Neue Werkstoffe für Dampfturbinen

Projektnummer 217

Die im Forschungsprojekt 158 begonnenen Untersuchungen zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten moderner Turbinenwerkstoffe werden fortgesetzt mit dem Ziel, das Langzeitverhalten hochbeanspruchter Turbinenwellen und -gehäuse sowie Armaturen sicherer bewerten zu können.

Hierbei wird für die meisten Bauteile eine Versuchszeit von ca. 53 000 Stunden erreicht, die zumindest eine Extrapolation bis auf 150.000 Stunden zulässt. Mit zusätzlichen Versuchen bei 625 °C wird diese Extrapolation gestützt. In Verbindung mit den verfügbaren Ergebnissen aus dem COST-Programm, die mit Proben von Pilotbauteilen ermittelt werden, die heute bereits 60.000 bis 70.000 Stunden erreicht haben, wird dann wahrscheinlich auch eine Extrapolation für die Produktionsbauteile bis 200.000 Stunden möglich sein.

Die während der Laufzeit des Projektes 158 erreichten Versuchsergebnisse für die Pilotbauteile lassen ebenfalls noch keinen zuverlässigen Vergleich mit den verfügbaren Daten von kleineren und länger geprüften Bauteilen und damit auch keine Aussage über die Anwendbarkeit dieser Stähle für größere Bauteile zu.

Durch die Ausweitung der Untersuchungszeit der Proben dieser beiden Bauteile um weitere 24.000 Stunden wird eine gute Grundlage für diese Bewertung geschaffen.

Von der Durchführung des Forschungsvorhabens wird folgender Nutzen für die Energieversorgungsunternehmen erwartet:

  • Die gründliche Untersuchung vieler Produktionsbauteile erlaubt eine Absicherung der Auslegungskennwerte für 600 °C Kraftwerke. Daraus resultiert eine hohe Verfügbarkeit und lange Lebensdauer der Anlagen.
  • Die höheren Dampfparameter verbessern den thermischen Wirkungsgrad und reduzieren die CO2-Emission der Anlagen.
  • Durch die gemeinsame Erarbeitung der Ergebnisse ist ein direkter Kenntnistransfer zwischen Kraftwerksbetreibern und Turbinenherstellern gewährleistet.
  • Im Rahmen des Forschungsvorhabens informieren die Turbinenhersteller über den Stand anderer nationaler und internationaler Forschungsvorhaben sowie über alle relevanten internationalen Tagungen, die sich mit der Neuentwicklung von Kraftwerkswerkstoffen befassen (COST 522, THERMIE, MARCKO etc.)