تاریخچه توربینهای گازی

فرزین رضاقلی
عمومی, توربین, نیروگاه گازی

ماه جولای دو نقطه عطف مهم را که تولید برق با سوخت فسیلی در مسیر تبدیل شدن به شکل غالب تولید برق امروزی قرار می گیرد را نشان می دهد:

بهره برداری تجاری از اولین توربین گاز صنعتی جهان در نوشاتل، سوئیس، در سال 1939، و بهره برداری تجاری از اولین توربین گازی GE در ایالات متحده برای تولید برق که یک واحد 3.5 مگاواتی جنرال الکتریک در منطقه Belle Isle در شهر اوکلاهاما در سال 1949 بود.

جنرال الکتریک که امروزه بزرگترین تولید کننده تجهیزات اصلی در حوزه توربین گاز است، از آن زمان تاکنون چندین نسل از توربین های گاز و بخار، ژنراتورها، ژنراتورهای بخار بازیابی حرارت (HRSG)، کندانسورها و سایر تجهیزات نیروگاهی را توسعه داده و به کار گرفته است.

در این مقاله چگونگی تکامل نمونه مدل های توربین گاز مدرن جنرال الکتریک طی 80 سال گذشته را شرح می دهیم :

سال 1939 : اولین توربین گاز صنعتی جهان شروع به فعالیت تجاری کرد

آنچه در این مقاله خواهید خواند :

1 سال 1939 : اولین توربین گاز صنعتی جهان شروع به فعالیت تجاری کرد
2 سال 1949 : اولین توربین گاز در آمریکا
3 سال 1951 : دو شفت متصل به هم
4 سال 1953 : اولین توربین گازی بهینه شده با خنک کن داخلی و ری هیت
5 سال 1960 : اولین CCGT تجاری
6 سال 1967 : اولین نیروگاه های سیکل ترکیبی جنرال الکتریک راه اندازی شدند
7 سال 1968 : اولین توربین LM
8 سال 1969 : استفاده از سیستم های هوای پیشرفته تر
9 سال 1970 : فریم 5 بزرگتر می شود
10 سال 1970 : فریم 7 رونمایی می شود
11 سال 1970 : بی بی سی سری GT را راه اندازی کرد
12 سال 1971 : اولین توربین کلاس E
13 سال 1972 : اولین 7B
14 سال 1975 : اولین فریم 9
15 سال 1978 : اولین 6B
16 سال 1984 : توسعه Dry Low-NOx
17 سال 1985 : نقطه عطف تولید همزمان
18 سال 1987 : اولین GT13E راه اندازی شد
19 سال 1988 : LM6000 راه اندازی شد
20 سال 1990 : دوره کلاس F آغاز می شود
21 سال 1991 : راه حل تجاری Dry Low NOx
22 سال 1992 : اولین 9F
23 سال 1992 : GT13E2
24 سال 1996 : نیروگاه قابل حمل
25 سال 1997 : رقابت کلاس F و GT24/GT26
26 سال 2003 : دوره H کلاس آغاز شد
27 سال 2005 : 6C پا به عرصه می گذارد
28 سال 2009 : ارتقاء MXL2 Alstom
29 سال 2014 : جنرال الکتریک خط HA را راه اندازی کرد
30 سال 2015 : جنرال الکتریک شرکت برق آلستوم را خریداری کرد
31 سال 2016 : اولین HA نصب شد
32 سال2017 : LM9000 عرضه شد
33 سال 2017 : 6F.01 راه اندازی مجدد برای بازار تولید پراکنده
34 سال 2017 : نقطه عطف استقرار 7HA.02
35 سال 2017 : اولین توربین های 7HA.01 شروع به کار کردند
36 سال 2018 : توربین HA دوگانه سوز
37 سال 2019 : اولین 9HA.02 ارسال شد
38 سال 2019 : GT26 HE معرفی شد
39 سال 2019 :7HA.03 رونمایی شد
40 سال 2021 : اولین توربین های 9HA.02 عملیات تجاری خود را آغاز کردند

اولین مجموعه توربین گاز صنعتی جهان، یک توربین گازی چرخه ساده 4 مگاواتی، برای اولین بار در یک نیروگاه شهری در نوشاتل، سوئیس، در 7 ژوئیه 1939 با قدرت کامل شروع به کار کرد. این توربین توسط Brown Boveri & Cie طراحی شده بود.

(بی بی سی)، شرکتی که در سال 1891 در بادن، سوئیس تأسیس شد، اما در سال 1988 با ASEA AB ادغام شد و ABB (ASEA Brown Boveri) را تشکیل داد و سپس به عنوان بخشی از تجارت تولید برق ABB در سال 2000 به آلستوم فروخته شد.

GE آلستوم را در سال 2015 خریداری کرد.

توربین گازی نوشاتل به عنوان یک واحد آماده به کار با بازده 17.4 درصد وارد عملیات تجاری شد. دور توربین 3000 دور در دقیقه ، دمای ورودی توربین 550 درجه سانتیگراد (1022 فارنهایت) و توان 15400 کیلو وات را فراهم می کند که 11400 کیلووات آن توسط کمپرسور با دمای ورودی هوای 20 درجه سانتیگراد جذب می شود. این توربین با اولویت استند بای و استفاده در پیک بکار گرفته می شود و نزدیک به 70 سال کار می کند.

