭或重質(zhì)燃油的電廠相比，我們的供熱供電解決方案具備更高的可持續(xù)性。燃氣輪機非常高效，特別是在同時需求供電和高溫的環(huán)境中，例如造紙頁或食品業(yè)。不僅如此，燃氣輪機的調(diào)試成本比大型發(fā)電機低很多倍，是分布式發(fā)電應用的理想選擇，特別適用于交通不便的偏遠地區(qū)?！?/p>

MAN ES選擇奇石樂作為研發(fā)伙伴，協(xié)助其監(jiān)控燃燒過程，同時部署燃料靈活性和實時監(jiān)測等優(yōu)勢功能。奇石樂壓電式高溫壓力傳感器（6021A）可直接與燃氣輪機的控制中心連接；在持續(xù)運行模式下，傳感器不斷反饋燃燒過程的相關數(shù)據(jù)。“這些傳感器不但結(jié)構(gòu)緊湊，還能耐受極高溫度。這意味著我們能夠?qū)鞲衅鞣胖迷诳拷鹧娴奈恢?，捕捉精準且有價值的數(shù)據(jù)；我們和客戶都可通過MAN CEON Cloud云服務隨時調(diào)用這些數(shù)據(jù)。正因如此，我們才能夠?qū)θ細廨啓C進行狀態(tài)監(jiān)控和預測性維修?！?/p>

奇石樂傳感器在控制和監(jiān)控燃燒的過程中發(fā)揮著至關重要的作用。除減排外，燃料靈活性是另一項關鍵因素。例如，MGT6000系列燃氣輪機可以使用兩種燃料，換言之，在無法使用天然氣時，燃氣輪機也可使用柴油等液體燃料運行。Bernhard ?osi?還指出，燃氣輪機還可以使用頁巖氣和通常作為廢氣產(chǎn)出的其他可燃氣體。該等氣體雖然含有很高比例的惰性氣體（例如炭氮氧化物），但也含有一定剩余能量。Bernhard ?osi?表示：“我們優(yōu)化了燃燒過程，即使更換燃料時也不會出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定的情況——奇石樂的實時數(shù)據(jù)反饋幫助我們實現(xiàn)這一點?！?/p>

氫氣——未來的燃料

奇石樂與MAN ES合作研發(fā)了一款定制電子單元（信號調(diào)理單元），簡化了整個測量鏈，并且大幅降低了成本。Bernhard ?osi?補充道：“在整個過程中，Marco Gnielka領導的奇石樂團隊為我們提供了有力支持，幫助我們實現(xiàn)最優(yōu)解決方案。我們很快就解決了最初的難題，奇石樂的對接人Christian Heer是該技術(shù)領域的杰出專家。雖然我們的工程背景不同，但彼此快速建立了相互信任的合作關系。”

燃氣輪機的下一項研發(fā)目標是支持多種燃氣組合，并將氫氣占比提高到100%：這項進步將使燃燒過程更加清潔，并使二氧化碳排放量趨近于零。2020年秋季，MAN ES在奧伯豪森市下轄的斯特克拉德（Sterkrade）區(qū)完成了MGT8000系列燃氣輪機的首次調(diào)試，這臺燃氣輪機將為當?shù)厥姓O施（EVO）服務。Bernhard ?osi?解釋：“在這款全新的超現(xiàn)代燃氣輪機中，燃料中的氫氣占比已達20%，短期內(nèi)可提高至50%，并有望在中期內(nèi)達到100%。氫氣的反應性極強，燃燒特性也不盡相同，比如說，火焰燃燒速度會更快。因此，如需大幅提高氫氣在混合氣體中的比例，就必須對整個系統(tǒng)進行調(diào)整和優(yōu)化。盡管如此，燃氣輪機的發(fā)電功率和效率等基本參數(shù)不會改變，用戶可以正常使用該產(chǎn)品?！?/p>

燃氣輪機的使用壽命通常超過15年，因此對于MAN ES的客戶而言，投資保護是一項重要的衡量標準。如果未來有更多氫氣進入天然氣燃料網(wǎng)絡，或真正的新一代純氫氣系統(tǒng)問世，客戶將需要對MAN ES的燃氣輪機進行升級，屆時，奇石樂的測量技術(shù)將在優(yōu)化燃燒過程、設備維修與監(jiān)控等方面發(fā)揮作用。Bernhard ?osi?總結(jié)道：“我們與奇石樂建立了牢固的伙伴關系，奇石樂為我們在全球各地的業(yè)務提供支持，例如為我們的中國員工提供培訓。奇石樂還會根據(jù)具體情況靈活地提供支持和研發(fā)服務。隨著煤炭和石油逐漸退出歷史舞臺，對燃氣輪機的需求將在未來幾年到幾十年間不斷增加；得益于與奇石樂的合作，我們處于應對變局的優(yōu)勢地位?！?/p>

MAN Energy Solutions MGT系列燃氣輪機搭載奇石樂6021A高溫壓力傳感器，用于過程監(jiān)控和預測性維修。

柏林工業(yè)大學HFI研究院的MAN Energy Solutions MGT6000燃氣輪機測試燃燒室：部署奇石樂高溫壓力傳感器，監(jiān)控燃燒過程和機器狀態(tài)。

Bernhard ?osi?博士（燃氣輪機燃燒部經(jīng)理）和同事Judith P?hr在MAN Energy Solutions的高壓燃燒試驗器。