Holdings: Stationäre Gasturbinen

Stationäre Gasturbinen:

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Other Authors:	Lechner, Christof 1962- (Editor), Seume, Jörg 1958- (Editor)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin Springer Vieweg [2019]
Edition:	3. Auflage
Series:	VDI-Buch
Subjects:	Gaskraftwerk Gasturbine Aeroderivate Beschichtungen Brennstoffe Ferndiagnose Kraftwerk Kraftwerke Maschinendynamik Normung Strömungsmaschine Turbine Verbrennung Verdichter THF TH
Online Access:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XXXIII, 701 Seiten Illustrationen, Diagramme 27.9 cm x 21 cm
ISBN:	9783662561331 3662561336

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GASTURBINENTYPEN - EINE UEBERSICHT . 1 ALEXANDER WIEDERMANN 1.1 BETRIEBSARTEN UND GASTURBINENTYPEN . 2 1.2 ZUR ENTWICKLUNG DER GASTURBINE . 4 LITERATUR . 8 2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN . 9 JOST BRAUN 2.1 DEFINITIONEN DER VERWENDETEN GROESSEN . 9 2.1.1 IDEALES GASVERHALTEN . 9 2.1.2 UNVERAENDERTE STOFFEIGENSCHAFTEN IM KREISPROZESS . 10 2.1.3 MITTLERE WAERMEKAPAZITAET UEBER ZUSTANDSAENDERUNGEN . 10 2.1.4 THERMISCHER WIRKUNGSGRAD UND PROZESSWIRKUNGSGRADE . 11 2.1.5 VERDICHTER- UND TURBINENWIRKUNGSGRADE . 11 2.1.6 MISCHTEMPERATUR UND MISCHWIRKUNGSGRADE . 13 2.2 IDEALE VERGLEICHSPROZESSE . 13 2.2.1 CARNOT-PROZESS . 14 2.2.2 UMSETZUNG DES CARNOT-PROZESSES MIT GASEN . 14 2.2.3 OFFENER JOULE- (ODER BRAYTON-)PROZESS . 15 2.2.4 ERICSSON-PROZESS . 15 2.3 REALE GASTURBINENPROZESSE . 16 2.3.1 EINFLUSS DER HAUPTVERLUSTE AUF DEN JOULE-PROZESS . 16 2.3.2 EINFLUSS VON DRUCKVERHAELTNIS UND PROZESSTEMPERATUREN . 18 2.3.3 SPEZIFISCHE ARBEIT, WIRKUNGSGRAD UND ABGASTEMPERATUR . 19 2.3.4 PROZESSBESTIMMENDE KOMPONENTEN . 20 2.4 VARIANTEN DES OFFENEN JOULE-PROZESSES ZUR PROZESSVERBESSERUNG . 22 2.4.1 EINFLUSS EINER ZWISCHENERHITZUNG (REHEAT) . 22 2.4.2 EINFLUSS EINER ZWISCHENKUEHLUNG . 25 2.4.3 EINFLUSS EINES REKUPERATORS . 25 2.4.4 LEISTUNGSORIENTIERTE PROZESSVERBESSERUNGEN . 26 2.4.5 BEISPIELE STATIONAERER GASTURBINEN . 27 LITERATUR . 30 3 GT-KRAFTWERKE . 31 LOTHAR BALLING 3.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 31 3.2 FRUEHE ANWENDUNGEN . 31 3.3 WANDEL DER KUNDENSTRUKTUR UND MARKTANFORDERUNGEN . 33 3.4 BETRIEBS- UND WARTUNGSKOSTEN . 37 3.5 GT-KRAFTWERKE FUER DIE STROMERZEUGUNG HEUTE . 37 3.5.1 GASTURBINEN-KRAFTWERKE (SIMPLE CYCLE) . 37 3.5.2 PHASENSCHIEBERBETRIEB . 38 3.5.3 ANLAGEN ZUR WAERME-KRAFT-KOPPLUNG . 38 3.5.4 GASTURBINEN FUER VERBUND-ZKOMBIKRAFTWERKE UND REPOWERING . . 38 3.5.5 GUD-ANLAGEN MIT INTEGRIERTER VERGASUNG . 39 3.5.6 LUFTSPEICHER-KRAFTWERKE (COMPRESSED AIR STORAGE SYSTEM * GAS) . 40 3.6 AUFBAU DES GT-KRAFTWERKES . 40 3.6.1 GASTURBINE . 40 3.6.2 GASTURBINEN-HILFSSYSTEME . 40 3.6.3 GENERATOR, HOCHSPANNUNGSSYSTEM . 42 3.6.4 ANSAUGSYSTEM . 43 3.6.5 KUPPLUNG . 44 3.6.6 ABGASSYSTEM . 44 3.6.7 ELEKTROTECHNIK . 44 3.6.8 LEITTECHNIK . 44 3.6.9 BAUTECHNIK . 48 3.6.10 AUSSEN- UND NEBENANLAGEN . 48 3.7 GUD-KRAFTWERKE . 49 3.8 KRAFTWERKSTYPEN, KONZEPTE . 52 3.8.1 MEHRWELLENANLAGEN . 52 3.8.2 EINWELLENANLAGEN . 54 3.8.3 STANDARDISIERUNG UND MODULARISIERUNG . 55 3.8.4 BASISKRAFTWERK MIT OPTIONEN . 57 3.8.5 REDUZIERTE ABWICKLUNGSZEITEN . 57 3.8.6 KONZEPT EINER MODERNEN TESTANLAGE . 58 3.9 HAUPTKOMPONENTEN DER GUD-ANLAGEN . 59 3.9.1 WASSER-DAMPF-KREISLAUF . 59 3.9.2 ABHITZEDAMPFERZEUGER . 