سال 1949 : اولین توربین گاز در آمریکا

اولین توربین گاز جنرال الکتریک یک ماشین 3.5 مگاواتی بود که در یک ساختمان جدا متصل به یک واحد بخار 51 مگاواتی در ایستگاه Belle Isle شرکت “گاز و الکتریک اوکلاهما”، نصب شد و شروع به تولید برق کرد. اجزا توربین گاز روی محور افقی آن چیده شده است. همانطور که انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) آمده است،

“اگرچه این واحد با توان 3500 کیلووات رتبه بندی شده بود، اما در واقع با اختلاف زیادی از این توان در سرویس قرار گرفت و در اغلب زمان کارکرد با توان 5000 کیلووات در مدار بود و بین ژوئیه 1949 و ژوئیه 1952 میانگین توان خروجی آن 4200 کیلووات بود. طبق گزارش ها، واحد جنرال الکتریک Frame 3 بازدهی حدود 17 درصد داشت.

با این حال، قابل توجه است که، علاوه بر تولید نیرو، گاز خروجی آن برای گرم کردن آب تغذیه کارخانه بخار معمولی نیز مورد استفاده قرار گرفت و آن را به اولین توربین گازی کشور تبدیل کرد که در کلاس «سیکل ترکیبی» استفاده شد.

سال 1951 : دو شفت متصل به هم

جنرال الکتریک سه نیروگاه توربین گازی 5 مگاواتی را در راتلند، ورمونت، بر اساس دو شفت متصل بهم Frame 3 نصب کرد. این واحدها به اصطلاح «ماشین‌های کیلووات» نامیده می شدند و شامل خنک‌کننده‌های دوقلوی داخلی و بهبود یافته (twin intercoolers and recuperators. ) بودند.

سال 1953 : اولین توربین گازی بهینه شده با خنک کن داخلی و ری هیت

پیشرفت‌های فناوری در نسبت فشار سیکل، مواد و پوشش‌هایی که از واحد نوشاتل تبعیت می کردند، بی‌بی‌سی را قادر ساخت تا دمای ورودی توربین را تا 1200 درجه فارنهایت افزایش دهد و در سال 1953، این شرکت نیروگاه 27 مگاواتی Beznau II را راه‌اندازی کرد و راندمان حرارتی این دو را افزایش داد.

بازدهی واحد 40 مگاواتی نیروگاه بزنائو در سوئیس به 30 درصد رسید. S. Can Gulen در کتاب خود (Gas Turbines for Electric Power Generation در سال 2019)، درباره توربین‌های گازی برای تولید برق نوشت، مهندسان بی‌بی‌سی توربین دو شفت Beznau «با استفاده از تئوری چرخه برایتون و با نسبت‌های فشار سیکل محدود و حداکثر دمای سیکل باعث افزایش بازدهی تا حد ممکن شدند». “نتیجه نهایی یک نیروگاه کامل به جای یک موتور لغزان کامپکت بود.”

سال 1960 : اولین CCGT تجاری

با تشویق اکتشافات جدید گاز در هلند، NEWAG، یک شرکت اتریشی، یک نیروگاه سیکل ترکیبی 75 مگاواتی، کورنوبورگ-A را به بهره برداری رساند که یکی از اولین های نوع خود است که در اروپا ساخته شده است. این نیروگاه متشکل از دو توربین 25 مگاواتی BBC Type 12، یک توربین بخار 25 مگاواتی و یک HRSG با فایرینگ تکمیلی است.

علیرغم راندمان پایین (حدود 32.5%)، این واحد در بار پایه از سال 1960 تا 1975 با میانگین 6000 ساعت در سال کار کرد، اما به زودی کارکرد آن عمدتاً به دلیل هزینه سوخت و راندمان بهتر در کارخانه های زغال سنگ ( که از سال 1965 به بعد در اروپا) فعال شدند، غیراقتصادی تشخیص داده شد و پس از آن بیشتر برای پیک بار استفاده شد.

سال 1967 : اولین نیروگاه های سیکل ترکیبی جنرال الکتریک راه اندازی شدند

پس از خاموشی بزرگ شمال شرق که در در نوامبر 1965 رخ داد، دستورات نظارتی، شرکت‌های برق را مجبور کرد تا حاشیه ذخیره سیستم را با نصب درصد معینی از واحدهای تولیدی کوچک‌تر، محلی و استارت سریع با قابلیت بلک اوت استارت افزایش دهند. جنرال الکتریک یک FS3 – 11 MW را در شهر اتاوا، انتاریو، و یک FS5 – 21 MW را در Wolverine Electric Ottawa، همچنین در انتاریو، نصب کرد.

رونالد هانت، مهندس مشاور که بخشی از موسسه مهندسین توربین دیزل و گاز (IDGTE) است، در کتاب خود با عنوان “توسعه و تاریخچه توربین گازی برای مقاصد تولید برق، صنعتی و دریایی” (که در آوریل 2019 منتشر شد)، خاطرنشان کرد: FS3 قبلاً در کشتی‌های دریایی و لوکوموتیوهای ایالات متحده آزمایش شده بود.

