Gasturbinen- und CCGT-Anlagen

Kompensatoren am Auslass der Gasturbine / Einlass des Abhitzekessels - Außenisolierter Kanal

DEKOMTE bietet viele Kompensationslösungen für außenisolierte Kanäle in Gasturbinen-Systemen. Um eine geeignete Konstruktion für Kanal, Stützen, Versteifungen und den Kompensator zu ermitteln, müssen Belastungsberechnungen durchgeführt und Materialermüdungen berücksichtigt werden. Die wichtigsten Grundlagen, um Berechnungen dieser Art durchzuführen, sind:

a. Temperaturverläufe der verschiedenen Lastwechsel
b. Anzahl der voraussichtlichen Temperaturzyklen, aufgeteilt nach Kalt-, Warmstart, Notabschaltung usw.

Ein großer Temperaturgradient im Kanalrahmen, der den Kompensator trägt, verursacht je nach Konstruktion höchste Materialbelastungen, die zu einer raschen Materialermüdung führen und die Lebensdauer dramatisch verkürzen.

In vielen Anlagen werden Versagen und Austausch von Weichstoffkompensatoren als normale und routinemäßige Instandhaltungsmaßnahme angesehen. Diese verlangt Schweißreparaturen an Stahlteilen, angrenzenden Versteifungen sowie Kanalrissen und regelmäßige Ertüchtigungsmaßnahmen bei Revisionen.

DEKOMTE hat seit mehr als zwei Jahrzehnten Erfahrung in der Auslegung und im Betrieb von Kompensationssystemen, die in Gasturbinenanlagen eingebaut sind, welche zyklisch betrieben werden. Ziel ist das Angebot einer für die Lebensdauer der Anlage instandhaltungsminimierten Komplettlösung, die das gesamte Kompensationssystem – Kanal, Rahmen, die angrenzende Isolierung und den Kompensator – enthält.


DEKOMTE 10W-Kompensator für den Grundlastbetrieb und für kleinere Kanalabmessungen; max. 320 Zyklen.

DEKOMTE Doppelsteg-Membrankompensator für den Einsatz bei großen axialen Bewegungen; max. 10500 Zyklen.

DEKOMTE 3Wa-Kompensator für ultralange Lebensdauer unter zyklischer Belastung und für große axiale und laterale Bewegung.


Konstruktionsherausforderung bei der Auslegung von Weichstoffkompensatoren

  • Stahlrahmenkonstruktion: Gefahr hoher Materialspannungen aufgrund des Temperaturgradienten zwischen Außen- und Innenseite des Kanals;
  • Auslegung des Kompensators und der Isolierkissen;
  • Montage- und wartungsfreundliches Befestigungssystem.

Kurzfristige Lösung bei Kompensatorversagen

  • Reparaturen an Kompensatorrahmen und Kanal;
  • Regelmäßiger Austausch des Weichstoff-Kompensators einschließlich der Vorisolierung;
  • Ertüchtigung der äußeren Kanalisolierung.

Langfristige Lösung

  • Neukonstruktion des Stahlrahmens für den Kompensator;
  • Optimierung der Verbindung Stahlrahmen – Kanal;
  • Anpassung und Verbesserung der Kanalaußenisolation;
  • Neudesign des Weichstoffkompensators einschließlich der Isolierkissen;
  • Anpassung der Kompensatorbefestigung unter Verwendung von Konvektoren.
Abmessungen innen 7000 x 8000 mm
Temperatur max. 670 °C
Druck 50 mbar
Bewegung axial: -200 mm
lateral: 100 mm
Thermische Last zyklischer Betrieb
Maximale Belastung 400 N/mm²
Lastwechsel 250 000

Beispiel für Betriebsparameter zur Auslegung eines außenisolierten Weichstoffkompensators

DEKOMTE 3Wa-Weichstoffkompensator im Betrieb

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