61 3.10 BETRIEB DER GUD-ANLAGE . 61 LITERATUR . 64 4 AERODERIVATE . 67 ALEXANDER WIEDERMANN 4.1 PRINZIPIELLER AUFBAU . 67 4.2 BEVORZUGTE EINSATZGEBIETE VON AERODERIVATEN UND INDUSTRIEGASTURBINEN IN SCHWERBAUWEISE . 69 LITERATUR . 71 5 KRAFTWERKSKOMPONENTEN . 73 FRANK ROSSIG, THOMAS DEEG, HANS-GERD BRUMMEI, ANDREAS FELDMUELLER, GEORG HABERBERGER, DIETER BLANCK, JOACHIM BOEER UND KLAUS SEDLAZEK 5.1 WELLENKUPPLUNG . 73 5.1.1 ALLGEMEINES . 73 5.1.2 NICHTSCHALTBARE WELLENKUPPLUNGEN . 74 5.1.3 SCHALTBARE WELLENKUPPLUNGEN . 76 5.2 GETRIEBE . 78 5.2.1 EINFUEHRUNG . 78 5.2.2 VERZAHNUNG . 78 5.2.3 LAGER . 82 5.2.4 GETRIEBEKONZEPTE . 83 5.2.5 WERKSTOFFE UND WAERMEBEHANDLUNG . 84 5.2.6 HERSTELLUNG VON ROTOREN UND VERZAHNUNGEN . 85 5.2.7 SCHMIERUNG UND GETRIEBEVERLUSTE . 86 5.2.8 BETRIEBSBEDINGUNGEN UND UEBERWACHUNG . 88 5.3 ABGASSTRECKE UND ABHITZEDAMPFERZEUGER IN GUD-ANLAGEN . 89 5.3.1 ZUSAMMENSTELLUNG DER ABGASFUEHRENDEN KOMPONENTEN, FUNKTIONSBESCHREIBUNG, BAUFORMEN UND VARIANTEN, STAND DER TECHNIK . 89 5.3.2 ABHITZEDAMPFERZEUGER . 99 5.3.3 ABHITZEDAMPFERZEUGER MIT SONDEREINBAUTEN . 119 5.3.4 VERHALTEN DER ABGASSTRECKEN/ABHITZEDAMPFERZEUGER BEIM ANFAHREN EINES GUD-BLOCKS MIT ABGAS-BYPASSKAMINEN . 123 5.3.5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK (STATUS 2003) . 124 5.3.6 NEUE ENTWICKLUNGSTENDENZEN BEI DER ABGASSTRECKE UND BEI ABHITZEDAMPFERZEUGERN (STATUS 2010) . 126 5.4 DAMPFTURBINE . 130 5.4.1 EINLEITUNG . 130 5.4.2 DAMPFTURBINEN FUER DAMPFKRAFTWERKE . 130 5.4.3 ANFORDERUNGEN AN DAMPFTURBINEN FUER KOMBIPROZESSE MIT GASTURBINEN . 131 5.4.4 BAUFORMEN DER DAMPFTURBINEN FUER GUD-KRAFTWERKE . 132 5.4.5 BESCHAUFELUNG . 135 5.4.6 KONSTRUKTIVE ASPEKTE VON DAMPFTURBINEN FUER GUD-PROZESSE . . 137 5.5 WAERMEABFUHRSYSTEM . 139 5.5.1 KOMPONENTEN DES KALTEN ENDES . 139 5.5.2 EINFLUSS DES KALTEN ENDES AUF DEN WIRKUNGSGRAD . 140 5.5.3 KUEHLVERFAHREN . 140 5.5.4 AUSWAHL DES KUEHL VERFAHRENS . 150 5.5.5 NIEDERDRUCKTEILTURBINE . 150 5.5.6 OBERFLAECHENKONDENSATOR . 151 5.5.7 ABWAERMENUTZUNG . 153 5.6 TURBOGENERATOR . 154 5.6.1 ALLGEMEINES . 154 5.6.2 GENERATORBAUARTEN IM MITTLEREN LEISTUNGSBEREICH . 160 5.6.3 GENERATORERREGUNG, ANFAHRMOTOR- UND PHASENSCHIEBERBETRIEB . . 164 5.6.4 ANFORDERUNGEN AN GENERATOREN UND PRUEFUNGEN . 167 5.6.5 AUSBLICK . 170 LITERATUR . 171 6 GRUNDLAGEN DER STROEMUNGSMASCHINEN . 175 GUENTHER DIBELIUS 6.1 ENERGIEUMWANDLUNG . 175 6.1.1 UMWANDLUNGSPRINZIP . 175 6.1.2 AUSWIRKUNG DER ENERGIEUMWANDLUNG AUF DIE STROEMUNGSGROESSEN . 175 6.1.3 AUSWIRKUNG DER ENERGIEUMWANDLUNG AUF DIE THERMODYNAMISCHEN GROESSEN . 177 6.1.4 WIRKUNGSGRADE . 179 6.2 SCHAUFELGITTER . 180 6.2.1 LAUF-UND LEITGITTER . 180 6.2.2 VERZOEGERUNGS- UND BESCHLEUNIGUNGSGITTER . 181 6.2.3 VERLUSTE IN SCHAUFELGITTERN . 181 6.2.4 GITTERAUSLEGUNG . 182 6.2.5 GITTERKENNGROESSEN . 182 6.3 STUFE . 185 6.3.1 KOMBINATION VON SCHAUFELGITTERN ZU STUFEN . 185 6.3.2 STUFENKENNGROESSEN . 186 6.3.3 STUFENCHARAKTERISTIKEN, BETRIEBSVERHALTEN VON STUFEN . 186 6.4 MASCHINE . 187 6.4.1 BESCHAUFELUNG . 187 6.4.2 SCHAUFELLOSE STROEMUNGSFUEHRUNGEN . 188 6.4.3 MASCHINENKENNGROESSEN . 188 6.4.4 MASCHINENCHARAKTERISTIKEN, BETRIEBSVERHALTEN . 188 6.4.5 LEISTUNGSREGELUNG VON GASTURBINEN . 189 LITERATUR . 189 7 VERDICHTER . 191 REINHARD MOENIG UND ULRICH WALTKE 7.1 ANFORDERUNGEN AN GASTURBINENVERDICHTER . 191 7.2 GRUNDLAGEN . 193 7.3 VERDICHTERBETRIEB . 196 7.4 LEISTUNGSBETRIEB . 