سال 1968 : اولین توربین LM

مهندسان جنرال الکتریک با طراحی مجدد توربوجت J79 ، یک هواپیما که برای اولین بار در سال 1955 پرواز کرد، توربین LM1500 را که یک توربین با کاربردهای صنعتی و دریایی بود ابداع کردند. اولین LM1500 یک توربین 13.3 مگاواتی است که در نیروگاه هسته ای Millstone در کانکتیکات نصب شده است.

سال 1969 : استفاده از سیستم های هوای پیشرفته تر

اولین LM2500 که از موتور پروازی CF6-6 مشتق شده است، نیروی حرکت کشتی باری GTS Adm. Callaghan نیروی دریایی ایالات متحده را تامین کرد. این توربین از یک کمپرسور 16 مرحله‌ای با گایدوین ورودی و 6 مرحله پره‌های استاتور ، یک توربین فشار بالا دو مرحله‌ای که خروجی آن به یک توربین 6 مرحله‌ای وارد می‌شد، تشکیل شده بود.

طرح اصلی دارای پره های HPT دو شفت و توان ISO ، 17.9 مگاوات و بازده حرارتی سیکل ساده 35.8 درصد بود. توربین های LM2500 هنوز هم امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. جنرال الکتریک می گوید: «تا به امروز، نیروی دریایی ایالات متحده به استفاده از LM2500 برای تأمین نیروی جدیدترین جنگنده های سطحی در ناوگان خود ادامه می دهد.

سال 1970 : فریم 5 بزرگتر می شود

در این سالها فروش Frame 5، یک توربین تک و دو شفت، سیکل ساده، جریان محوری، همچنان ادامه دارد. در سال 1970، یک کارخانه ذوب آلومینیوم در بحرین از واحد فریم 5 با توان 24 مگاوات استفاده کرد. این مدل امروزه به دلیل شهرتش به عنوان یک ماشین قابل اطمینان، جایگاه قابل احترامی در دنیای توربین های گازی به دست آورده است.

همانطور که دیو لوسیر، که برنامه مهندسی میدان جنرال الکتریک را مدیریت می کرد، چند سال پیش اشاره کرد، یک فریم 5 با بلک استارت در ساوتهمپتون، نیویورک، آغازگر احیای برق در لانگ آیلند و در نهایت شهر نیویورک، پس از خاموشی بزرگ شمال شرقی در 9 نوامبر 1965 بود.

سال 1970 : فریم 7 رونمایی می شود

MS7000، یک توربین فریم 7 (60 هرتز) معرفی می شود، با توان 47.2 مگاوات و دمای ورودی (TIT) 1650F. جنرال الکتریک در این زمان توسعه ماشین تک شفت Frame 9، 50 هرتز را با Alstom آغاز کرد.

سال 1970 : بی بی سی سری GT را راه اندازی کرد

بی‌بی‌سی برای رقابت بر سر سهم بازار در رشد توربین‌های گازی پس از خاموشی، و در پاسخ به استراتژی جنرال الکتریک برای ساخت واحدهای توربین گازی بزرگ‌تر، خانواده‌های GT11 (60 هرتز) و GT13 (50 هرتز) را توسعه داد. اولین توربین گازی GT11 بی بی سی در سال 1970 در دریاچه رنگین کمان در کانادا استارت شد. قدرت آن 32 مگاوات در 3600 دور در دقیقه بود.

سال 1971 : اولین توربین کلاس E

اولین E-class (یک 7E) در کارخانه توربین احتراقی نشنال گرید در بریتانیا معرفی شد.

سال 1972 : اولین 7B

جنرال الکتریک MS7001B، اولین توربین Frame 7 کلاس B را با توان 51.8 مگاوات معرفی کرد.

سال 1975 : اولین فریم 9

اولین دستگاه 80.7 مگاواتی Frame 9B توسط EDF در نزدیکی پاریس (عمدتاً برای پیک بار ) نصب شد.

سال 1978 : اولین 6B

اولین دستگاه 6B در ایستگاه گلندیو مونتانا-داکوتا Utilities نصب شد. اسکات استرازیک، مدیر عامل جنرال الکتریک گاز پاور، در سپتامبر 2018 گفت که این توربین هنوز در حال کار است. جنرال الکتریک اشاره کرد، در طول سال ها، این شرکت تکنولوژی این توربین را بهبود بخشیده است. در سال 1981، فناوری را برای افزایش دمای فایرینگ توسعه داد که منجر به تولید 15 درصد توان بیشتر شد.

در سال 1991، فناوری احتراق خشک کم NOx (low-NOx combustion technology)را معرفی کرد و در سال 2009 یک بسته بهبود عملکرد را معرفی کرد که شامل پیشرفت‌هایی در مواد، پوشش‌ها، آب‌بندی و آیرودینامیک برگرفته از خط F کلاس خود بود.

به مناسبت چهلمین سالگرد عرضه، جنرال الکتریک در سال 2018 همچنین از یک راه حل تقویت سری B6 به عنوان بخشی از تلاش برای ادامه سرمایه گذاری در “ناوگان بالغ” خود برای حفظ رقابت آنها پرده برداری کرد.

