韩国最早的发电用大型燃机独家型号展示了威风凛凛的姿态。斗山重工业于19日公布,在昌原总部进行了获得产业通商资源部和韩国能源技术评价院支持,作为国策课题开发中的“发电用大型燃机”初样最终组装活动。目前,制造进度约为95%水平,年内将进行内部性能测试。待测试成功后,韩国将成为与美国、德国、日本、意大利齐名的拥有发电用大型燃机技术的五国之一。
斗山重工业主导性参与了2013年由政府推进的韩国型标准燃机型号开发国策课题。该课题的目标是将过去依赖于海外产品的发电用燃机实现国产化。为推进项目,政府约投资600亿韩元,同时斗山重工业自主投资约1万亿韩元的研发费。本次国策课题中,除斗山重工业以外,还有21所韩国国内大学、4家政府出资研究所、13家中小/中坚企业和发电公司参与,被评为产•学•研合作的技术开发成功案例。
斗山重工业开发的DGT6-300H S1型号是功率270MW、复合发电效率60%以上的大容量、高效率燃机。仅配件数就达40000多个。燃机内部有450多个叶片(机翼),一个叶片的价格相当于一台中型汽车的价格。此外,燃气发电(LNG)的超细微尘(PM 2.5)排放量为煤炭发电的八分之一,直接排放的硫氧化物、氮氧化物等空气污染物是煤炭发电的三分之一以下,可实现环保运行。
发电用燃机需要各领域的先进技术,以至被称为“机械工程之花”。比如最新燃机,其核心技术是△可持续承受1500℃以上的苛刻工作条件的“超级耐热合金材料技术”;△实现复杂形状的高温用配件的“精密铸造技术”;△可将大量空气压缩至24:1(最新压缩机型号标准)的“轴流压缩机技术”;△能最大程度地减少尾气排放的“燃烧器技术”;△组合压缩机/燃烧机/涡轮机的核心组件的“系统集成技术”等的高难度机械技术复合体。
斗山重工业技术研究院Jongwook Lee博士(副总裁)表示“发电用燃机虽然是以航空喷气发动机为母胎出发,但迎合市场需求,实现了急剧的技术发展”,“在超过1500℃的高温下,保证稳定性和耐久性的先进材料技术等,本次开发的270MW型号适用的部分技术完全超越了航空喷气发动机的技术力”。
本次公开的国策课题型号将供应于由韩国西部发电推进的500MW级金浦热电联产电厂,自2023年起进入商业运行。斗山重工业除这款型号外,正在推进开发抢先反映市场变化的最新规格的后续燃机型号(380MW级)、为完善新再生发电的缺点即间歇性的100MW级中型型号。
目前,在韩国发电站运行的燃机共有149个机组,全部为海外企业产品。燃机采购费用为约8.1万亿韩元,加上维修保养、附带及其他费用约4.2万亿韩元,共达到约12.3万亿韩元。如果再考虑2017年末发表的第八次电力供需基本计划和老化联合循环电厂、火力发电厂改造,截至2030年,需要燃机的新联合循环电厂建设约为18GW规模。在18GW联合循环电厂增建中使用韩国产燃机时,可以期待约10万亿韩元的进口替代效果(每kW为USD480。1USD=1150韩元基准)。
在此,再加上维修保养、配件替换等服务业务和海外市场进军,波及效果将更大。美国的IHS剑桥能源研究协会(CERA)展望到,从2018年到2028年,全球将新设共432GW的燃气发电。斗山重工业计划通过国内外积极的承包活动,截至2026年,将燃机项目培育为年度销售额3万亿韩元、年3万人以上雇佣引发效果的主要业务。
斗山重工业为将燃机培育为公司的主打项目而进行了持续的努力。除了昌原总部,还在美国佛罗里达、瑞士巴登设立了用于开发发电用大型燃机的R&D中心。此外,还投资1千亿韩元以上,在昌原总部修建了额定负荷(Full Speed Full Load)试验场。这里有3000多个传感器用于全面的性能测试,包括监控燃机的振动、应力、压力、流体和金属温度等。
斗山重工业还早早地准备着攻略燃机服务市场。燃机制造商不仅供应设备,还通过供应后的维修保养、配件替换等业务持续创造收益。斗山重工业于2017年在美国收购了经营燃机核心配件的维修、配件替换、性能改进等服务业务的DTS(Doosan Turbomachinery Services)。DTS拥有可为目前韩国国内商业运行中的大部分燃机型号提供服务的技术力。
斗山重工业朴知原会长表示“我们在骤变的市场环境中努力扩大业务范围并实现多元化,如今终于开发出发电用燃机,结下了非常重大的一颗果实”,“将通过持续的变化和创新,在其他领域也创出有意义的成果”。同时还表示“这次燃气涡轮机开发,将延续为由韩国230多家中小/中坚企业参与的产业生态系统的构筑,其意义重大”。
▲斗山重工业职员正在进行发电用大型燃机的最终组装工作。
▲斗山重工业职员正在进行发电用大型燃机的最终组装工作。
▲斗山重工业职员正在进行发电用大型燃机的最终组装工作。
▲燃机的核心组件转子组装体