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近日,全球首款3d打印的sgt-700燃气轮机燃烧器在意昂集团位于德国黑森州菲利普斯塔尔(philippsthal)的联合循环电厂中已经运行达到一年,成果引人瞩目,该燃烧器无问题运行已超8,000小时。此次或将意味着西门子和意昂集团(e.on)在面向能源行业的3d打印领域迎来重要里程碑。

首款3d打印燃烧器

sgt-700燃气轮机燃烧器是西门子的智能燃烧器制造项目在瑞典芬斯蓬(finsp?ng)打造出的首批燃烧器,与传统方法需要13个独立部件和18个焊接头不同的是,3d打印的每个燃烧器头部都采用一体制造。设计方面的改进,比如将引火燃气管由外部燃气管变成燃烧器头部的一部分,能够保持更低的运转温度,从而有助于延长组件寿命,并最终延长燃气轮机的使用寿命。

事实上,早在2008年,西门子就开始投资金属3d打印技术,并且针对发电领域进行了3d打印技术研发。2012年,西门子安装了第一台eos m280 slm打印机,并将其改造用于燃烧器修复。2013年,第一批3d打印燃烧器喷嘴和旋流器安装用于商业燃气轮机中。2016年,西门子收购了全球领先的增材制造企业之一,英国的materials solutions公司。2017年,西门子的3d-experts设计并打印出全球首款燃气轮机叶片,并在运行工况下进行了验证。同年,后来部署到意昂集团的菲利普斯塔尔电厂中的燃烧器在芬斯蓬制造成功。

共创模式实现合作共赢

作为能源服务商的意昂集团,希望能够在产品的精确度和稳定性上有一定的要求,在看到西门子生产的燃烧器时就预测,与传统模式相比,似乎更能在性能上改进;西门子则负责创新设计和制造技术的开发,意昂集团从前期阶段开始受益后,积极参与和对西门子推动创新的坚定支持,也令西门子实现了这一项颠覆新技术的验证。在未来这样的模式或将得到更多的运用,也令西门子在推动更多技术应用方面的达到领先地位。

增材制造前景远大

无论是汽车和航空航天行业,还是能源领域,增材制造都在彻底改变开发和生产组件的方式。譬如,传统制造工艺很难生产出更高效、更耐高温的低排放透平。而如今采用3d打印技术,可以制造出几乎任何可能想到的结构。采用3d打印工艺,可通过复杂的内部腔道冷却燃气轮机涡轮叶片和导向叶片等部件,提升冷却效率。

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