全球顶尖的燃气轮机制造强国之日本

1939年，瑞士BBC公司制造了世界上第一台发电用燃气轮机，机组出力4MW，效率17.4%，转速3000RPM，透平进口温度550℃。995年，机组检修时状态仍然良好。直到2002年8月18日，历经1908次启停，服役63年之久的世界上第一台商用发电燃气轮机由于发电机损坏而永久关停。

二、日本

日本是全球燃气轮机的巨头国家。众所周知，燃气轮机是一种典型的高新技术密集型产品，它应用于舰船、飞机和能源等领域，被称之为“工业皇冠”，而且它是21世纪的先导技术，是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一，尤其在国家发展中具有十分突出的战略地位。日本在发电用燃气轮机领域，处于世界领先地位。世界上最高热效率发电用燃气轮机，就是日本三菱重工制造的M701J燃机，它的简单循环功率为470兆瓦（MW），联合循环功率为680MW。

日本目前在燃气轮机上的实力还是非常有底气的。全球四大燃气轮机巨头，除了德国西门子、美国通用、法国阿尔斯通以外，就是日本的三菱。其M501J型燃气轮机在50%负荷工况下依旧有55%的热效率，性能十分优异。

值得一提的是，除世界上最高热效率发电用燃气轮机为日本制造之外，而世界上最大的双轴燃气轮机同样是日本制造的——即日本日立公司制造的H80燃机。可以说，在全球发电用燃气轮机领域，就是日本的天下。日本的三菱重工和日立等公司，承包了全球发电用燃气轮机大部分产能。众所周知，重型燃气轮机主要分为三个等级，分别是功率介于100MW~200MW之间的E级燃气轮机，功率介于200MW~300MW之间F级燃气轮机，以及功率在300MW以上H级燃气轮机。现在H级燃气轮机，就是全球效率最高的燃气轮机，而日本的M701J燃机是H级燃气轮机中最好最先进的一款。

日本在燃气轮机发展方面一直有着充足的投入和较为持久完善的远期规划（比如新日光计划）。而且日本的产品能得到广泛和长期的市场，日本企业对于客户反馈各类故障和性能缺陷的分析、改进设计也抓得非常到位。尤其在关键的热端材料开发和一些核心设计（比如热端冷却）上，日本一直是世界顶尖一流水平。有相当长时间，日本的单晶高温材料的性能指标纪录就一直和美国轮流全球刷榜。

值得一提的是，日本著名巨头组合MHPS的J系列燃气轮机曾经于2011年首次投入商业运营，并保持了创世界纪录的99.5%的可靠性。此外，其联合循环效率超过64%。尤其已安装的J系列燃气轮机在全球范围内实现了100万小时的商业运行，几乎是竞争对手类似容量燃气轮机的两倍。

日本燃气轮机巨头：三菱重工。三菱重工成立于1884，总部：日本东京港。2021年5月14日，日本燃气轮机制造商三菱重工发布公告称，其在2021年第一季度（1月至3月），拿下了全球燃气轮机市场份额（按照输出功率计算）的29.0%，排名全球第一。其中在大功率（100MW）以上的重型燃气轮机市场，三菱拿下了40.8%的市场份额。

三菱重工（MHI）为美国西屋公司代工燃气轮机制造起家，逐步掌握整机制造技术后，三菱重工通过整合空气动力学，冷却设计和材料方面的最新技术，开发了一系列高效，可靠的重型燃气轮机，并通过一系列的日本式“微创新”（比如给燃机缸加保温棉套），在市场上取得了很大的成功。该公司提供发电功率范围从40~490MW的各种燃气轮机。

特别值得一提的是，三菱重工研制的燃气轮机在会其自家的联合循环发电厂中经过严格的测试，然后再安装到目标电厂中，运营商反馈三菱燃机运行中“小”毛病非常少。该公司生产的J系列燃气轮机具有全球最大的发电功率，并在实现了透平进口温度超过了1600o C。

据美国McCoy Power的市场研究报告，三菱重工曾经在F级，G级和J级大型燃气轮机上取得了许多成就，其中三菱G级重型燃气轮机的实际运行小时数（AOH）超过560万小时，有94台机组处于运行状态。J级重型燃气轮机的运行时间超过130万小时，有46台处于运行状态，其可靠性（注1）以及达到了99.6%。

三菱重工在重型燃气轮机市场中，三菱的产品是联合循环中最受欢迎的燃气轮机，不仅可以通过燃气轮机发电，还可以利用其余热发电，旗下的JAC型燃气轮机是世界上发电效率最高的顶级燃气轮机，联合循环发电效率可以达到64%或更高的标准，以减少二氧化碳排放量。

三菱重工曾经在乌兹别克斯坦的Syrdarya建造的150万千瓦级燃气轮机联合循环（GTCC）发电厂，采用三菱的M701JAC燃气轮机，为三菱发电公司（三菱重工旗下子公司）在本财年扩大市场份额做出了重大贡献。这也是乌兹别克斯坦第一个大型独立发电项目，建成后将成为独联体地区最大，效率最高的燃气轮机电厂。三菱发电曾经凭借最先进的JAC型燃机技术优势赢得了全球最大的份额，并保持了其在行业和市场上的全球领先地位。

关键产品：M501D，M501F，M701G，M701J，H-25和H100

日本燃气轮机巨头之二：日立燃气轮机。三菱日立电力系统公司(MHPS)之前宣布，在2017年已经实现了重型燃气轮机OEM厂商的全球市场份额第一。（2014年2月，两家拥有累计超过240年历史的公司——三菱重工业株式会社(MHI)和日立制作所(HITACHI)合并了各自的火电事业部门，组建了当今全球最强大的电力系统公司之一MHPS。据McCoy电力报告的数据，MHPS公司的2017年第一季度全球订单为1,544兆瓦，占全球市场份额的31.9%，

日立的H-25型燃气轮机研制于20世纪80年代，1989年研制成功。以现在乃至21世纪的燃气轮机技术标准衡量，H-25是一款最大输出功率25MW的燃气轮机。日立的燃气轮机技术最初来自美国的通用电气公司（GE）。GE生产发电用工业燃气轮机始于40年代末，以40年代中期研制的TG180航空发动机为基础，研制出了第一代用于机械驱动的工业燃气轮机：MS3002，最大输出功率为5000马力。

20世纪80年代，日立认为决定开发与MS5001同等出力，但热效率更高的燃气轮机，这就是H-25。

H-25是日立结合多年制造MS5001的经验，又吸收了日立研究所和机械研究所新开发的新材料、新工艺，特别是新型耐热合金和叶片冷却技术而研制的产品。该燃气轮机最大输出功率与MS5001相同，但燃烧室温度为1260℃，热效率32%，达到了F级燃气轮机的水平，明显优于MS5001。

H-80型燃气轮机，就是从H-25型燃气轮机放大设计而来的。该燃气轮机的压气机为H-25型的压气机放大设计，压比从H-25的14提高到了17；通过提高空气流量，将燃烧室温度提高到了1300℃。通过这些措施，H-80的最大输出功率达到了89MW，总体性能与西门子公司的小F级燃机V64.3A相当。

来源：两机动力先行