西門子在燃氣輪機低污染燃燒室3D打印上獲得突破

2018年8月8日，西門子宣布在3D打印技術(shù)上獲得又一里程碑，該公司成功的為SGT-A05航改燃氣輪機3D打印了一個干式低排放DLE預混合器，并成功進行了測試，結(jié)果表明該3D打印的低污染燃燒室可以顯著的降低CO排放，西門子表示這一成就將進一步鞏固西門子在3D打印技術(shù)方面的領(lǐng)先地位。

西門子發(fā)電事業(yè)部首席技術(shù)官Vladimir Navrotsky表示：“這是3D打印技術(shù)如何徹底改變我們的行業(yè)，為我們的客戶提供實際利益和價值的另一個很好的例子，特別是當他們希望進一步減少排放以滿足環(huán)境目標時，我們使用3D打印技術(shù)能夠提供更好的部件設計、制造和維護靈活性�！�

使用3D打印技術(shù)制造特定的燃氣輪機部件所取得得成就是顯著的，從概念設計到發(fā)動機測試，研發(fā)只需要7個月得時間，并且保證零部件滿足嚴格的公差，且能夠在負載和溫度下長期工作。燃氣輪機的DLE預混器結(jié)構(gòu)非常復雜，使用傳統(tǒng)制造方法在鑄造和組裝中涉及20多個零件。

而西門子通過使用合格的鎳超級合金作為3D打印材料，僅需要2個零部件，并且將交付周期減少了約70%。西門子表示，DLE預混器的3D打印使西門子不僅能夠簡化生產(chǎn)過程中的復雜性，減少供應鏈中的外部依賴性，并且可以很好的改善零部件的幾何形狀，從而實現(xiàn)更好的燃料-空氣混合。

最近完成了3D打印DLE預混合器的第一次發(fā)動機測試，該部件在瑞典芬斯蓬的西門子增材制造中心進行了3D打印，試驗結(jié)果表明該部件在燃機啟動階段性能良好，沒有顯示出任何問題，在從擴散燃燒到預混燃燒的燃料切換過程中也全部成功完成，沒有任何燃燒脈動或噪聲，甚至無需對控制策略進行任何修改，并實現(xiàn)了CO排放減少和全負荷允許。西門子表示，這些良好的結(jié)果再次證明了西門子致力于高度復雜部件的3D打印量產(chǎn)。

此次，西門子針對的特定型號為航改燃氣輪機SGT-A05的DLE解決方案，通過先進的貧預混燃燒技術(shù)，可以顯著的減少CO和NOx排放，并無需注水。這將極大的提升應用的便利和減少水處理帶來的相關(guān)運營成本。西門子表示，該公司的DLE解決方案不會影響航改燃機原有的快速負載調(diào)節(jié)特性，目前已經(jīng)有超過120臺燃機成功利用該技術(shù)減少NOx和CO排放，累計運行390萬小時（截至2018年2月）。

西門子SGT-A05燃氣輪機工程總監(jiān)Douglas Willham表示：“現(xiàn)在，憑借3D打印技術(shù)，我們有機會進一步降低燃氣輪機的CO和NOx排放量。”

去年，西門子完成了首次使用3D打印技術(shù)完全設計和生產(chǎn)的燃氣輪機葉片成功進行全負荷試驗。今年早些時候，西門子一個3D打印的部件被安裝到了客戶的一個工業(yè)汽輪機設備中。2017年初，西門子還在核電站實現(xiàn)了3D打印部件：一種消防泵的葉輪的首次的商業(yè)安裝和安全運行。西門子使用3D打印技術(shù)修復的SGT-80燃機燃燒室和SGT-750燃機燃燒室已經(jīng)累計成功商業(yè)運營超過30,000小時，所有的這些燃燒室部件都是在非常高的負荷和溫度環(huán)境下運行的。

來源： 兩機動力控制