197 7.5 TRANSSONISCHE VERDICHTERSTUFEN . 199 7.6 SUBSONISCHE VERDICHTERSTUFEN . 203 7.7 KONZEPTION VON GASTURBINENVERDICHTERN . 208 7.8 AUSLEGUNG UND BETRIEBSVERHALTEN VON GASTURBINENVERDICHTERN . 214 7.9 BETRIEB VON GASTURBINENVERDICHTERN . 218 7.9.1 AN- UND ABFAHREN VON VIELSTUFIGEN AXIALVERDICHTERN . 218 7.9.2 MASSENSTROMREGELUNG DURCH LEITSCHAUFELVERSTELLUNG . 220 7.9.3 DREHZAHLBEREICH UND UMGEBUNGSBEDINGUNGEN . 220 7.9.4 KRITISCHE BETRIEBSZUSTAENDE . 222 7.9.5 EXPERIMENTELLE ERPROBUNG . 222 7.9.6 PRAXISPROBLEME UND MASSNAHMEN . 223 LITERATUR . 225 8 AXIALTURBINEN . 227 KONRAD VOGELER UND HERBERT F. J. BALS 8.1 GRUNDSAETZLICHES . 227 8.2 AUSLEGUNGSVERFAHREN . 230 8.3 WAHL DES REAKTIONSGRADES . 231 8.4 FESTLEGUNG DES MERIDIANKANALS . 232 8.5 FESTLEGUNG DER PROFILSEHNENLAENGE . 234 8.6 PROFILIERUNG DER SCHAUFELN . 235 8.7 EINFLUSS DER RADIALSPALTE . 237 8.8 DREIDIMENSIONALE NACHRECHNUNG . 237 8.9 LEBENSDAUERBETRACHTUNGEN . 239 8.10 BETRIEBSGRENZEN . 239 8.11 BETRIEBSVERHALTEN . 240 LITERATUR . 241 9 GRUNDLAGEN DER VERBRENNUNG IN STATIONAEREN GASTURBINEN . 243 THOMAS SATTELMAYER 9.1 AUFGABEN DER BRENNKAMMER . 243 9.2 ENERGIE- UND STOFFUMWANDLUNG IN DER BRENNKAMMER . 244 9.3 FLAMMENTYPEN . 247 9.3.1 EINFLUSS DES BRENNSTOFFS . 247 9.3.2 HAUPTCHARAKTERISTIKA . 248 9.4 FLAMMENSTABILISIERUNG . 249 9.5 ABLAUF DER REAKTION . 250 9.6 NO-BILDUNG . 253 9.6.1 KINETIK . 254 9.6.2 DIFFUSIONSFLAMME . 254 9.6.3 VORMISCHVERFAHREN . 255 9.6.4 FETT-MAGER-VERBRENNUNG . 259 9.7 RUSSEMISSION . 259 9.8 TEILLASTVERHALTEN, STUFUNGSKONZEPTE UND PILOTIERUNG . 260 9.9 FLAMMENDYNAMIK . 263 9.9.1 PULSATIONEN UND STABILISIERUNGSMASSNAHMEN . 263 9.9.2 FLAMMENRUECKSCHLAG IM VORMISCHBRENNER . 266 9.9.3 SELBSTZUENDUNG . 268 9.10 AUFBEREITUNG FLUESSIGER BRENNSTOFFE . 271 9.11 ZERSTAEUBUNG . 271 9.11.1 TROPFENVERDAMPFUNG UND -DISPERSION . 272 LITERATUR . 273 10 TECHNISCHE VERBRENNUNGSSYSTEME . 275 ADNAN EROGLU, JAAN HELLAT UND WERNER KREBS 10.1 ANFORDERUNGEN AN TECHNISCHE VERBRENNUNGSSYSTEME . 275 10.2 BRENNER UND BRENNSTOFFZUGABE . 277 10.2.1 HYBRIDBRENNER . 278 10.2.2 EV-BRENNER . 280 10.2.3 SEV-BRENNER . 281 10.2.4 ZUGABE VON FLUESSIGEM BRENNSTOFF . 282 10.3 BRENNKAMMERBAUARTEN . 285 10.3.1 ENTWICKLUNGSHISTORIE . 285 10.3.2 SILOBRENNKAMMEM . 285 10.3.3 RINGBRENNKAMMERN . 287 10.3.4 ROHRBRENNKAMMERN . 290 10.3.5 BRENNKAMMERWAND-KONSTRUKTIONSPRINZIPIEN UND WANDKUEHLUNG 293 10.4 THERMOAKUSTISCH INDUZIERTE BRENNKAMMERSCHWINGUNGEN . 293 LITERATUR . 297 11 BRENNSTOFF, BRENNSTOFFSYSTEM UND FAHRKONZEPT . 299 EBERHARD DEUKER, JAAN HELLAT UND WOLFGANG KROLL 11.1 AUFGABE DES BRENNSTOFFSYSTEMS . 299 11.2 BRENNSTOFFANFORDERUNGEN . 299 11.2.1 ANFORDERUNGEN AN DEN BRENNSTOFF ERDGAS . 299 11.2.2 ANFORDERUNGEN AN DEN FLUESSIGBRENNSTOFF DIESELOEL . 302 11.3 KOMPONENTEN DES BRENNSTOFFSYSTEMS . 303 11.3.1 VENTILE . 303 11.3.2 ROHRLEITUNGEN . 303 11.3.3 FILTER . 304 11.3.4 DRUCKREDUZIERSTATION BZW. GASVERDICHTER (ERDGAS) . 304 11.3.5 PUMPEN (HEIZOEL) . 305 11.4 BRENNSTOFFSYSTEM FUER ERDGAS . 306 11.5 BRENNSTOFFSYSTEM FUER HEIZOEL . 307 11.5.1 SYSTEMBESCHREIBUNG . 307 11.5.2 ZUSATZEINRICHTUNGEN FUER DIE HEIZOELBRENNER . 310 11.6 FAHRWEISEN . 310 11.6.1 ERDGAS- UND HEIZOELBETRIEB . 310 11.6.2 BRENNSTOFFWECHSEL . 314 11.6.3 LASTABWURF . 314 LITERATUR . 315 12 VERGASUNG FESTER UND FLUESSIGER BRENNSTOFFE . 317 ANDREAS HEILOS, JAAN HELLAT, MICHAEL HUTH UND JUERGEN KARG 12.1 KONZEPTE FUER VERGASUNGSKRAFTWERKE . 