Tập đoàn General Electric (GE) của Mỹ vừa nghiên cứu, phát triển thành công tuabin khí đi theo công nghệ HA.

Phát minh này đưa hiệu suất nhà máy điện chu trình hỗn hợp đạt mức kỷ lục tới 62,22%.

Tháng 6/2016, GE và Công ty Điện lực Pháp (EDF) chính thức đưa vào vận hành nhà máy điện chu trình hỗn hợp đầu tiên tại Bouchain, Pháp, sử dụng tuabin khí công nghệ HA.

Đây là bước khởi đầu một kỷ nguyên mới, tích hợp công nghệ sản xuất điện và kỹ thuật số. Với công suất trên 605 MW, nhà máy Bouchain cung cấp đủ điện dùng cho hơn 680.000 hộ gia đình tại khu vực lân cận.

Theo ông Jean-Bernard Lesvy, GĐ điều hành của EDF, mới đây, tổ chức Kỷ lục Guinness Thế giới (GWR) đã xác nhận Bouchain là nhà máy điện chu trình hỗn hợp, chuyển đổi năng lượng nhiên liệu thành điện năng với hiệu quả cao nhất thế giới, đạt 62,22%.

Nhà máy Bouchain là minh chứng quan trọng cho giải pháp kỹ thuật số trong nhà máy điện của GE, nó được ví như sự kiện đặt chân lên Mặt Trăng của hai nhà du hành vũ trụ Mỹ, Neil Armstrong và Buzz Aldrin hay sự kiện VĐV điền kinh Sir Roger Bannister đạt kỷ lục "1 dặm 4 phút", tức chạy 1.609,344 mét trong thời gian chưa đầy 4 phút, xô đổ kỷ lục 4 phút/dặm.

Tuabin khi 9HA.01 My lap ky luc the gioi - Anh 1

Mặt cắt turbin 9HA

Tuabin khí mang ký hiệu 9HA.01 theo cách định danh của GE, trọng lượng tương đương động cơ lắp cho máy bay Boeing 747 nhưng có thể tạo ra điện năng cung cấp cho hơn 680.000 hộ gia đình ở khu vực kề cạnh nhà máy Bouchain.

Nó có thể tăng tốc từ 0 lên đủ tải trong vòng chưa đầy nửa giờ, cho phép EDF nhanh chóng đáp ứng với nhu cầu điện năng cho khách hàng.

Theo tính toán của GE, 9HA.01 là turbin thân thiện về mặt môi trường, khi đốt 3,3 tấn khí tự nhiên trộn lẫn với không khí, tương đương với 23 xe tải chở dầu nhưng chỉ thải ra khoảng 6,3 ounces (gần 180 gam) chất lỏng gây ô nhiễm, nhỉnh hơn một nửa lon soda.

Chưa hết, turbine 9HA.01 hoạt động ở mức nhiệt độ gần với điểm nóng chảy của thép. Các kỹ sư của GE đã tạo được các luồng hơi nhiệt bên trong nhờ siêu máy tính công suất lớn, đồng thời sử dụng thiết kế, vật liệu cũng như sơn chống nhiệt đặc biệt như áp dụng cho động cơ phản lực để xử lý nhiệt độ.

Không khí nóng đi ra với tốc độ tương đương cơn bão số 5, cực nhanh nên có thể tạo ra một lượng khí đủ để bơm một khinh khí cầu Goodyear Blimp trong vòng 10 giây, tốc độ quay ở đầu tầng cánh quạt tuabin 9HA.01 có thể đạt vận tốc 1.200mph/1.931kph, tức nhanh hơn 1,5 lần vận tốc âm thanh.

Tuabin khi 9HA.01 My lap ky luc the gioi - Anh 2

Turbin 9HA.01 lắp tại nhà máy Bouchain

Tuabin khi 9HA.01 My lap ky luc the gioi - Anh 3

Để giúp bạn đọc hiểu thêm về turbine vừa được trao kỷ lục Guinness 9HA.01, tạp chí GE Reports vừa có cuộc phỏng vấn với ông John Lammas, Giám đốc kỹ thuật Phân ban GE Power và Phó Chủ tịch Phân ban Điện - Khí GE. Dưới đây là một số nội dung chính về cuộc phỏng vấn chớp nhoáng này.

GE Reports (hỏi): - Tổ chức GWR cho biết Bouchain là nhà máy điện chu trình hỗn hợp hiệu suất cao nhất thế giới, xin ông nói thêm về điều này?

John Lammas (trả lời): - Có nghĩa, chúng ta sử dụng khí tự nhiên để sản xuất điện trong một tua-bin khí cực kỳ hiệu quả, trong đó có việc tận dụng nhiệt của nó để làm sôi nước và làm tăng hiệu quả bên trong tua-bin.

Tuabin khi 9HA.01 My lap ky luc the gioi - Anh 4

Nhà máy điện Bouchain do GE và EDF hợp tác xây dựng

Hỏi: - Chính xác kỷ lục thế giới ở đây là gì?

Trả lời: - Đó chính là hiệu quả sinh điện của turbin, hiệu quả chính xác đo được là 62,22%, cao nhất trong số những kỷ lục trước đó chỉ đạt 61,5% đối với một tuabin "phi GE". Mức hiệu quả này giúp khách hàng tiết kiệm được rất nhiều chi phí. Theo tính toán, một nhà máy điện 1.000 MW sử dụng một cặp tuabin HA có thể tiết kiệm 50 triệu USD tiền mua nhiên liệu trong thời gian hơn 10 năm bằng cách nâng cao hiệu quả 1%.

Để làm được điều này GE phải mất gần một thập kỷ, trong đó 36 tháng để nghiên cứu phát triển, 6 năm để thử nghiệm và thời gian còn lại áp dụng cho nhà máy Bouchain. Trong quá trình nghiên cứu thử nghiệm, GE đã đưa công suất turbin từ mức dưới 60% lên trên 62% và hiện tại đang tiếp tục nghiên cứu để đạt mức 65%.

Tuabin khi 9HA.01 My lap ky luc the gioi - Anh 5

Hệ cánh quạt của turbin 9HA

Hỏi: - Xin ông nói thêm về turbine 9HA.01dùng cho nhà máy Bouchain.

Trả lời: - Đây là sự kết hợp của nhiều sự kiện. Hiện tại chúng tôi đang chạy ở mức nhiệt độ cao. Sử dụng nhiều loại vật liệu cao cấp, sơn chống nhiệt tốt hơn và công nghệ làm mát cũng tinh vi hơn. Đặc biệt, tuabin có tính năng khí động học tuyệt vời vì cánh quạt có cấu hình cong nên hiệu quả hoạt động đạt mức tối ưu.