سال 1984 : توسعه Dry Low-NOx

اولین عملیات تجاری نسل اول dry low-NOx (DLN) توسعه‌ یافته توسط BBC در واحد بروزشده GT13D در کارخانه سیکل ترکیبی 420 مگاواتی Lausward در دوسلدورف، آلمان آغاز شد.

همانطور که دیتریش اکارد در کتاب خود در سال 2014 با عنوان نیروگاه توربین گاز اشاره می کند، بی بی سی این مفهوم را در سال 1978 بر اساس تئوری نظری ارائه کرد که احتراق موثر با NOx پایین مستلزم جداسازی اختلاط سوخت/هوا از فرآیند احتراق است و خود احتراق باید تحت این شرایط انجام شود.این فناوری میزان انتشار NOx دستگاه را به 32 قسمت در میلیون (ppm) کاهش داد.

به گفته اکاردت، اگرچه این ارتقا بعداً روی هفت واحد GT اعمال شد، اما «بسیار پیچیده و پس از مدتی مستعد خراب شدن» بود، به همین دلیل است که بی‌بی‌سی توسعه نسل دوم مشعل‌های پیش‌میکس (lean premix burners) را آغاز کرد.

سال 1985 : نقطه عطف تولید همزمان

دو توربین گازی مشتق از هوا GE LM2500، یک توربین بخار، و یک ژنراتور نصب شده در یک ترکیب تک شفت در یک سیستم گرمایش منطقه ای (district heating system ) متعلق به IJsselcentrale در هلند نصب شد.

این پیکربندی برای جبران هزینه سرمایه گذاری بالای توربین های گاز LM2500 طراحی شد. جنرال الکتریک اشاره می کند که این پروژه همچنین اولین کاربرد سیستم تزریق بخار خود را نشان می دهد. تست های عملکرد بار کامل راندمان 50٪ را ثبت کرد.

سال 1987 : اولین GT13E راه اندازی شد

اولین ABB (بعداً آلستوم و سپس GE) GT13E – یک واحد 147.9 مگاواتی – با موفقیت در تاسیسات Hemweg، متعلق به شرکت هلندی UNA، در هلند راه‌اندازی شد. 27 واحد دیگر از این نوع قبل از اینکه بازار متقاضی آن باشد، شرکت را به توسعه توربین‌های گازی با راندمان بالاتر و انتشار NOx کمتر از 25 ppm سوق داد و به بهره‌برداری رسید. در سال 1991، GT13E2 را روانه بازار کرد. این توربین از یک محفظه احتراق SILO در بالا (top-mounted SILO combustor ) استفاده می کند.

سال 1988 : LM6000 راه اندازی شد

جنرال الکتریک سری LM را به LM6000 گسترش می دهد، توربینی که از موتور هواپیمای توربوفن بای پس بالا CF6-80C2 جنرال الکتریک مشتق شده است. سیکل ساده، دو شفت، توربین گازی با کارایی بالا دارای ظرفیت تا 36.6 مگاوات و بازده 41.9 درصد (at the ISO rating point) است.

فروشگاه

مشاهده بیشتر

کتابخانه

مشاهده بیشتر

دانلود رایگان

مشاهده بیشتر

سال 1990 : دوره کلاس F آغاز می شود

اولین ماشین کلاس F، یک 7F ، 147 مگاواتی با 2300 TIT فارنهایت، در نیروگاه چسترفیلد ویرجینیا الکتریک و پاور (VEPCO) در 6 ژوئن 1990 شروع به کار کرد. در حالی که نمونه اولیه در ابتدا برای کارهای ساده استفاده شد. تست های سیکل ساده قبل از تبدیل آن به سیکل ترکیبی در سال 1992 انجام شد و به گزارش منابع رسمی این تکنولوژی بازدهی 45.2 درصد و توان خروجی کل 214 مگاوات در حالت سیکل ترکیبی (و 150 مگاوات و 34.5 درصد در حالت سیکل ساده) را برای صنعت برق به ارمغان آورد.

به گزارش گروه کاربران 7F، چسترفیلد 7 آغاز دوران طلایی فناوری توربین های گازی بود (که به گفته برخی ناظران صنعت در سال 2015 به پایان رسید). این گروه همچنین اشاره می‌کند که ماشین‌های کلاس F در طی سال‌ها پیچیدگی بیشتری پیدا کرده‌اند تا قوانین محیطی و اهداف مالکان را در مورد کارایی و در دسترس بودن/قابلیت اطمینان بالاتر برآورده کنند.

GE عوان می کند که تکنولوژی F در ابتدا در دهه 1980 طراحی شد، زمانی که نشان دهنده یک جهش کوانتومی در دمای عملیاتی، فناوری خنک کننده و عملکرد هوا گرمایی توربین های گازی سنگین بود. از زمانی که جنرال الکتریک MS7001F را در سال 1987 معرفی کرد.

طراحی مبتنی بر تقاضا برای نیروگاه های با راندمان بالاتر با انتشار آلایندگی کمتر و هزینه کمتر (در هر کیلووات ساعت)، این فناوری فراز و نشیبهای زیادی داشته و امروزه در توان های 51 مگاوات برای یک نیروگاه سیکل ساده 6F.01 تا بیش از 1000 مگاوات برای یک نیروگاه سیکل ترکیبی 3×1 7F.05 در دسترس است..

