当前，燃气轮机发电已成为新型电力系统的重要支撑。在中国，HA级燃机发电的时代已经到来。我们特推出《HA擎动未来》栏目，带领大家全方位深度了解HA级燃机的独特设计亮点与实际应用案例。本期文章，带你解析9HA单轴机组离合器的核心优势。
HA级联合循环有两种单轴配置，一种为燃机-发电机-离合器-汽机的连接，另一种为燃机-汽机-发电机的连接。第二种连接没有离合器，结构简单，轴系设备便宜。但综合看，带离合器的单轴有以下好处。 1 ► 如果单轴没有离合器，启动时汽机需要和燃机同步转动， 从而需要辅助蒸汽冷却低压缸，至少40t/h冷却蒸汽及4t/h密封蒸汽。而有离合器时燃机可以脱开汽机启动，只需要不到4t/h密封蒸汽, 辅助锅炉更小，在辅助锅炉上节省700万左右。考虑未来20年长期运营费用的启动蒸汽费用计3千万。而且每次启动1小时左右的汽轮机空转也会额外多消耗燃料。 2 ► 带有离合器的单轴机组，发电机放置在燃机和汽机之间。通过侧移方式进行抽转子维护。而不带离合器的的单轴机组，发电机放置在轴系端头，这样抽转子时厂房需要预留额外的12米长度空间。同时维护的行车跨距也需要加长至抽转子区域，增加了成本。这样增加工厂规模和相关的土建和设备成本共计1100万左右。 3 ► 离合器可以在汽机盘车冷却时开始维护燃机和发电机，使维护更方便。脱开离合器可以为燃机的维护节省2天的时间，从而带来两天发电的经济效益。 4 ► 带离合器的单轴，燃机可以脱开汽机单独快速启动而不受汽轮机限制，相比无离合器的单轴，启动力矩小，燃机从点火到满载的时间可加快捷。启动期间燃机无需拖动汽机空转，并且所以启动期间机组的厂用能耗更低，启动调峰更方便快捷。该功能对于需要黑启动和孤岛运行的电厂而言更重要。 当然，带离合器的配置一般发电机在燃机和汽机的中间，这样四大蒸汽管道需要跨越发电机联到汽机，会增加管道造价5百万左右，但和其带来的价值相比是微不足道的。 GE在单轴联合循环电厂配置中应用离合器具有丰富的经验。事实上，所有GE HA级单轴联合循环都使用离合器，其中包括沙角3台9HA.02联合循环单轴电厂。 目前离合器非常可靠成熟，在国际上普遍采用，尤其应用在大容量和高效率的燃机联合循环项目上，例如创造吉尼斯世界纪录的布尚9HA.01燃机电厂，以及获得《POWER》杂志2021年度最佳电厂奖项的马来西亚TRACK 4A 9HA.02燃机电厂，也均配备了离合器，从而兼备了单轴和多轴的双重优点。所以尽管离合器需要增加设备厂家额外成本，但其带给客户的运行经济性和灵活性远超所需成本，同时帮助客户节省启动锅炉和厂房投资，所以是单轴方案最佳选择。
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