Vom kanadischen Anlagenerrichter und -betreiber Sherritt Power erhielt die TEC artec GmbH im vergangenen Jahr den Auftrag zur Lieferung von insgesamt vier Stück Einspritzarmaturen und Dampfrohren mit integriertem Thermoschockschutzrohr. Die Armaturen und Rohre waren für ein GuD-Kraftwerk auf Kuba bestimmt.
Der Austausch der Rohre und Einspritzarmaturen war aus verschiedenen Gründen notwendig: zum einen aufgrund von wiederkehrenden Schäden an den Innenbauteilen der seit 2010 installierten Einspritzarmaturen (Spindelbruch), hinzu kommt der Betrieb mit Speisewassertemperatur 40°C in bis zu 550°C heißem Frischdampf, der zu erheblichen thermischen Spannungen und Thermoschockrissen an den Einspritzkühlerlanzen führte, einhergehend mit der Gefahr des Totalverlusts von Bauteilen. Hinzu kommen massive, durch visuelle, endoskopische Inspektion bestätigte Anrisse auf der Innenseite des ehemals ungeschützten Dampfrohrs, die den umgehenden Austausch erforderten, sowie die ungenügende Regelgüte und Sprühqualität, was zu einer schlechteren Dampftemperaturregelung und einem niedrigeren Wirkungsgrad des Kraftwerks führte.
TEC artec lieferte die Einspritzarmaturen und Dampfrohre mit integriertem Thermoschockschutzrohr gemäß den Anforderungen von Sherritt Power. „Diese Lösung ermöglicht eine höhere Betriebssicherheit und eine bessere Regelgüte bei der Einspritzung von Speisewasser in den Frischdampf“, erläutert das Unternehmen. Die Einspritzarmaturen und Dampfrohre wurden erfolgreich installiert und in Betrieb genommen, „was zu einer verbesserten Leistung und Effizienz des Kraftwerks beitrug“.
Wirkungsgrad des Kessels erhöhen
Durch die Wahl qualitativ hochwertiger Einspritzarmaturen kann die dampfseitige Kesseltemperatur lastunabhängig konstant nahe an den Kesselauslegungsbedingungen gefahren und somit der Wirkungsgrad eines Kessels erhöht werden. Insbesondere die Wahl integrierter Einspritzkühler, bei denen die Regelfunktion und die Einspritzung in einer Regelarmatur zusammengefasst sind, gestatten laut TEC artec einen weiten Regelbereich „mit ausgezeichneter Regelgüte unter Beibehaltung einer konstant hoher Sprühqualität über alle Lastbereiche mit äußerst kurzen Verdampfungsstrecken“. Die schnelle Verdampfung des eingedüsten Wassers verringert das Risiko von Schäden an den Frischdampfsammlern sowie die uneinheitliche Temperaturausbildung in den Überhitzern aufgrund der uneinheitlichen Beaufschlagung mit unverdampftem Wasser.
Thermoschockschäden an Dampfleitungen entstehen durch das Auftreffen von kaltem Wasser auf die heiße Rohroberfläche. Die durch plötzliche oberflächliche Abkühlung entstehenden Spannungen können durch den Rohrwerkstoff nicht mehr kompensiert werden. Das Rohr bekommt Risse, die sich bei wiederholter Benässung und entsprechenden Wechselbeanspruchungen schnell vergrößern und schlussendlich zum Versagen der Dampfleitung führen können. „Thermoschockschäden und Erosion an den Dampfleitungen als Folge ungeeigneter Einspritzungen können durch die Wahl der richtigen Einspritzung deutlich minimiert oder sogar gänzlich ausgeschlossen werden. Dauerhaften Schutz und Sicherheit verschaffen zusätzlich Thermoschockschutzrohre“, erläutert TEC artec.