این خانواده به 6F و سری 9F گسترش یافته است. تا کنون بیش از 1500 ماشین کلاس F در سراسر جهان با کاربردهایی از تولید برق، گرما و توان ترکیبی و کاربردهای مکانیکی در صنایع مختلف مانند ذوب آلومینیوم، پالایشگاه ها و مواد غذایی نصب شده است.

سال 1991 : راه حل تجاری Dry Low NOx

در حالی که جنرال الکتریک در دهه 1970 شروع به توسعه و آزمایش سیستم‌های احتراق کم NOx (DLN) خشک کرد، اولین سیستم‌های احتراق تجاری DLN خود را برای توربین‌های گازی و سنگین در سال 1991 معرفی کرد.

تلاش‌های تحقیقاتی راه‌حل DLN-1 را برای توربین های E-class ارائه کرد همچنین راه حل DLN-2 را برای توربین های کلاس F ارائه داد که بعدها برای ماشین های کلاس EC و H نیز اعمال شد. در سال 2015، جنرال الکتریک یک سیستم احتراق DLN2.6+ را برای توربین‌های گازی جدید و موجود 7F معرفی کرد و در می 2018 راه‌حل ارتقای «فلکس» را اعلام کرد که احتراق DLN 2.6+ را با فناوری مرحله‌بندی سوخت محوری ترکیب می‌کند.

در اوایل این سال، این شرکت اعلام کرد که اولین نصب فناوری جدید نیروگاه گازی را تکمیل کرده است که می تواند NOx را به 5 ppm کاهش دهد.

سال 1992 : اولین 9F

یک کلاس 7F ، 159 مگاواتی با TIT 2350 فارنهایت در واحد دیگر Chesterfield (Chesterfield 8) در ویرجینیا شروع به کار کرد. و اولین 9F در حالت سیکل ساده در یک سایت EDF در شمال پاریس شروع به کار کرد. همچنین جنرال الکتریک به طور مشترک توربین 212 مگاواتی را با آلستوم توسعه داد.

سال 1992 : GT13E2

ABB توربین گازی 166 مگاواتی GT13E2 را به بازار معرفی کرد که در مقایسه با GT13E، GT13E2 دارای TIT بالاتر در حد 2012 فارنهایت است و نسبت کمپرسور را از 13.9:1 به 15.0:1 افزایش می دهد. جنرال الکتریک امروز هم این مدل توربین را ارائه می دهد. GT13E2 2017 ، 210 مگاوات با راندمان 38 درصد را در سیکل ساده و راندمان بیش از 55 درصد را در سیکل ترکیبی ارائه می دهد.

سال 1996 : نیروگاه قابل حمل

جنرال الکتریک از TM2500، که یک توربین قابل حمل نصب شده روی تریلر است رونمایی کرد.

سال 1997 : رقابت کلاس F و GT24/GT26

پس از معرفی فریم 7 ، 150 مگاواتی توسط جنرال الکتریک – اولین مدل کلاس F – در سال 1987 این تکنولوژی به سرعت توسط وستینگهاوس (با همکاری میتسوبیشی) در سال 1989 با 501F و سپس در سال 1991 توسط زیمنس با V94.3 دنبال شد. به همین دلیل است که اکارت خاطرنشان می کند، ABB “تصمیم گرفت تا استراتژی “قورباغه جهشی” را اتخاذ کند تا بتواند خود هم سطح رقبای خود قرار دهد. این شرکت GT24 (60 هرتز)/GT26 (50 هرتز) خود را در دسامبر 1991 معرفی کرد.

یک نمونه اولیه 165 مگاواتی GT24 در نیروگاه برق گیلبرت در نیوجرسی در سال 1993 نصب شد. “این تکنولوژی بعنوان یک راه حل انقلابی ارائه شد. کامپکت ترین مدل موجود در بازار و تنها مدلی که از احتراق متوالی با نسبت تراکم بالا استفاده می کرد و همچنین بازدهی 56 درصدی داشت که 2 تا 3 درصد بیشتر از رقبای خود بود. GT26 در سال 1997 راه اندازی شد. نیروگاه گازی 770 مگاواتی Rocksavage در بریتانیا یکی از اولین نیروگاه هایی است که به توربین های گازی GT26 مجهز شده است.

سال 2003 : دوره H کلاس آغاز شد

جنرال الکتریک اولین سیستم کلاس H (H-System)، H9، یک توربین 50 هرتز 480 مگاواتی، با دمای فایرینگ 2600 درجه فارنهایت، را در نیروگاه خلیج Baglan در ولز رونمایی کرد. 9H – یک نیروگاه سیکل ترکیبی تک شفت بود که به دمای فایرینگ بسیار بالاتر از 2600 فارنهایت می رسد. اما همانطور که گولن در کتاب فوریه 2019 خود اشاره می کند، در حالی که H-System “از منظر فناوری یک موفقیت بدون صلاحیت بود، اما در واقع یک شکست تجاری بود.” او خاطرنشان می کند که قطعات تک کریستالی، مسیر گاز داغ با پوشش های مانع حرارتی پیشرفته (thermal barrier coatings)، با زمان های تعمیر و نگهداری طولانی تر از معمول، بر هزینه و پیچیدگی این تکنولوژی افزوده است.

