Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 10/2008

Die Entwicklung offenporöser Mehrschichtsysteme für Dampfturbinen der 700-°C-Technologie

Dieter Bohn

Die Entwicklung thermisch hochbelasteter, offenporiger und gekühlter Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke hat zum Ziel, die technischen und wissenschaftlichen Grundlagen zu schaffen, um in einem Kombi-Kraftwerk der Zukunft ab etwa dem Jahr 2025 Gesamtwirkungsgrade von rund 65 % zu erreichen. Dazu müssen Turbineneintrittstemperaturen von 1350 ºC (ISO) in der Gasturbine und 650 bis 690 ºC in der Dampfturbine verwirklicht werden. Diese Temperaturen sind durch die Entwicklung neuer Werkstofflösungen in Verbindung mit einer Effusionskühlung zu realisieren.

Dampfturbinenbetrieb und Schäden nach langer Einsatzzeit

Stefan Thumm, Martin Eckel und Bruno Metzner

Ausgehend von aktuellen Beispielen, die bei der Allianz Global Corporate & Specialty AG, dem Industrieversicherer der Allianz und der AZT Risk&Technology GmbH (AZT) sowohl an Industriedampfturbinen als auch an großen Dampfturbinen zur reinen Stromerzeugung bearbeitet  wurden, werden die betroffenen Komponenten und die Schadenmechanismen, die sich aus dem Langzeitbetrieb ergeben, dargestellt. Hinsichtlich der Schadenverhütung werden die zur Verfügung stehenden Möglichkeiten vorgestellt. Dies betrifft insbesondere Instandhaltungskonzepte und -strategien.

Festigkeitsprüfung an einem 920-MW-Dampferzeuger – Ersatz durch gleichwertige zerstörungsfreie Prüfungen

Jens Winkler und Peter Lange

Im Jahr 2007 sollte im Rahmen einer Hauptrevision an einem 920-MW-Dampferzeuger im Kraftwerk Lippendorf erstmalig eine wiederkehrende Festigkeitsprüfung gemäß den gesetzlichen Regelungen realisiert werden. Die TÜV SÜD Industrie Service GmbH wurde von Vattenfall Europe Generation AG & Co. KG mit der Ermittlung eines zur Wasserdruckprüfung gleichwertigen zerstörungsfreien Verfahrens beauftragt. Erstmalig in Deutschland wurde so die Festigkeitsprüfung eines Dampferzeugers dieser Größenordnung vollständig durch gleichwertige zerstörungsfreie Prüfungen ersetzt.

Automatisierte vollvolumetrische Turbinenläuferprüfung mit Phased-Array-Technik

Andreas Nowi

Die regelmäßige wiederkehrende Ultraschall- und Rissprüfung von Turbinenrotoren nach langzeitiger Betriebsbeanspruchung gehört seit der zweiten Hälfte der 1970er Jahre zu Standard-Inspektionsempfehlungen. Zur Verkürzung der Prüfdauer, Erhöhung der Aussagegenauigkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse hat Alstom ein innovatives, automatisiertes Prüfverfahren entwickelt, das auf dem Einsatz der Ultraschall-Phased-Array-Technik basiert.

Turbinenrevision in einem Industriekraftwerk – Resultat aus dem Verzicht auf Hersteller-Kompetenz

Lutz Dümmel

Für eine zweigehäusige Entnahme-/ Kondensationsturbine mit 20 MW aus dem Baujahr 1964 wurde die Revision im Jahre 2007 erstmals durch ein Serviceunternehmen und nicht den Original Equipment Manufacturer (OEM) durchgeführt. Insgesamt haben die Erfahrungen aus der ersten Zusammenarbeit mit dem Serviceunternehmen zu wichtigen Erkenntnissen geführt.

Neue Niederdruck-Module für die MAN-Dampfturbinenproduktlinie – Hochentwickelte Beschaufelungen für höchste Leistungsdichten und Wirkungsgrade

Mark Andre Schwarz, Klaus Behnke und Hartmut Klemm

Aktuell ist sowohl für Generatorantriebe als auch für „Mechanical Drives“ der Markttrend zu beobachten, dass zunehmend kleinere Einheiten bis 150 MW Dampfturbinenleistung mit deutlich höheren Wirkungsgraden nachgefragt werden. Diesen Herausforderungen stellt sich die MAN TURBO mit der Durchführung eines umfangreichen Entwicklungsvorhabens, mit dessen Umsetzung die Einsatzbereiche der aktuellen Dampfturbinenbaureihen erheblich erweitert werden.

Einkoppelung von direktverdampfenden Parabolrinnenkollektoren in Dampfkraftwerke

Robert Pitz-Paal, Markus Eck und Tobias Hirsch

Bei solarthermischen Kraftwerken beschränkt bislang die limitierte Temperaturbeständigkeit des synthetischen Thermoöls die Frischdampfparameter im Dampfkreislauf auf etwa 375 °C. Daher soll das Thermoöl durch Kesselspeisewasser ersetzt werden und die Verdampfung in den Kollektoren erfolgen. Eine Übersicht über das Direktverdampfungskonzept für Parabolrinnenkraftwerke wird gegeben und bisherige Betriebserfahrungen werden zusammengefasst.