317 12.2 UEBERSICHT UEBER BESTEHENDE ANLAGEN . 320 12.3 BRENNSTOFF UND BRENNSTOFFSYSTEM . 323 12.3.1 BRENNSTOFFCHARAKTERISIERUNG . 323 12.3.2 BRENNSTOFFSYSTEM . 325 12.4 BRENNER . 325 12.4.1 KONZEPTE FUER SYNGAS-VERBRENNUNG . 325 12.4.2 UEBERBLICK UEBER BRENNERKONZEPTE VERSCHIEDENER HERSTELLER . 326 LITERATUR . 328 13 BESONDERHEITEN DES BETRIEBS MIT SCHWEROEL, NAPHTHA UND KONDENSATEN . 331 JAAN HELLAT UND ROGER WALDINGER 13.1 ANWENDUNGSBEREICHE VON FLUESSIGEN SONDERBRENNSTOFFEN . 331 13.1.1 CHARAKTERISTISCHE BRENNSTOFFEIGENSCHAFTEN UND BESTANDTEILE VON FLUESSIGEN SONDERBRENNSTOFFEN . 331 13.1.2 STOFFDATEN AUSGEWAEHLTER FLUESSIGER SONDERBRENNSTOFFE . 331 13.2 SCHWEROEL . 332 13.2.1 HERKUNFT UND EINSATZBEREICH VON SCHWEROEL . 332 13.2.2 GASTURBINEN FUER DEN SCHWEROELEINSATZ . 333 13.2.3 SCHWEROELAUFBEREITUNG . 333 13.2.4 VERMEIDUNG VON HOCHTEMPERATURKORROSION . 334 13.2.5 EMISSIONEN . 334 13.3 NAPHTHA UND KONDENSATE . 334 13.3.1 EIGENSCHAFTEN VON NAPHTHA UND KONDENSATEN . 334 13.3.2 STOFFEIGENSCHAFTEN VON NAPHTHA, KONDENSATEN UND HEIZOEL . 334 13.3.3 SICHERHEITSKONZEPT FUER NAPHTHA UND KONDENSAT-BETRIEB . 335 LITERATUR . 336 14 KONSTRUKTION, BERECHNUNG UND FERTIGUNG VON VERDICHTERSCHAUFELN . 337 BERND VAN DEN TOORN, ULF D. KOELLER UND HORST SAATHOFF 14.1 KONSTRUKTIVE AUSFUEHRUNG . 337 14.1.1 LAUFSCHAUFELN . 337 14.1.2 LEITSCHAUFELN . 341 14.1.3 VERSTELLBARE LEITSCHAUFELN . 342 14.1.4 WERKSTOFFAUSWAHL . 342 14.2 BERECHNUNG . 342 14.2.1 STATISCHE FESTIGKEIT . 343 14.2.2 DYNAMISCHE FESTIGKEIT . 344 14.3 FERTIGUNG . 346 14.3.1 FERTIGUNGSARTEN . 346 14.3.2 QUALITAETSSICHERUNG . 347 14.4 EXPERIMENTELLE ABSICHERUNG . 347 LITERATUR . 347 15 TURBINENBESCHAUFELUNG . 349 HERBERT F. J. BALS UND HANS-THOMAS BOLMS 15.1 ALLGEMEINE BETRACHTUNGEN . 349 15.2 LEITSCHAUFELN . 349 15.2.1 KONSTRUKTIVE MERKMALE . 349 15.2.2 LEITSCHAUFELBLATT . 350 15.2.3 FUSSTEIL . 351 15.2.4 KOPFTEIL . 352 15.2.5 SCHNITTSTELLEN . 352 15.3 LAUFSCHAUFELN . 353 15.3.1 KONSTRUKTIVE MERKMALE . 353 15.3.2 LAUFSCHAUFELBLATT . 354 15.3.3 FUSSBEREICH . 354 15.3.4 ANSTREIFKANTE . 357 15.3.5 DECKBAND . 357 15.3.6 ANDERE DAEMPFUNGSELEMENTE . 357 15.4 GEHAEUSESEGMENTE . 358 15.4.1 KONSTRUKTIVE MERKMALE . 358 15.5 SCHAEDIGUNGSARTEN . 358 15.5.1 KRIECHSCHAEDIGUNG . 358 15.5.2 THERMISCHE ERMUEDUNG UND ZYKLISCHE BEANSPRUCHUNG . 358 15.5.3 SCHAEDIGUNG DURCH DYNAMISCHE BEANSPRUCHUNG . 359 15.5.4 SCHAEDIGUNG DURCH OXIDATION, HEISSGASKORROSION . 359 15.5.5 SCHAEDIGUNG DURCH FREMDTEILE . 360 15.6 LEBENSDAUERVORHERSAGE . 360 15.6.1 STATISCHE BEANSPRUCHUNG AUS DEN GASKRAEFTEN . 361 15.6.2 STATISCHE BEANSPRUCHUNG AUS DEN FLIEHKRAEFTEN . 361 15.6.3 BEANSPRUCHUNG DURCH THERMISCHE BELASTUNG . 361 15.6.4 DAUERFESTIGKEIT . 362 15.6.5 DYNAMISCHE BEANSPRUCHUNG AUS GASKRAEFTEN . 362 15.7 WERKSTOFFAUSWAHL . 363 15.8 FERTIGUNG . 363 15.8.1 GUSS . 364 15.8.2 KONVENTIONELLE BEARBEITUNG . 364 15.8.3 UNKONVENTIONELLE BEARBEITUNG . 364 15.8.4 BESCHICHTUNG . 365 15.8.5 WEITERE FERTIGUNGSSCHRITTE . 365 15.9 REPARATUR . 365 16 SEKUNDAERLUFTSYSTEM . 367 ARND W. REICHERT 16.1 GRUNDLAGEN . 367 16.1.1 ABGRENZUNGEN UND DEFINITIONEN . 367 16.1.2 EINFLUSS DES SEKUNDAERLUFTSYSTEMS AUF DIE ECKDATEN DES KREISPROZESSES . 368 16.1.3 FUER DAS SEKUNDAERLUFTSYSTEM RELEVANTE ZUSTANDSAENDERUNG IN VERDICHTER UND TURBINE . 