در مجموع، تنها شش نیروگاه سیکل ترکیبی H-System ساخته شد و این نیروگاه ها همچنان به فعالیت خود ادامه می‌دهد، و در حالی که یکی از این نیروگاه‌های 60 هرتزی واقع در مرکز انرژی اینلند به پارامترهای نرخ گرما و انتشار NOx قابل توجهی دست یافته است، اما GE این کلاس نیروگاه (H-System) را دیگر عرضه نمی‌کند. جدیدترین مدل های این سری کلاس H ، مدل های HA آن هستند.

با این حال، راه‌اندازی سیستم H توسط جنرال الکتریک، رقابت را در میان سازندگان بزرگ در فضای توربین‌های گازی بزرگ افزایش داد، و تلاش‌ها برای افزایش کارایی توربین‌های گازی دوچندان شد. در سال 2011، زیمنس با توربین گاز 8000H خود در Irsching آلمان، سد بازده حرارتی 60 درصد را شکست، توربین گازی که اسماً همان TIT سیستم H (2732 F) را داشت، اما دمای فایرینگ پایین‌تری داشت.

در همین حال، وستینگهاوس دمای فایرینگ متوسط کلاس G را با همکاری صنایع سنگین میتسوبیشی (MHI) دنبال کرد – فناوری که اکنون توسط سیستم‌های قدرت میتسوبیشی هیتاچی (MHPS) ارائه می‌شود. MHI همچنین توسعه فناوری H را کنار گذاشت و توسعه کلاس J را آغاز کرد که فناوری احتراق آن بر اساس سیستم خنک کننده بخار مورد استفاده در کلاس G است.

سال 2005 : 6C پا به عرصه می گذارد

یک توربین 130 مگاواتی CCGT 2x Frame 6C (6F.01) در ترکیه معرفی شد. 6C که اکنون با نام 6F.01 شناخته می شود، در ابتدا در سال 2003 با 42 مگاوات معرفی شد و پس از اعتبار سنجی در سایت به 46 مگاوات ارتقا یافت. جنرال الکتریک می گوید این مدل صنعت تولید همزمان و بهره وری سیکل ترکیبی برای توربین های گازی با محدوده خروجی کمتر از 100 مگاوات را با پیشرفت خوبی روبرو می کند. انرژی فوق العاده اگزوز آن اجازه می دهد تا مقدار زیادی بخار برای تولید برق یا تولید همزمان، تولید شود. در چیدمان سیکل ترکیبی 2×1 بازدهی بیش از 58 درصد و در عملیات تولید همزمان بیش از 80 درصد راندمان به دست می‌آورد.

سال 2009 : ارتقاء MXL2 Alstom

آلستوم ارتقاء توربین گازی پیشرفته GT26 MXL2 خود را در نیروگاه کاستیون در اسپانیا عرضه می کند. ارتقاء MXL به دارندگان GT26 اجازه می دهد تا از بهینه سازی های جدید کمپرسور و بهبود پوشش و خنک کننده در توربین های HP و LP بهره مند شوند. همچنین عمر تجهیزات را افزایش می دهد. در حالی که مفهوم MXL به عنوان یک ویژگی استاندارد ناوگان جدیدتر GT13E2 آغاز شد، آلستوم همچنین اولین آپ گرید MXL2 را برای توربین گازی GT13E2 خود در نیروگاه هامبر بانک جنوبی در بریتانیا در سال 2012 نصب کرد.

جنرال الکتریک امروز ارتقای MXL2 را در توربین های GT13E2 خود ارائه می دهد که در سال 2015 از آلستوم خریداری کرد. با این حال، جنرال الکتریک به عنوان بخشی از خرید آلستوم با کمیسیون اروپا موافقت کرد که بخشی از مجموعه توربین های گازی آلستوم را برای حفظ رقابت واگذار کند. این واگذاری به طور کلی شامل فناوری توربین گازی GT26 و J کلاس GT36 آلستوم و برخی از قراردادهای خدمات GT26 بود که همه به آنسالدو انرژی فروخته شد. با این وجود، جنرال الکتریک تمام قراردادهای خدمات GT24 را حفظ کرد. آنسالدو امروز ارتقای MXL2 را برای GT26 ارائه می‌کند، و جنرال الکتریک این ارتقا را در یک پیشنهاد جدید ( GT26 HE) ، که در سال 2019 عرضه شد ارائه می دهد.

سال 2014 : جنرال الکتریک خط HA را راه اندازی کرد

جنرال الکتریک که یک نقطه عطف جدید بزرگ است، دو توربین جدید کلاس H هوا خنک را معرفی کرد، 9HA (50-Hz) و 7HA (60-Hz) که از طریق پیشرفت در مواد، آیرودینامیک و نوع ساخت توسعه یافته اند. این توربین ها همچنین دارای مزایای عصر دیجیتال جدید هستند که در آن نرم افزارهای یکپارچه و تجزیه و تحلیل عملکرد و کارایی بیشتری را به همراه دارند. جنرال الکتریک می گوید این توربین ها که در رنج 290 مگاوات (7HA.01) تا 571 مگاوات (9HA.02) عرضه شدند، رکوردهای راندمان را خواهند شکست.