Wachstum von Oxidschichten bei höheren Temperaturen von bis zu 650 °C

Reinhard Knödler und Stefan Straub

Zukünftige Kraftwerke werden bei sehr viel höheren Dampftemperaturen betrieben als heute. Im Hinblick auf die eingesetzten Materialien ist dabei die erhöhte Oxidationsrate problematisch, insbesondere bezüglich der Abzehrung der Wandstärke. Wachstum und Morphologie von Oxidschichten bei höheren Temperaturen von bis zu 650 °C werden aufgrund theoretischer Überlegungen und experimenteller Beobachtungen diskutiert. Es zeigt sich, dass Labortests nur einen ersten Hinweis über das Verhalten von Stählen im laufenden Kraftwerksbetrieb geben können.

Konzept und Betriebsergebnisse des Umbaus zur Leistungssteigerung der Dampferzeuger für die Verbrennung von Raffinerie-Rückständen

Roland Bräcker, Hans-Ulrich Thierbach und Uwe Rähder

Im PCK Schwedt wurden zwei mit Raffinerie-Rückstandsölen befeuerte Naturumlaufdampferzeuger mit einer Auslegungsleistung von 620 t/h ertüchtigt, um eine Leistungssteigerung auf 750 t/h zu realisieren. Technische Details des hierfür erforderlichen Umbaus, Maßnahmen zur Gewährleistung eines zukünftig störungsfreien Betriebs sowie erste Betriebsergebnisse werden vorgestellt. Diese zeigen, dass mit dem Brennstoff HSC-R geringe Verschmutzung der Kessel und hohe Volllastverfügbarkeit der Dampferzeuger erreicht werden.

Erste Betriebserfahrungen mit der Rauchgasreinigung der Thermischen Ersatzbrennstoff-Verwertungsanlage (TEV)

Winfried Notter, Wei Xi, Jürgen Gottschalk und Reenhard Gerdes

Seit Inbetriebnahme im Jahr 2005 werden in der Thermische Ersatzbrennstoff-Verwertungsanlage (TEV) der Stadtwerke Neumünster ca. 150.000 t/a an Reststoffen aus der vorgeschalteten mechanisch-biologischen Aufbereitung verbrannt. Die stark unterschiedlichen Chlorgehalte von Ersatzbrennstoffen und Kohle – als optionalen Brennstoff – stellen besondere Anforderungen an die Chemie innerhalb der Rauchgasreinigung. Das besondere Anlagenkonzept der Rauchgasreinigung wird vorgestellt und Erfahrungen aus der Inbetriebnahme sowie der Betriebsphase werden beschrieben.

Datamining und statistische Prozesskontrolle zur zustandsorientierten Instandhaltung

Peter Deeskow, Urs Steinmetz und Martin Hay

Eine optimierte, zustandsorientierte Instandhaltung von Kraftwerken soll zwischen den möglichen wirtschaftlichen Konsequenzen und den Instandhaltungskosten abwägen. Dies erfordert eine frühzeitige und vor allem zuverlässige Erkennung von Änderungen des Anlagenzustands. Dazu können normierte Kennwerte (KPIs, Key Performance Indicators) herangezogen werden. Softwarewerkzeuge, die Methoden des Datamining verwenden, können die Definition und Bereitstellung solcher KPIs erleichtern.

Lausitzer Braunkohle – Entscheidung für die Zukunft

Detlev Dähnert und Wolfgang Ketzmer

Im Jahr 2007 förderten die vier aktiven Tagebaue in der Lausitz rd. 60 Mio. t Rohbraunkohle und versorgten damit die Kraftwerke der Vattenfall Europe Generation, den Veredlungsbetrieb Schwarze Pumpe und weitere Abnehmer. Für die Zukunft des Lausitzer Braunkohlenreviers wurde eine Reihe wichtiger Entscheidungen getroffen bzw. auf den Weg gebracht. Im Mittelpunkt steht dabei das Konzept der langfristigen Bergbau- und Kraftwerksentwicklung. Die wirtschaftliche Entwicklung der Region ist dabei mit ein wichtiger regionaler, wirtschaftlicher und arbeitspolitischer Aspekt für die Lausitz.

Stressoren an modernen Arbeitsplätzen – Untersuchungen zu „Technikstress“ in Kraftwerken

Annette Hoppe, Sven Binkowski und Dietmar Haake

Im Fokus von Statusanalysen zu Wartenarbeitsplätzen aus ergonomischer und psychologischer Sicht standen zwei Zielstellungen: Eine wissenschaftliche Analyse der Stressoren an hochkomplexen Arbeitsplätzen um weitere Erkenntnisse zum Thema „Technikstress“ zu gewinnen und eine praxisrelevante Bewertung der Arbeitsplätze zur Einschätzung von Belastungen. Als Ergebnis soll ein Leitfaden entstehen, der als Grundlage für die Gestaltung moderner Wartenarbeitsplätze dienen soll.