369 16.1.4 STROEMUNGSPHAENOMENE IN RADSEITENRAEUMEN; HEISSGASEINZUG . . . 369 16.1.5 STROEMUNGSPHAENOMENE IN ROTIERENDEN KAVITAETEN . 371 16.2 AUSLEGUNG DES SEKUNDAERLUFTSYSTEMS . 372 16.2.1 ANFORDERUNGEN AN DIE KUEHLLUFTVERSORGUNG VON TURBINENSCHAUFELN 372 16.2.2 ANFORDERUNGEN AN DAS SPERRLUFTSYSTEM . 372 16.2.3 RELEVANTE BETRIEBSZUSTAENDE . 372 16.2.4 FUEHRUNG DER SEKUNDAERLUFT ZUR TURBINE . 373 16.2.5 LAGE DER ENTNAHMESTELLEN . 373 16.2.6 DICHTUNGSTECHNOLOGIEN . 373 LITERATUR . 374 17 TURBINENSCHAUFEL-KUEHLUNG . 375 BERNHARD WEIGAND 17.1 EINFUEHRUNG . 375 17.2 BAUFORMEN GEKUEHLTER GASTURBINENSCHAUFELN . 376 17.3 DER EXTERNE WAERMEUEBERGANG . 377 17.4 INTERNE WAERMEUEBERTRAGUNG . 379 17.4.1 PRALLKUEHLUNG . 379 17.4.2 PINS . 380 17.4.3 RIPPEN . 381 17.4.4 KRUEMMER (180-UMLENKUNGEN) . 383 17.4.5 EINFLUSS DER ROTATION . 384 17.4.6 DAMPFKUEHLUNG . 385 17.5 KUEHLUNGSAUSLEGUNG VON SCHAUFELN . 385 17.5.1 KONZEPTIONELLE AUSLEGUNG (ID) . 386 17.5.2 AUSLEGUNG DER KUEHLUNG (2D/Q3D) . 387 17.5.3 TESTS/3D-RECHNUNGEN/-ANPASSUNGEN . 388 17.6 AUSBLICK . 389 LITERATUR . 389 18 LAEUFERBAUFORMEN . 391 MICHAEL MUELLER, MANFRED JANSSEN UND JOACHIM SCHULTE 18.1 EINLEITUNG . 391 18.2 ANFORDERUNGEN AN DEN LAEUFER . 391 18.3 LAEUFERBAUFORMEN . 392 18.4 AUSGEFUEHRTE MASCHINEN . 393 18.4.1 ROTOR IN SCHEIBENBAUWEISE MIT ZENTRALEM ZUGANKER . 393 18.4.2 ROTOR IN SCHEIBENBAUWEISE MIT DEZENTRALEN ZUGANKERN . 394 18.4.3 ROTOR IN GESCHWEISSTER AUSFUEHRUNG . 395 18.4.4 VARIATIONEN DER KLASSISCHEN LAEUFERBAUARTEN . 396 18.5 ZUSAMMENFASSUNG . 397 LITERATUR . 397 19 STATISCHE UND DYNAMISCHE AUSLEGUNG DES TURBINENLAEUFERS . 399 EKKEHARD MAIDFELD UND MICHAEL MUELLER 19.1 AUSLEGUNGSZIELE UND LASTFAELLE FUER DEN TURBINENLAEUFER . 399 19.2 FESTIGKEITSNACHWEISE . 400 19.2.1 STATISCHE AUSLEGUNG . 400 19.2.2 DYNAMISCHE AUSLEGUNG . 412 19.3 ZUSAMMENWIRKEN DER AUSLEGUNGSVERFAHREN AM BEISPIEL DER MITTLEREN HOHLWELLE . 415 19.4 WERKSTOFFASPEKTE FUER DIE ROTORAUSLEGUNG . 415 19.5 ZUSAMMENFASSUNG . 417 LITERATUR . 418 20 GEHAEUSE UND LEITZEUG . 419 EKKEHARD MAIDFELD UND MICHAEL MUELLER 20.1 EINLEITUNG . 419 20.2 KONSTRUKTIVER AUFBAU . 419 20.3 AUSLEGUNGSZIEL, ANFORDERUNGEN UND LASTFAELLE FUER GEHAEUSEKOMPONENTEN . 423 20.4 FESTIGKEITSNACHWEISE . 424 20.4.1 ALLGEMEINE VORGEHENSWEISE . 424 20.4.2 FLAECHENPRESSUNGEN . 426 20.4.3 SCHRAUBEN . 427 20.4.4 AUSLEGUNG VON TEILFUGENFLANSCHEN . 428 20.4.5 SCHWEISSVERBINDUNGEN . 429 20.4.6 DYNAMISCHE AUSLEGUNG . 429 20.5 ZUSAMMENFASSUNG . 430 LITERATUR . 430 21 SPALTE . 433 ARND W. REICHERT 21.1 GRUNDLAGEN . 433 21.1.1 EINFLUSS DER SPALTE AUF DIE ECKDATEN DES KREISPROZESSES . 433 21.1.2 ANTEILE VON SPALTEN . 434 21.2 SPALTAUSLEGUNG . 434 21.3 GESTALTUNG VON SPALTBESTIMMENDEN BAUTEILEN . 436 21.3.1 EINFLUSS VON ROTORBAUFORMEN UND KUEHLKONZEPTEN . 436 21.3.2 GESTALTUNG DER STATORBAUTEILE, JUSTIERVORRICHTUNGEN . 436 21.3.3 BERUECKSICHTIGUNG VON VERSCHIEBUNGSTRAJEKTOREN, EINLAUFSCHICHTEN 437 21.3.4 ANSTREIFKANTEN . 437 21.3.5 AKTIVE SPALTKONTROLLE . 437 LITERATUR . 437 22 LAGERUNG - GRUNDLAGEN UND KONSTRUKTIVE GESTALTUNG . 439 FRANK BOECKEL UND STEFAN M. VERSIEGE 22.1 EINFUEHRUNG . 439 22.2 GRUNDLAGEN . 439 22.2.1 STROEMUNGSMECHANISCHE GRUNDLAGEN . 440 22.2.2 LAGERTYPEN, LAGERBAUFORMEN . 443 22.2.3 AUSLEGUNGSKRITERIEN, BETRIEBSPARAMETER . 446 22.2.4 BERECHNUNGSVERFAHREN . 447 22.2.5 LAGERWERKSTOFFE . 448 22.3 GT-LAGERUNG, KONSTRUKTIVER AUFBAU . 