【行业动态】西门子庆祝3D打印的燃气轮机燃烧室成功运行8000小时

导读：9月20日，西门子表示，世界上第一台用于工业燃气轮机的3-D打印燃烧室已成功运行一年，没有出现任何问题。

图为西门子的3D打印燃烧室，用在意昂集团联合循环发电厂运行的SGT-700燃气轮机上。

西门子在位于德国黑森州的意昂集团联合循环发电厂安装了用于32.8兆瓦SGT-7000燃气轮机的燃烧室，西门子在9月19日表示，该燃烧室已经运行了8000多个小时，而且“结果令人印象深刻。“

3D打印，又称之为“增材制造”，可以将燃气轮机组件以一种切片的方式逐层构建。自1989年以来一直研究增材制造工艺的西门子表示，该技术可以彻底的改变零件的研发和生产方式。

西门子表示：“利用传统制造技术很难生产出具有效率更高、排放更低和耐温性更强的燃气轮机，3D打印现在可以生产几乎任何可以想象的结构。该工艺允许燃气轮机部件如燃气轮机叶片构建复杂的内部冷却通道，从而提高燃气轮机效率。”

西门子于2008年开始投资3D金属打印，并研发了专门用于发电设备的制造技术。2012年，西门子安装了首台EOS M280 SLM打印机，并将其改装后用于燃烧室维修。2013年，首批3D打印燃烧室喷嘴和旋流器安装在商用燃气轮机中，2016年，西门子收购了在增材制造领域的知名公司——英国的Materials Solutions。

西门子在瑞典Finspång工厂的金属3D打印件

2017年，西门子在瑞典Finspång的智能燃烧室制造计划(IBUMA，intelligent burner manufacturing)下生产了首台采用选择性激光熔化技术的燃烧室。西门子指出：“与传统方法相比，每个燃烧器头部都是一体化制造的，而之前需要13个单独的零件和18次焊接而成。同时在设计上也有了很大的改进，例如引燃料进料是燃烧室头部的一部分而不是外部燃料管，这将提高燃烧室的耐温能力，从而有助于延长部件的运行寿命，并最终延长燃气轮机的使用寿命。”

去年，西门子的3D打印专家们还设计并印制了世界上第一台燃气轮机叶片，并在满负荷条件下进行了验证，每分钟转速为13,000转，温度超过1250℃。

意昂集团的项目经理Niklas Lange表示：“作为能源服务提供商，精确性和一致性是我们的绝对要求，3D打印不仅提供了这一点，而且根据我们的经验，与旧型号相比，它甚至可以提高性能。”

对于西门子而言，此次成就的重要性无法不得到足够的重视。西门子分布式发电首席技术官Vladimir Navrotsky表示：“来自智能燃烧室制造计划和意昂集团的这些早期结果证实了我们的信念，即这项技术是可以改变游戏规则的。我们赞赏意昂集团积极参与并致力于推动创新，并期待我们继续密切合作。“

同时，为了保持已运行机组的竞争力，西门子的竞争对手美国通用电气GE公司也投资了增材制造业，今年7月份，GE公司首次推出了用于升级GT13E2燃气轮机到GT 13E2 MXL2燃气轮机的3D打印制造部件服务。GE发电服务事业部总裁兼首席执行官Scott Strazik表示：“GT 13E2 MXL2燃气轮机无法用传统的方法制造，这是首个采用3D打印制造部件的燃气轮机解决方案。”

GE公司还强调，这项新技术可以帮助天然气发电厂每年节省高达200万美元的燃料，同时在发电能力方面增加高达300万美元的额外收入。

GE的增材制造团队在瑞士比尔和南卡罗来纳州格林维尔生产的两个燃气轮机部件：第一级涡轮叶片和隔热罩。该技术有望提高现有GT13E2燃气轮机的功率和效率，将热端部件冷却要求的空气量降低多达25%，并在联合循环配置中将输出功率提高至21 MW。