Anschlussprojekt zum Programmteil "Material-Betriebserprobung" aus dem Verbundforschungsprogramm KOMET 650

Projektnummer 251

Auch für höchste Prozessparameter (700/720 °C, 375 bar) ist die Entwicklung hochwarmfester, korrosionsresistenter Werkstoffe für Komponenten des Dampferzeugers, der Dampfturbine und der Rohrleitung unabdingbar. Das schließt die Verifizierung ihrer Festigkeitseigenschaften, die Etablierung von Verarbeitungsverfahren, insbesondere der Schweiß- und Mischverbindungen, ein. Dies ist nur durch die realitätsnahe Erprobung von Komponenten aus den neuen Werkstoffen möglich.

Im Rahmen des Vorläuferprojektes wurde in den Block B des Kraftwerks Westfalen der RWE Power AG eine Versuchsanlage integriert, in der sowohl Kesselrohre als auch dickwandige Rohrleitungen bei höheren Temperaturen im Einsatz sind. Als Werkstoffe sind verschiedene Ferrite, Austenite und eine Nickelbasislegierung eingesetzt worden, um unter anderem deren Verhalten hinsichtlich Hochtemperaturkorrosion, rauchgasseitiger und dampfseitiger Oxidation sowie Kriechen zu untersuchen. Die Anlage enthält zusätzlich eine Versuchsstrecke, in der fortschrittliche Dampfturbinenwerkstoffe, verschiedene ferritische und austenitische Werkstoffe und Beschichtungsmaterialien, bei Dampftemperaturen bis zu 650 °C hinsichtlich ihrer Oxidationsbeständigkeit getestet werden. Weiterhin werden das Betriebsverhalten und neuartige Konzepte von Armaturen für Dampftemperaturen bis 650 °C in der Anlage erprobt.

Die regelmäßigen Bauteil- und Werkstoffprüfungen, die im Rahmen des Vorläuferprojektes durchgeführt wurden, haben bereits Erkenntnisse über die Einsatzmöglichkeiten der erprobten Werkstoffe ergeben. Zudem sind umfangreiche Materialdaten zu den eingesetzten Werkstoffen gewonnen worden. Um mit diesen Daten eine geeignete Werkstoffauswahl für thermisch hoch belastete Bauteile zukünftiger Kraftwerke zuverlässig treffen zu können, sind die im Anschlussprojekt angestrebten Untersuchungsergebnisse von ausschlaggebender Bedeutung, da erst mit entsprechender Laufzeit des Feldversuchs die Ergebnisse hinreichend belastbar sind. Darüber hinaus bietet die Verlängerung der Betriebszeit der Versuchsanlage die Möglichkeit, weitere Werkstoffe zu testen und das Untersuchungsprogramm um neue Auswertungsmethoden zu erweitern.

Die Durchführung des Anschlussprojektes gewährleistet die volle Ausschöpfung des Potentials der Versuchsanlage über die komplette Lebensdauer sowie eine systematische Auswertung des Datenmaterials nach Abschluss des Versuchsbetriebes. Das Vorhaben leistet damit einen wesentlichen Beitrag im Rahmen der deutschen und europäischen Gesamtanstrengungen zur Wirkungsgraderhöhung von Kraftwerken.