451 22.3.1 LAGERUNGSKONZEPT DER GT . 451 22.3.2 RADIALLAGER . 451 22.3.3 AXIALLAGER . 451 LITERATUR . 454 23 KERAMISCHE KOMPONENTEN . 455 WOLFGANG KOLLENBERG, UWE RETTIG, CHRISTINE TAUT UND HOLGER GROTE 23.1 HINTERGRUND UND EINSATZBEREICH . 455 23.2 VORTEILE UND RISIKEN FEUERFESTKERAMISCHER BRENNKAMMERAUSKLEIDUNGEN . 457 23.3 KERAMISCHE KOMPONENTEN IM EINSATZ: KERAMISCHE HITZESCHILDE . 457 23.3.1 ANFORDERUNGEN AN KERAMISCHE HITZESCHILDE . 457 23.3.2 MODELLIERUNG DES BETRIEBSVERHALTENS VON FEUERFESTKERAMIK . . . 457 23.3.3 KONSTRUKTION . 458 23.3.4 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN . 458 23.3.5 BETRIEBSERFAHRUNGEN - VERSAGENSMECHANISMEN . 462 23.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND ZUSAMMENFASSUNG . 464 LITERATUR . 465 24 KORROSION UND BESCHICHTUNGEN . 467 NORBERT CZECH 24.1 KORROSION IM VERDICHTERBEREICH . 467 24.1.1 KORROSIVE ABLAGERUNGEN . 468 24.1.2 BESCHICHTUNGEN . 468 24.1.3 EINSATZ ALTERNATIVER SCHAUFELWERKSTOFFE . 469 24.2 KORROSION IM HEISSGASBEREICH . 469 24.2.1 RANDBEDINGUNGEN . 469 24.2.2 BRENNSTOFFE . 469 24.2.3 KORROSIONSMECHANISMEN . 470 24.2.4 KORROSIONSMINDERNDE MASSNAHMEN . 473 24.2.5 KORROSIONSBESTAENDIGE WERKSTOFFE . 474 24.2.6 SCHUTZSCHICHTEN FUER DEN HEISSGASBEREICH . 474 24.3 WAERMEDAEMMSCHICHTEN . 477 24.3.1 BESCHICHTUNGSVERFAHREN . 477 24.3.2 ANWENDUNGSBEISPIELE . 478 24.3.3 VERSAGENSMECHANISMEN . 480 24.3.4 AUSBLICK . 482 LITERATUR . 483 25 HOCHTEMPERATUR-SCHAUFELWERKSTOFFE . 485 CHRISTINA BERGER UND HERMANN W. GRUENLING 25.1 EINFUEHRUNG UND GESCHICHTE . 485 25.2 BAUTEILANFORDERUNGEN (BEANSPRUCHUNGEN, WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN) . 489 25.3 FE-BASISWERKSTOFFE . 490 25.4 CO-BASISWERKSTOFFE . 491 25.5 NI-BASISWERKSTOFFE . 492 25.6 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN . 498 LITERATUR . 509 26 NORMUNG . 513 BERNARD BECKER 26.1 ALLGEMEINE HINWEISE . 513 26.2 BAUWEISE UND ENTWICKLUNG . 514 26.2.1 SCHWACHSTELLEN VERMEIDEN . 514 26.2.2 BAUTEILSPEZIFISCHE AUSLEGUNGSKRITERIEN . 515 26.3 ERPROBUNG, BETRIEB UND ANWENDUNGEN . 515 LITERATUR . 516 27 MONTAGE . 517 WILLI PASCHMANN 27.1 MONTAGEPLANUNG . 518 27.1.1 TECHNISCHE PLANUNG . 518 27.1.2 TERMINPLANUNG . 518 27.1.3 PERSONALPLANUNG . 518 27.1.4 PLANUNG DER BAUSTELLENORGANISATION . 518 27.1.5 PLANUNG DER BAUSTELLENLOGISTIK . 518 27.2 MONTAGEDURCHFUEHRUNG . 519 27.2.1 MONTAGEHANDBUCH (ERECTION MANUAL) . 519 27.2.2 MONTAGESCHRITTE (VEREINFACHT) . 519 27.2.3 MONTAGEABSCHLUSS . 519 28 AUSRICHTEN DES WELLENSTRANGS . 521 WILLI PASCHMANN 28.1 BEGRIFFE . 521 28.2 AUSRICHTMETHODEN . 521 28.2.1 AXIAL-RADIAL-VERFAHREN ODER AR-METHODE . 521 28.2.2 DOPPEL-RADIAL-VERFAHREN ODER DR-METHODE . 522 28.2.3 DOPPEL-AXIAL-VERFAHREN ODER DA-METHODE . 522 28.3 WERKZEUGE UND VORRICHTUNGEN . 523 28.4 VORAUSRICHTUNG DES WELLENSTRANGS . 523 28.5 ENDAUSRICHTUNG DES WELLENSTRANGS AM BEISPIEL EINES TURBOSATZES SGT5-4000F . 523 28.6 KUPPELN DES WELLENSTRANGS, DOKUMENTATION . 525 LITERATUR . 526 29 INBETRIEBSETZUNG . 527 MICHAEL WEGEN 29.1 EINLEITUNG . 527 29.2 INBETRIEBSETZUNGSPLANUNG . 527 29.2.1 TECHNISCHE PLANUNG . 527 29.2.2 DOKUMENTATION . 528 29.2.3 PERSONALPLANUNG . 528 29.3 INBETRIEBSETZUNGSABLAUF . 530 29.3.1 VORAUSSETZUNGEN FUER DIE IBS . 530 29.3.2 IBS-PHASEN . 531 29.3.3 PROBEBETRIEB . 534 29.4 INBETRIEBSETZUNG NACH EINER SERVICEMASSNAHME . 534 LITERATUR . 535 30 MASCHINENDYNAMIK . 