سال 2015 : جنرال الکتریک شرکت برق آلستوم را خریداری کرد

پس از تایید مقررات تراکنش 10.6 میلیارد دلاری در بیش از 20 کشور و منطقه، تصاحب فعالیت های انرژی آلستوم توسط جنرال الکتریک در نوامبر 2015 تکمیل شد.

این معامله بزرگترین معامله جنرال الکتریک تا کنون است. جف ایملت، که در آن زمان مدیرعامل جنرال الکتریک بود، گفت که دستیابی جنرال الکتریک به فناوری تکمیلی، اعتبار جهانی و استعدادهای آلستوم به معنای مزایای فوری برای مشتریان است، از جمله برای پروژه‌های فعلی و با استفاده از توربین‌های گازی GE 7HA و HRSG و توربین‌های بخار آلستوم.

با این حال، در نوامبر2017، یکی دیگر از مدیران سابق جنرال الکتریک، جان فلانری، فاش کرد که آلستوم “به وضوح کمتر از انتظارات ما عمل کرده است.” جنرال الکتریک این شرکت فرانسوی را به چهار دلیل خریداری کرد: 1. اساس بنیان گذاری آن. 2.خط تولید گسترده ای در جزایر (که جنرال الکتریک پیش بینی می کرد می تواند آن را به صورت متقابل بفروشد). 3.هم افزایی بین عملیات، هزینه ها و درآمدها؛ و 4. استعداد پرسنل آلستوم که در نهایت نتیجه داد. فلانری اظهار داشت، جنرال الکتریک از «بازاری که به وضوح به‌طور چشمگیری پایین‌تر از آنچه در آن کسب‌وکار تعهد داشتیم» آسیب دید.

سال 2016 : اولین HA نصب شد

اولین توربین 397 مگاواتی 9HA.01 با راندمان 62.22 درصد در کارخانه EDF’s Bouchain در فرانسه نصب شد. این پروژه یک نیروگاه برتر در سال 2017 است.

سال2017 : LM9000 عرضه شد

با افزایش تقاضای بازار برای aeroderivatives برای کمک به توازن سهم رو به رشد انرژی های تجدیدپذیر، جنرال الکتریک LM9000 را معرفی کرد، یک نیروگاه 67 مگاواتی تا 75 مگاواتی که از موتور هواپیمای GE-90 مشتق می شود و روی یک بوئینگ 777 نصب می شود.

سال 2017 : 6F.01 راه اندازی مجدد برای بازار تولید پراکنده

جنرال الکتریک برای کسب نفوذ در بازار تولید پراکنده ، پروژه توربین 6F.01 را مجدداً راه اندازی کرد و آن را با مواد و فناوری های پیشرفته اقتباس شده از توربین های گازی کلاس H و F جنرال الکتریک تجهیز کرد. این مدل برای اولین بار در پروژه تولید پراکنده Huaneng Guilin Gas نصب شد.6F.01 نصب شده، 50 مگاواتی در آن پروژه دارای راندمان سیکل ترکیبی 57 درصد و نرخ مصرف سوخت (fuel utilization rate) 81.15 درصد است.

سال 2017 : نقطه عطف استقرار 7HA.02

پروژه‌های Wolf Hollow و Colorado Bend اکسلون در تگزاس اولین توربین 7HA.02 را ارائه کردند. هر دو نیروگاه به صورت چند شفت 2×1 با کل خروجی نیروگاه بیش از 1000 مگاوات در هر سایت راه اندازی شدند.

سال 2017 : اولین توربین های 7HA.01 شروع به کار کردند

جنرال الکتریک و توشیبا برای نصب شش توربین گازی 7HA.01 و دو توربین بخار در نیروگاه حرارتی نیشی ناگویا شرکت چوبو الکتریک در استان آیچی، ژاپن همکاری کردند. اولین بلوک سه واحدی در سپتامبر 2017 به بهره برداری تجاری رسید. بلوک 1 به سطح راندمان سیکل ترکیبی ناخالص 63.08 درصد دست یافت که رکورد جهانی دیگری را برای بالاترین راندمان ناخالص ثبت کرد. بلوک دوم سه واحدی در پایان مارس 2018 به بهره برداری تجاری رسید. این پروژه در سال 2018 یک نیروگاه برتر برق بود.

سال 2018 : توربین HA دوگانه سوز

در ژوئن 2018، PSEG Power، یکی از شرکت های تابعه PSEG، عملیات تجاری نیروگاه سیکل ترکیبی Sewaren 7 خود را در نیوجرسی آغاز کرد. واحد 540 مگاواتی 7HA.02، اولین توربین دوگانه سوز کلاس H در جهان است. این نیروگاه برای کار بر روی دو نوع سوخت، از جمله گاز طبیعی و نفت کوره با تقطیر بسیار کم گوگرد (ULSD) طراحی شد. قابلیت دوگانه سوزی استفاده از ULSD را در صورت کمبود گاز طبیعی امکان پذیر می کند و قابلیت اطمینان نیروگاه را افزایش می دهد.

