Sonderlösungen zur Befundbehebung

Index

Einleitung

Zwischenrevision an einer XXMW Siemens Dampfturbine im MHKW

  • Durchführung einer kleinen Revision (Lagerkontrolle, Ventilrevision, axialen Vergangprobe) im Zuge des Stillstands
  • Ermittelte Spiele weit unter Herstellervorgabe, „Knarzgeräusche“ und Rückfedern beim Ausschieben

    → Öffnen der Turbine

Ausgangssituation

Befundung der Turbine

  • Starke Anstreifschäden
  • Austreten von Dicht- bändern, insbesondere am Ausgleichskolben
  • Klaffungen an Deck- bändern einiger Leit- schaufelreihen
  • Defekter Winkelring (Rotation)

Maßnahmen zur Befundbehebung

  • Vor Erstellung des Reparaturkonzepts stand die Ursachenforschung zur zukünftigen Schadenvermeidung im Fokus
  • Eine hohe Temperaturdifferenz zwischen Ober- und Unterteil ist aus den vergangenen Anfahrvorgängen bekannt
  • Die Installation einer „Bauchheizung“ wurde bereits vorab vorbereitet
  • Im Zuge der Revision wurde ein Lösungskonzept erstellt, die elastische Verformung des Turbinengehäuses nachzuweisen

Methodik

  • Einbau und Fixierung einer Lehrwelle mit digitalen Messuhren.
  • Anordnung der Messuhren an Innenteile in vertikaler Richtung.
  • Montage der Innenteile-OT und Gehäuse-OT.
  • Nutzung der Begleitheizung als „Anfahrsimulation“

Verwendete Geräte

  • 1x Lehrwelle   (Fertigung ML Powertech GmbH)
  • 1x Laptop zur EDV   (Excel basierte Verarbeitung)
  • Begleitheizung 1 & 2   (Nachgerüstet durch Thermoproz.)
  • 1x Analoge Messuhr   (PG1177)
  • 13x Digitale Messuhren mit Sender- und Empfängereinrichtung (U-Wave-System; Hersteller: Mitutoyo)

Versuchsdurchführung

  • Erstellung einer Referenzmessung vor Inbetriebnahme
  • Aufnahme der Messreihen im 15 Minuten-Takt

Messergebnisse

Positive Messdifferenz zur Referenzmessung:

  • Bauteile werden abgesenkt

Negative Messdifferenz zur Referenzmessung:

  • Bauteile werden angehoben

Insbesondere der Zwischenboden (675) und die Leitschaufelträger 1,2 und 3 (600, 575 und 550) weisen mit einer Messdifferenz von 0,28 mm bis 0,44 mm bei Δϑ = 40 K einen hohen Versatz auf.

  • Aufgrund der Anordnung der Begleitheizung im unteren Teil der Turbine, ist der reale Anfahrprozess invers zu vorliegender Messreihe.
    • Nach oben gerichtete Wölbung tritt auf „Katzbuckeln“.
    • Verminderung des Radialspiels zwischen Innenteilen und Läufer im Unterteil.
    • Besonders der vordere Bereich der Turbine ist betroffen (analog zum vorliegenden Schaden)
  • Mögliche Ursache für Anstreifschaden.
  • Kompromissfindung hinsichtlich Montage notwendig.

Maßnahmen

Maßnahmen zur Schadensvermeidung

  • Dauerhafter, geregelter Betrieb der Begleitheizung, um die Temperaturdifferenz bestmöglich zu minimieren
  • Gestörte Ausrichtung der Innenteile zur Vermeidung von Anstreifvorgängen

  • Auslegung der Spiele an das mögliche Maximum im Bereich der Zwischenabdichtung, Ausgleichskolben und betroffenen Träger

Reparaturempfehlung

Reparaturempfehlungen

  • Erneuerung der Dichtbänder, lauf- und leitseitig. Die Erneuerung der Läuferbänder macht ein Auswuchten bei Nenndrehzahl erforderlich
  • Erneuerung der Winkelringabdichtung unter Einhaltung der Spiele
  • Erneuerung der Leitschaufeln wurde zur Diskussion gestellt, wurde aufgrund der massiven Kosten und terminlichen Situation als Lösung zurückgewiesen

Alternativlösung

  • Als Alternative zur Erneuerung der Leitschaufeln wurde ein Reparaturkonzept im Laser-schweißverfahren erarbeitet, um die Vorspannung zwischen den Schaufeln wiederherzustellen
  • Durchführung der vorgeschlagenen Arbeiten ohne den terminkritischen Pfad der Neubebänderung zu beeinflussen

Lösung im Laserschweißverfahren

Auslieferbereitschaft der Träger

Diskussion

Uneingeschränkter Lastbetrieb nach IBN