537 PETER WUTSDORFF 30.1 SCHWINGUNGSMESSUNGEN . 537 30.1.1 LAGERGEHAEUSESCHWINGUNGSMESSUNG . 537 30.1.2 WELLENSCHWINGUNGSMESSUNG . 539 30.1.3 PHASENMESSUNG . 540 30.1.4 HINWEISE ZUR PRAKTISCHEN DURCHFUEHRUNG VON BETRIEBSSCHWINGUNGSMESSUNGEN . 540 30.2 KRITISCHE DREHZAHLEN . 540 30.3 KINETISCHES VERHALTEN DER GLEITLAGER . 541 30.4 UNTERSUCHUNGEN AN DER AEUSSEREN LAGERABSTUETZUNG . 542 30.5 EINFLUSS DES KUPPLUNGSZUSTANDS . 544 30.6 LEISTUNGSABHAENGIGE SCHWINGUNGEN . 545 30.6.1 GETRIEBEMASCHINEN . 545 30.6.2 LASTABHAENGIGE SCHWINGUNGEN AN GENERATOREN . 546 30.6.3 MEDIUMBEDINGTE SCHWINGUNGEN . 547 30.7 ANSTREIFPROBLEME UND THERMISCHE UNWUCHTEN . 547 30.8 AXIALSCHWINGUNGEN . 549 30.9 INSTABILITAETSSCHWINGUNGEN . 550 30.10 AUSWUCHTEN . 551 30.11 AUSBLICK . 554 LITERATUR . 554 31 ABNAHMEMESSUNGEN . 557 KLAUS WERNER UND ULRICH WEPLER 31.1 ZIELSETZUNG . 557 31.2 GRUNDLAGEN, NORMEN . 557 31.3 VORBEREITUNG . 558 31.3.1 GESPRAECHE, PROZEDUREN, FESTLEGUNGEN . 558 31.3.2 MESSINSTALLATION . 558 31.3.3 MESSGROESSEN . 560 31.4 DURCHFUEHRUNG . 561 31.4.1 KOORDINATION . 561 31.4.2 BETRIEBSZUSTAND . 561 31.4.3 DAUER . 561 31.4.4 SCHWANKUNGEN . 561 31.5 WESENTLICHE MESSGROESSEN . 562 31.5.1 LEISTUNG . 562 31.5.2 BRENNSTOFF . 562 31.5.3 ABGASTEMPERATUR . 562 31.6 AUSWERTUNG . 563 31.6.1 ANSAUGMASSENSTROM UND TURBINENEINTRITTSTEMPERATUR . 563 31.6.2 UMRECHNUNG . 563 31.6.3 EIN-/MEHRWELLENANORDNUNG . 567 31.6.4 SOLO-/KOMBIBETRIEB . 567 31.6.5 FEHLERBETRACHTUNG . 568 31.6.6 BERICHT . 569 LITERATUR . 571 32 SYSTEMATIK DER ERPROBUNG . 573 CHRISTOF LECHNER UND JOCHEN LUETCHE 32.1 EINFUEHRUNG . 573 32.1.1 KOMPONENTENVERSUCHSSTAND . 574 32.1.2 ERPROBUNG IM PRUEFFELD . 577 32.1.3 ERPROBUNG IM KRAFTWERK . 579 32.2 STRATEGIE DER ERPROBUNG . 580 LITERATUR . 580 33 VERSUCHSMESSTECHNIK . 581 STEFAN FRANK, JOCHEN LUETCHE UND FRANK WODITSCHKA 33.1 RADIALSPALTMESSUNGEN . 581 33.2 TEMPERATURMESSUNGEN . 583 33.2.1 THERMOELEMENTE . 583 33.2.2 THERMOFARBEN UND THERMAL HISTORY PAINTS . 584 33.2.3 OPTISCHE PYROMETRIE . 584 33.3 VERBRENNUNGSMESSUNGEN . 586 33.3.1 RAUCHGASANALYSE . 586 33.3.2 FLAMMENBEOBACHTUNG . 587 33.4 SCHAUFELSCHWINGUNGSMESSUNGEN . 588 33.4.1 SCHAUFELSCHWINGUNGEN . 588 33.4.2 STILLSTANDSUNTERSUCHUNGEN . 589 33.4.3 BETRIEBSMESSUNGEN . 590 33.4.4 BERUEHRENDE MESSVERFAHREN . 590 33.4.5 DATENERFASSUNG UND AUSWERTUNG . 594 33.4.6 BERUEHRUNGSLOSE VERFAHREN . 595 LITERATUR . 597 34 STATIONAERES BETRIEBSVERHALTEN . 599 ANDREAS BAUER, ROBERT MARMILIC UND STEFAN ROFKA 34.1 GRUNDLAGEN . 599 34.2 ABWEICHUNG VOM REFERENZZUSTAND . 600 34.3 TEILLASTVERHALTEN . 603 34.3.1 VERSTELLUNG VON VERDICHTERLEITREIHEN . 603 34.3.2 ABSENKUNG DER TURBINENEINTRITTSTEMPERATUR . 604 34.4 FLEXIBLES BETRIEBSVERHALTEN . 605 34.4.1 STARTEN . 605 34.4.2 BETRIEBSBEREICH . 606 34.4.3 METHODEN ZUR LEISTUNGSSTEIGERUNG . 607 34.4.4 FREQUENZSTUETZUNG UND FREQUENZABWEICHUNG . 609 34.5 EINFLUSS DES BRENNSTOFFES . 610 34.6 VERSCHMUTZUNG UND VEREISUNG DER VERDICHTERBESCHAUFELUNG . 612 34.7 ALTERUNG . 612 LITERATUR . 613 35 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 615 OLAF DROBNER UND ANDREAS PAHL 35.1 TURBINEN- UND GENERATORREGELUNG . 615 35.1.1 EINFLUSS DER REGELUNGEN IM GASTURBINENBETRIEB . 616 35.1.2 STRUKTUR DER REGELUNGEN . 618 35.1.3 STELLANTRIEBE . 620 35.2 STEUERUNG DES GASTURBOSATZES UND DESSEN HILFSSYSTEME . 620 35.2.1 GLIEDERUNG DER STEUERUNGSFUNKTIONEN . 