سال 2019 : اولین 9HA.02 ارسال شد

بزرگترین توربین HA جنرال الکتریک تا به امروز توربین 571 مگاواتی 9HA.02- برای یک نیروگاه سیکل ترکیبی 1440 مگاواتی در پاسیر گودانگ، جوهور، مالزی، به نیروگاه Track 4A در South Power Generation Sdn Bhd (SPG) ارسال شد. این بلوک شامل دو بلوک تولید خواهد شد که هر کدام به یک توربین گازی 9HA.02 ، ژنراتور و HRSG از جنرال الکتریک مجهز هستند.

سال 2019 : GT26 HE معرفی شد

جنرال الکتریک توربین ارتقاء یافته با راندمان بالا (HE) GT26 را معرفی می کند که فناوری GE و Alstom را در هم می آمیزد تا ضریب نفوذ انرژی های تجدید پذیر بالا را تامین کند. Uniper توربین را در سال 2020 در ایستگاه برق انفیلد در بریتانیا نصب کرد.

آمیت کولکارنی، مدیر کل سازمان خط تولید کلاس F/H در GE Power Service در ماه مارس به POWER گفت “اگر به ارتقاهایی فکر می‌کنید که در گذشته انجام داده‌ایم، آن‌ها همان چیزی بوده‌اند که من می‌گویم، قطعه قطعه ، یا مسیر گاز داغ HGP یا مسیر گاز پیشرفته AGP که ممکن است از آن مطلع باشید، یک محفظه احتراق یا یک کمپرسور. با HE – ارتقاء یافته با راندمان بالا – ما در واقع از هر ماژول استفاده کرده ایم.

بنابراین، این پیشرفته‌ترین ارتقا برای این مدل است و فناوری‌هایی را از واحدهای کلاس F و همچنین HA ما ترکیب می‌کند. همچنین در این مدل فناوری و تخصص GE و Alstom ترکیب شده است.”

سال 2019 :7HA.03 رونمایی شد

جنرال الکتریک از 7HA.03، جدیدترین مدل در خط توربین گازی با راندمان بالا با هوا خنک (HA) خود که در سال 2014 راه اندازی شد، رونمایی کرد. این شرکت همچنین اعلام می‌کند که مرکز انرژی پاک دانیا بیچ فلوریدا پاور و لایت (FPL’s) اولین جایی خواهد بود که دو تا از “بزرگ‌ترین، کارآمدترین و انعطاف‌پذیرترین توربین‌های گازی جهان” را برای بازار 60 هرتز در زمان شروع عملیات تجاری در سال 2022 به نمایش می گذارد. 7HA.03 خروجی خالص تک سیکله 430 مگاوات خواهد داشت که در مقایسه با مدلهای قبلی خود یعنی 7HA.02 با توان 384 مگاوات و نسل اول توربین گازی در کلاس HA، 7HA.01 که دارای توان 290 مگاوات است، افزایش قابل توجهی خواهد داشت.

در سیکل ترکیبی، یک نیروگاه 1×1 از نوع 7HA.03 می تواند 640 مگاوات و در 2×1، 1282 مگاوات توان تولید کند. از آنجایی که 7HA.03 جدیدترین پیشرفت‌های فناوری تولید را ادغام می‌کند و از فناوری‌های پیشرفته مدل‌های قبلی بهره می‌برد، بازده خالص سیکل ترکیبی 7HA.03، 63.9 درصد خواهد بود که 0.4 درصد افزایش نسبت به مدل قبلی خود یعنی 7HA.02، GE دارد.

سال 2021 : اولین توربین های 9HA.02 عملیات تجاری خود را آغاز کردند

جنرال الکتریک عملیات تجاری دو توربین اول 9HA.02 – یکی از بزرگترین مدل های تولید برق با سوخت گاز در جهان – را در نیروگاه 1.4 گیگاواتی Track 4A در جنوب مالزی آغاز کرد. این پروژه با وجود تاخیرهای ناشی از همه گیری مرگبار COVID-19 با موفقیت راه اندازی شد. 9HA.02 با توان 575 مگاوات تحت شرایط ISO، راندمان خالص را «فراتر از 64 درصد راندمان سیکل ترکیبی» پیش می‌برد و تلاش‌های جنرال الکتریک را برای رسیدن به 65 درصد در اوایل دهه 2020 افزایش می‌دهد.

9HA.02 همچنین پیشرفت‌ها در تولید مواد افزودنی و پیشرفت‌های احتراق را در 16 محفظه احتراق خود ادغام می‌کند، که برخی قبلاً در 7HA.01 و 7HA.02 به نمایش گذاشته شده بودند، مانند محفظه احتراق DLN (dry low-NOx) 2.6e با مرحله‌بندی سوخت محوری (axial fuel staging) – AFS- ، که انتشار اکسید نیتروژن را بهتر کاهش می دهد.

با این حال، 9HA.02 به طور منحصربه‌فردی دارای یک پیشرفت تکاملی در نازل‌های سوخت پیش‌اختلاط است، یک فناوری جنرال الکتریک که با همکاری وزارت انرژی ایالات‌متحده برای ایجاد یک بهبود مرحله‌ای در عملکرد، انتشار گازهای گلخانه‌ای و انعطاف‌پذیری سوخت توسعه یافته است.