Die Entwicklung der Energiewende und -politik hat in den vergangenen Jahren auch den Gasturbinenmarkt stark beeinflusst. Trotz eines signifikanten Investitionsrückganges für Groß- sowie Industrieturbinen, nehmen sowohl GuD-Kraftwerke als auch Industrieturbinen auch in Zukunft eine gewichtige Rolle für eine flexible, unabhängige und innovative Energieversorgung ein. Unter ökologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist die Industrie bestrebt die Effizienz zur Senkung des Primärenergiebedarfs der Turbinen weiter zu steigern. Darüber hinaus richten die Hersteller ihre Portfolios verstärkt auf regenerative Brennstoffe aus. Von diesen Zielsetzungen sind im Hinblick auf die einhergehenden technischen Lösungsansätze nicht nur die Maschinen selbst betroffen, sondern auch die Hilfssysteme und individuelle Ausrüstungsteile.
ESD-Armaturen in Brennstoffsystemen
Sicherheits- Schnellschlussarmaturen erfüllen in den Brennstoffsystemen vor Gasturbinen jeher die kritische Funktion eines Notabschaltorgans (ESD, emergency shutdown). Normanforderungen, wie ein absolut dichter Abschluss der Ventile, werden um Anforderungen, wie z. B. eine optimierte Schließzeitperformance, die jene in den Regelwerken spezifizierten Parameter übertrifft, vom jeweiligen Turbinenhersteller individuell ergänzt.
Effizienzgesteigerte Gasturbinen und die Auswirkungen auf ESD-Armaturen
Wirkungsgrade von 60 Prozent und darüber hinaus werden unter anderem über gesteigerte Druckverhältnisse und Turbineneintrittstemperaturen erzielt. Um diesen Parametern gerecht zu werden, entwickeln die Maschinenhersteller beispielweise optimierte Schaufeln mit ausgeklügelten Kühleigenschaften. Auch für die Brennstoffsysteme bedeutet dies unerlässliche Weiterentwicklung, da das Gas mit erhöhtem Druck und höheren Temperaturen zugeleitet wird. Für ebendiese Anforderungen im Hinblick auf die Betriebsparameter von Gasturbinen der nächsten Generation, hat Kühme den Ventiltypen KVH-GT entwickelt. Spezielle Hochleistungswerkstoffe sind für den Einsatz bei Betriebstemperaturen von +260 °C und Betriebsdrücken bis zu 70,0 bar g konzipiert worden, ergänzt durch eine anwendungsspezifisch optimierte Konstruktion, die Schließzeiten von unter 0,15 Sekunden ermöglicht. Die bewährt sichere und zuverlässige Auslegung wird anhand der EG-Baumusterprüfung auf Basis der EN 161 und EN 16678 belegt. Weiterhin ist die funktionale Sicherheit der Ventilbaureihe, für den Einsatz in sicherheitsgerichteten Systemen nach IEC 61508, mit einer entsprechenden Zertifizierung Rechnung getragen worden.
Die Entwicklungstendenzen im Gasturbinensektor haben übergreifend einen gemeinsamen Konsens. Alternative Brennstoffe sind nicht erst mit dem Anfang 2019 vom Verband EU-Turbines verabschiedeten Zehnjahresplan, der die Bereitstellung von Turbinen für eine Brennstoffeignung mit 100 Prozent Wasserstoff bis 2030 zusichert, das Thema der Stunde. Schon in unmittelbarer Zukunft, ab 2020, setzt die Industrie auf Technik für erneuerbare Gasbrennstoffe und hat eine schrittweise Erhöhung des Wasserstoffanteils ausgegeben. Bei Kühme schöpft man in Bezug auf diese Zielsetzung aus einem über 50-jährigen Know-How im Umgang mit Sonderbrennstoffen. So sind Sicherheits-Schnellschlussarmaturen aus Bochum beispielweise schon heute „H2-ready“.
DIAM: Stand FF47