621 35.2.2 ZUSAMMENWIRKEN DER STEUERUNGSFUNKTIONEN IM GASTURBINENBETRIEB . 621 35.3 TURBINENSCHUTZ . 624 35.3.1 GRUNDSAETZLICHE ANFORDERUNGEN AN SCHUTZEINRICHTUNGEN . 625 35.3.2 WICHTIGE SCHUTZEINRICHTUNGEN FUER GASTURBINEN . 626 35.3.3 PROJEKTIERUNG VON SCHUTZEINRICHTUNGEN . 628 35.4 EINSATZ UND PROJEKTIERUNG MODERNER LEITTECHNIKSYSTEME FUER DIE GASTURBINENAUTOMATISIERUNG . 628 LITERATUR . 630 36 FERNDIAGNOSE VON KRAFTWERKS- UND GASTURBINENANLAGEN . 631 HANS-GERD BRUMMEI 36.1 EINLEITUNG . 631 36.2 STRATEGIE DER FERNDIAGNOSE . 632 36.2.1 MESS- UND ANALYSETECHNIK VOR ORT . 634 36.2.2 DATENAKQUISITION FUER DIE FERNDIAGNOSE . 635 36.2.3 DATENFERNUEBERTRAGUNG . 635 36.2.4 EMPFANG DER DATEN BEIM HERSTELLER . 635 36.2.5 DATENANALYSE . 636 36.2.6 ZENTRALE SPEICHERUNG DER DATEN UND DIAGNOSEERGEBNISSE . 642 36.2.7 ERSTELLUNG UND VERTEILUNG VON DIAGNOSEBERICHTEN . 643 36.2.8 AUTOMATISIERTER DIAGNOSEPROZESS . 643 36.2.9 KOMMUNIKATION MIT DEM KUNDEN BEI FESTSTELLUNG EINER ANLAGENSTOERUNG . 643 36.3 MASCHINENDIAGNOSE DURCH INNOVATIVE MESSTECHNIK . 644 36.3.1 ANFORDERUNGEN AN EIN ONLINE-LAUFSCHAUFEL-UEBERWACHUNGSSYSTEM 645 36.3.2 TECHNISCHE LOESUNG UND ENTWICKLUNGSSPEZIFIKATION . 646 36.3.3 INFRAROTBILDER . 646 36.3.4 STAND DER ENTWICKLUNG . 647 36.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 649 LITERATUR . 649 37 BETRIEBSDATENANALYSE . 651 AYHAN INCEOGLU UND CHRISTOPHER STEINWACHS 37.1 EINFUEHRUNG . 651 37.2 DATENBASIS . 651 37.2.1 EREIGNISSE . 651 37.2.2 BEFUNDE . 652 37.2.3 GASTURBINENLEBENSLAUF . 655 37.3 VERFUEGBARKEITSKENNZAHLEN . 655 37.3.1 ALLGEMEINES . 655 37.3.2 DEFINITIONEN DER FORMELGROESSEN . 655 37.3.3 ZUVERLAESSIGKEIT V3/RF . 656 37.3.4 VERFUEGBARKEIT V7/AF . 656 37.3.5 ZWANGSAUSFALLKENNZAHL VI1/FOR . 657 37.3.6 ZEITAUSNUTZUNG VI7/SF . 657 37.3.7 STARTZUVERLAESSIGKEIT V 1 8/SR . 657 37.4 RISIKOABSCHAETZUNG VON ZUVERLAESSIGKEITSGARANTIEWERTEN . 657 37.4.1 AUSGANGSBEDINGUNGEN . 657 37.4.2 GENERIERUNG EINER LERNKURVE . 657 37.4.3 BERECHNUNG DER EINTRITTSWAHRSCHEINLICHKEITEN VON ZUVERLAESSIGKEITSWERTEN (V3) AUF BASIS DER LERNKURVEN . 658 37.5 ABHAENGIGKEITEN DER KENNZAHLEN . 658 LITERATUR . 659 38 WARTUNG, INSPEKTIONEN UND ERSATZTEILKONZEPTE . 661 GERHARD BOHRENKAEMPER 38.1 EINLEITUNG . 661 38.2 WARTUNGSMASSNAHME VERDICHTERWAESCHE, VERDICHTERVERSCHMUTZUNG . 662 38.3 HEISSTEILVERSCHLEISS UND KRITERIEN FUER DIE BEMESSUNG DER INSPEKTIONSINTERVALLE . 664 38.4 INSTANDHALTUNGSPROGRAMM . 666 38.4.1 INSTANDHALTUNGSGERECHTE GASTURBINENKONSTRUKTION . 666 38.4.2 INSPEKTIONSUMFANG UND INSPEKTIONSINTERVALL . 666 38.4.3 HEISSTEILINSPEKTION UND REVISION . 667 38.4.4 ERSATZTEILE UND REPARIERTE TEILE . 669 38.5 INSTANDHALTUNGSMANAGEMENT UND LANGFRISTIGE SERVICEVERTRAEGE . 670 LITERATUR . 671 39 MODERNISIERUNGEN IM GASTURBINENSERVICE . 673 GERHARD BOHRENKAEMPER 39.1 AELTERE GASTURBINENANLAGEN IM WETTBEWERB . 673 39.2 MODERNISIERUNGSTHEMEN . 673 39.2.1 UPRATE-OPTIONEN . 673 39.2.2 REDUKTION VON SCHADSTOFFEMISSIONEN . 678 39.2.3 ERWEITERUNG DES VERBRENNUNGS- UND BRENNSTOFFSYSTEMS . 678 39.2.4 VERBESSERTE BETRIEBSFUEHRUNG . 679 39.2.5 OPTIMIERTE UND REDUZIERTE INSTANDHALTUNG . 679 39.2.6 KRAFTWERKSREHABILITATION MIT MODERNISIERUNGEN . 680 39.3 LEBENSDAUERBEURTEILUNG VON BAUTEILEN . 681 39.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 681 LITERATUR . 682 SACHVERZEICHNIS . 683
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