Das Leistungsplus für Turbomaschinen
Digitale Simulations-Software e.FFECT erweitert das Serviceangebot zur Erhöhung von Funktionssicherheit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit
Staub und Feuchtigkeit in der Ansaugluft von Gasturbinen und Kompressoren verursachen Ablagerungen an den Schaufeloberflächen, sogenanntes Fouling, sowie Korrosionsschäden im Heißgasbereich. Die Folge sind Leistungs- und Effizienzeinbußen. Außerdem erhöhen sich Wartungsaufwand und -kosten. Schutz und Funktionssicherheit bieten mehrstufige Zuluft-Filtersysteme – vorausgesetzt sie sind passgenau auf das Anforderungsprofil der Anlage und die spezifischen Umgebungsbedingungen am Kraftwerksstandort zugeschnitten. Die eingesetzten Luftfilter sollen gewünschte Standzeiten erreichen, um die Filterwechsel während geplanter Wartungsintervalle durchführen zu können. Mit der Simulations-Software, dem electronic Freudenberg Filter Efficiency Tool, kurz e.FFECT, konfiguriert Freudenberg Filtration Technologies den Betreibern von Turbomaschinen optimierte Zuluft-Filtersysteme nach Maß.
e.FFECT bildet die Wirklichkeit einer Anlage in einem digitalen Modell ab. Auf Basis der für einen effizienten Betrieb standortspezifischen Vorgaben und relevanten Variablen stellt das Softwaretool die in Frage kommenden Fitrationssysteme einander transparent gegenüber und ermittelt die beste Lösung. Je spezifischer ein Filtersystem auf die jeweiligen Anlagenanforderungen zugeschnitten ist, desto leistungsfähiger, sicherer, effizienter und wirtschaftlicher lässt es sich betreiben. In Turbomaschinen kommen dazu in der Regel mehrstufige Filtersysteme zum Einsatz: aufeinander abgestimmte, hintereinander geschaltete Kombinationen aus Taschen-, Kassettenfiltern beziehungsweise Filterpatronen. e.FFECT kalkuliert die individuellen Abscheidegrade jeder Filterstufe und deren eingelagerte Staubmengen.
Einfluss auf das Filtrationssystem hat zum einen die örtliche Beschaffenheit der Luft. Für die passgenaue Auslegung des Zuluft-Filtersystems ist es daher wichtig zu wissen, wo genau ein Kraftwerk betrieben wird: in einem feinstaubbelasteten urbanen Ballungsraum, in einer ländlichen Region mit starkem Pollenflug, in feuchter Küstennähe oder in einem von Trockenheit und hoher Staubentwicklung geprägten Gebiet. e.FFECT greift für die standortspezifische Zuluft-Analyse auf die laufenden Messungen nationaler Umweltbehörden zurück. Alternativ ermittelt Freudenberg die Partikelkonzentration in der unmittelbaren Umgebung des Standorts selbst.
Potenzial an Leistungsgewinn wird sichtbar
In besonderem Maße bestimmen Prozessanforderungen und Anlagenspezifika wie der Ansaugmassenstrom der Turbomaschine das Anforderungsprofil an die Filtration der Zuluft. Bei Gasturbinen sorgen vor allem die Faktoren Fouling sowie der Druckverlust der partikelbeladenen Filter für Leistungseinbußen. e.FFECT kalkuliert im Zusammenspiel dieser Berechnungsparameter das Optimum, bei dem die Summe beider systemimmanenten Leistungsverluste am geringsten ist.
Zur Verdeutlichung: Ein überdimensioniertes Feinst-Filtersystem mit extrem hohem Abscheidegrad würde zwar das Fouling immens reduzieren, aber zu hohen Leistungseinbußen durch Druckverluste im Filtersystem führen. Umgekehrt würde der vollständige Verzicht auf ein Filtersystem zwar keinen Druckverlust bedeuten, das Fouling aber vehement beschleunigen und verstärken. Die Leistungsabgabe und der Wirkungsgrad der Anlage würden folglich steil nach unten fallen. e.FFECT berechnet im Vergleich unterschiedlicher Lösungsansätze den „goldenen Mittelweg“, das heißt den niedrigsten Mittelwert, der die höchste Leistungsabgabe verspricht.
„Für Anlagenbetreiber stecken in der Zuluft-Filtration wertvolle Optimierungspotenziale. Unsere Kunden können darauf vertrauen, mit Hilfe von e.FFECT die standort- und anlagenoptimierte Lösung in der Filtration einzusetzen. In unserem Simulations- und Kalkulationstool steckt das Wissen aus jahrzehntelanger Filtrationserfahrung, der Datenauswertung von mehr als 50 realen Kraftwerken und zahlreichen Tests bei Freudenberg Filtration Technologies. Kraftwerksbetreiber können die Einsparpotenziale und den daraus resultierenden monetären Effekt sofort sehen und Vergleiche ziehen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Eine passgenaue Filtrationslösung führt zu geringerem Wartungsaufwand, längeren Standzeiten sowie verminderten Betriebskosten. Sie kombiniert gesteigerte Funktionssicherheit und Anlagenverfügbarkeit mit verbesserter Wirtschaftlichkeit“, bringt es Marktsegmentmanager Thomas Schroth auf den Punkt.
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