Da der weltweite Energiebedarf kontinuierlich steigt, steigt auch die Forderung nach mehr Kraftwerken und einer weiteren Betonung der Energieeffizienz.

Original Equipment Manufacturers (OEMs) stellen sich dieser Herausforderung, indem sie ihre Maschinen weiterentwickeln und so die Grenzen aktueller Effizienzstandards verschieben. Diese Änderungen stellen jedoch auch neue Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Maschinenkomponenten und Schmierstoffe.

Was bedeutet dies also für den heutigen Betrieb?

Mehr als Energieeffizienz

Ein Wert von 60 % (Anteil der Brennstoffenergie, die in elektrische Energie umgewandelt wird) war stets ein erstklassiges Maß für die Effizienz von Gas-und-Dampf-Turbinen, wobei manche OEMs sogar einen Wert von 63 % anstreben.

GE (ehemals Alstom) und Siemens gehören zu den führenden Unternehmen bei der Entwicklung von Turbinen auf diesem Niveau oder in dessen Nähe. Anlagenbauern wie diesen ist es gelungen, diese bemerkenswerten Leistungen auf verschiedene Weise zu erreichen, und die Gas-und-Dampf-Kombiturbine (GuD) war sicherlich ein Schritt in die richtige Richtung.

Diese Ergebnisse wurden durch Entwicklungen in folgenden Bereichen ermöglicht:

• Legierungen
• Schaufelbeschichtungen
• Brennkammern
• Höhere Kompressorverhältnisse
• Höhere Turbineneintrittstemperaturen und -drücke
• Verbesserte Kühlung

Während OEMs die Vor- und Nachteile von Dingen wie Luft- gegenüber Dampfkühlung und unterschiedlichen Dichtungsmaterialien diskutieren, sind sie sich auch darüber im Klaren, dass Effizienz nicht alles ist.

Da immer mehr erneuerbare Energiequellen auf dem Markt sind, werden Turbinen zunehmend zur Lastreduzierung eingesetzt, was zu mehr Starts und Stopps führt. Viele miteinander konkurrierende Prioritäten wie Flexibilität, schnelles Anlaufen, niedrige Emissionen und problemlose Turbinenschmierstoffe sind inzwischen ebenso wichtig wie die Erzielung eines weiteren Zehntelprozents an Effizienz.

In Wirklichkeit wird davon ausgegangen, dass der Großteil der neu ans Netz gehenden Gas-und-Dampf-Kraftwerke bei der Nettoeffizienz einen Wert von 60 % bis nach 2020 nicht überschreiten wird.^[1]

In der Zwischenzeit müssen die Betriebe ihre laufenden Wartungspraktiken weiterhin überprüfen, um die Vorteile einer besseren Energieeffizienz zu nutzen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um die betriebliche Effizienz zu verbessern. Eine einfache, jedoch häufig übersehene Möglichkeit ist die Vermeidung von Verlackung und Ablagerungen, die durch den Turbinenschmierstoff gelegentlich verursacht werden.

Wählen Sie einen Turbinenschmierstoff, der vor Verlackung schützt

Insbesondere bei Turbinen mit häufigen Starts und Stopps sollte unbedingt darauf geachtet werden, dass das Turbinenöl keinen Beitrag zur Verlackung leistet, die häufig bei Turbinen mit einer zyklischen Erwärmung und Abkühlung auftritt.

Verlackung tritt in einem kontinuierlichen Zyklus auf, wenn die Löslichkeitsgrenze des Turbinenöls überschritten wird.

Diese Abbildung zeigt einen typischen Verlackungszyklus, der durch die Zersetzung des Turbinenöls verursacht wird.

Unlösliche Verlackungsrückstände treten in der Regel speziell dann auf, wenn die Temperatur der Flüssigkeit niedriger ist, da ihre Löslichkeit im Turbinenöl mit der Temperatur abnimmt.

Lack im Schmierstoff ist, wie die meisten Feststoffe in Lösungen (z. B. Zucker in Wasser), in warmen Lösungen besser löslich als in kalten Lösungen. Daher besteht bei jeder Abschaltung die Möglichkeit, dass sich mit sinkenden Öltemperaturen mehr schädliche Lackablagerungen bilden. Dies ist insbesondere dann besorgniserregend, wenn es bei Systemkomponenten mit engen Innenabständen auftritt, wie etwa bei Servoventilen. Dies kann zu einem Feststecken des Ventils, Erosion, Fehlfunktionen und möglicherweise einem kostspieligen Austausch führen.

Es gibt zahlreiche Optionen, um die Verlackung im Turbinenöl in den Griff zu bekommen, unter anderem die folgenden:

• Fortschrittliche Filtersysteme wie ESF (elektrostatische Filterung)
• Verwendung von Schmierstoffen mit hoher thermischer und Oxidationsbeständigkeit für eine von vornherein geringere Verlackung (z. B. TURBOFLO™ XL)

Für schwierigere Bedingungen gibt es Problemlösungsprodukte wie TURBOFLO LV (Low Varnish), die das Problem praktisch beseitigen und die Effizienz und Zuverlässigkeit der Turbine wiederherstellen. Flüssigkeiten wie diese produzieren sehr wenige unlösliche Stoffe, niedrige MPC-Werte (Membrane Patch Colorimetry) und niedrige Ultrazentrifugenwerte, die als akzeptable Indikatoren für eine mögliche Lackbildung gelten.

Durch den Einsatz von TURBOFLO LV können Bediener Lackablagerungen proaktiver bekämpfen und so Ausfallzeiten reduzieren und die Effizienz verbessern.

Produkte von Petro-Canada Lubricants wie TURBOFLO LV erfüllen oder übertreffen die Anforderungen der wichtigsten OEM-Spezifikationen, beispielsweise:

• GE GEK 32568K
• Siemens TLV 9013 04
• GE (ehemals Alstom) HTGD 90117