Các tuabin hơi hiệu suất cao ngày càng được ưa chuộng trong các nhà máy thép, giải quyết những khó khăn của ngành và thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh.

Nguyên lý phát điện khí tương tự như một phiên bản công nghiệp của việc gió làm quay chong chóng giấy, và chìa khóa để đạt được hiệu quả chuyển đổi hơi nước thành điện năng nằm chính ở tuabin hơi nước hiệu suất cao này. Trong lĩnh vực phát điện khí cho ngành thép và luyện kim, các tổ máy quy mô lớn trên 135 megawatt từ lâu đã áp dụng rộng rãi các thông số siêu tới hạn, chứng minh những lợi thế đáng kể về hiệu quả. Tuy nhiên, trong phạm vi công suất cốt lõi từ 80 đến 120 megawatt, một vấn đề nan giải vẫn tồn tại: trong khi công nghệ siêu tới hạn mang lại hiệu quả vượt trội, chi phí đầu tư vẫn quá cao – tương tự như việc trang bị động cơ máy bay cho một chiếc xe gia đình, dẫn đến tỷ lệ chi phí/hiệu suất thấp. Ngược lại, công nghệ dưới tới hạn truyền thống lại thiếu hiệu quả năng lượng, khó theo kịp các nỗ lực chuyển đổi công nghiệp sang nền kinh tế carbon thấp, dẫn đến sản lượng điện tương đối yếu.

Đối mặt với bài toán khó nhằn này trong ngành, đội ngũ R&D đã tập trung nỗ lực một cách chính xác, nhắm vào vùng kỹ thuật trung gian – trên mức cận tới hạn nhưng chưa phải là siêu tới hạn – đạt được bước đột phá trong đổi mới. Dựa trên kinh nghiệm kỹ thuật chín muồi của các tổ máy siêu tới hạn công suất 150 megawatt, đội ngũ R&D đã phá vỡ các quy ước của ngành bằng cách lần đầu tiên áp dụng sự kết hợp thông số cao 16,7 MPa và 600°C cho một tổ máy công suất 100 megawatt. Điều này tương đương với việc trang bị cho một chiếc SUV cỡ trung công nghệ điều chỉnh động cơ của một chiếc xe thể thao hàng đầu. Nó giữ được những đặc tính hiệu suất cao của các tổ máy siêu tới hạn trong khi vẫn duy trì được sự ổn định đã được chứng minh của các tổ máy cận tới hạn, tối đa hóa hiệu quả năng lượng trong khi kiểm soát chi phí. Điều này đã giải quyết thành công điểm yếu của ngành đối với các tổ máy công suất 100 megawatt – đó là – không đủ cao cũng không đủ thấp – đưa các tổ máy phát điện khí thuộc loại này bước vào kỷ nguyên 600°C.

Ngoài bước đột phá về các thông số cao, thiết kế bên trong của thiết bị còn thể hiện sự tỉ mỉ trong chế tạo. Hệ thống dòng chảy sử dụng công nghệ dòng phản ứng đa tầng, giảm enthalpy nhỏ, hiệu suất cao mới nhất do công ty tự phát triển. Mỗi tầng cánh quạt và mỗi điểm làm kín đều được tính toán chính xác để giảm thiểu rò rỉ hơi nước và tổn thất năng lượng, giống như việc xây dựng các cửa cống tinh xảo cho dòng sông chảy xiết, đảm bảo mọi đơn vị năng lượng đều được sử dụng tối đa. Đồng thời, đội ngũ R&D đã tích hợp triệt để nhu cầu vận hành thực tế của các nhà máy thép, tối ưu hóa hệ thống điều khiển của thiết bị để đảm bảo hoạt động ổn định và điều chỉnh linh hoạt. Khả năng vận hành dễ dàng của thiết bị vượt trội hơn hẳn so với các thiết bị cận tới hạn thông thường, được nhân viên vận hành và bảo trì đánh giá cao. Để giải quyết các hạn chế về không gian và mạng lưới đường ống dày đặc thường thấy ở các nhà máy thép, thiết bị áp dụng thiết kế cấu trúc nhỏ gọn hai xi lanh, một ống xả, giảm đáng kể diện tích chiếm dụng, từ đó giảm chi phí xây dựng tại chỗ và tối đa hóa việc sử dụng không gian.

Một bản thiết kế ưu việt đòi hỏi sự hỗ trợ của các quy trình sản xuất tinh xảo. Để tạo ra thiết bị điện vừa mạnh mẽ vừa linh hoạt, giai đoạn sản xuất sử dụng công nghệ lắp ráp kỹ thuật số. Điều này cho phép kiểm soát chính xác sự căn chỉnh linh kiện và khe hở dòng chảy, đạt được sự khớp nối linh kiện hoàn hảo với độ chính xác ở mức micron. Mỗi quy trình đều được kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, đảm bảo từng bước được thực hiện chính xác, thể hiện triết lý sản xuất tinh gọn. Trong quá trình thực hiện dự án, các nhóm R&D và sản xuất đã tăng cường lập kế hoạch và quản lý dự án tích hợp, phối hợp tất cả các giai đoạn từ phát triển công nghệ, mua sắm vật liệu đến sản xuất, đảm bảo tích hợp quy trình liền mạch. Nỗ lực này đã lập kỷ lục mới trong ngành bằng cách cung cấp một mô hình mới được phát triển trong vòng 12 tháng. Từ khi xuất xưởng các linh kiện cốt lõi như rôto áp suất trung bình thấp đến khi vận hành thành công thiết bị, chỉ mất 40 ngày, chứng tỏ khả năng thực hiện hiệu quả cao để hoàn thành cam kết giao hàng và vượt qua ba thách thức: độ khó phát triển cao, tiến độ giao hàng gấp rút và yêu cầu chất lượng nghiêm ngặt.

Vào lúc 19:45 ngày 20 tháng 3, tổ máy đã vận hành thành công bằng cách kết nối với lưới điện, với các thông số vận hành tuyệt vời và hiệu suất ổn định, chứng minh hiệu quả kinh tế được cải thiện đáng kể so với các tổ máy dưới tới hạn 100 megawatt truyền thống. Vào ngày vận hành, khách hàng đã đặc biệt trao tặng một biểu ngữ kỷ niệm, thể hiện sự đánh giá cao của họ đối với thiết bị này một cách đơn giản nhưng sâu sắc. Ngày nay, trái tim năng lượng của nhà máy thép này vẫn tiếp tục hoạt động trơn tru và hiệu quả, thu hồi và sử dụng năng lượng nhiệt khí công nghiệp. Nó hỗ trợ nhà máy thép đạt được mục tiêu phát điện sạch và giảm phát thải ô nhiễm, giảm chi phí vận hành của doanh nghiệp đồng thời thúc đẩy chuyển đổi xanh, viết nên một chương mới về cách thiết bị công nghiệp mạnh mẽ thúc đẩy nâng cấp ngành công nghiệp bằng khả năng vượt trội của nó.