Plynové turbínové elektrárny vystavují výfukové potrubí a plášť kotle HRSG extrémnímu namáhání a únavě, přičemž kompenzátor představuje hlavní bod zatížení a zároveň jeho ulehčení. V mnoha elektrárnách je porucha a výměna těchto kompenzátorů považována za běžnou údržbu, přičemž opravy ocelových částí svařováním a praskání potrubí se během odstávek stávají běžnou záležitostí.
V závislosti na provozních podmínkách místa může řešení DEKOMTE nabídnout životnost až 25 let.
Horká skříň výfuku GT / vstupu HRSG
Nejkritičtějším aspektem řešení horkých skříní je design ocelového rámu a jeho začlenění do spolehlivého systému kompenzátorů.
Teplotní spád pláště do oblasti upnutí textilie může vytvářet vysoká pnutí, která zvyšují únavu a snižují životnost. Hranatá potrubí mohou mít vážnější problémy s rohovými oblastmi kvůli vysokému pnutí.
DEKOMSpolečnost TE má mnoho konstrukčních návrhů pro výfukové systémy s horkým pláštěm. Aby bylo možné určit vhodný návrh pláště, podpěry, výztuh napojení a dilatačního spoje, je nutné vzít v úvahu výpočty namáhání a únavu materiálů. Nejdůležitější součástí výpočtového procesu jsou cykly a typy startů, které elektrárna bude provádět.
Krátkodobá řešení:
- Svařovací opravy rámu a potrubí
- Pravidelná výměna látky
- Vnější zateplení
Dlouhodobá řešení:
- Uspořádání nových ocelových dílů
- Vylepšené rozhraní potrubí
- Nová vnější izolace
- Nový design látky a opěrky
- Nový design upevnění a konvektoru
Základní zatížení (teplé na teplé) průřez:
Cyklování (teplé na teplé) – průřez:
Klíčové prvky designu jsou:
K dispozici jsou svařované i svorkové přírubové systémy, přičemž se bere v úvahu tepelná únava, deformace a trvalá těsnost vůči plynům.
Rám je tou nejkritičtější součástí řešení horkých skříní. Teplotní spád, který na rámu vzniká během přechodových provozních stavů plynové turbíny, vytváří vysoká únavová namáhání – což vede ke vzniku prasklin a úniku plynů.
Plynulé změny průřezu potrubí jsou zásadní pro omezení turbulence a znehodnocení izolace.
Plně zapouzdřené a tvarované izolační polštářky chrání klouby zevnitř. Segmentované sekce izolace mohou omezit stlačení a poškození způsobené
pohyby.
Vytvarované tkaniny zabraňují mačkání, krabatění a skládání při všech pohybech, což je nezbytné pro operace s vysokou frekvencí cyklů. Odolná, vícevrstvá složení s vysokoteplotními membránami
a vnější ochranou zajišťují těsnost vůči plynům a zabraňují namáhání a poškození.
Plynotěsného utěsnění se dosahuje správným návrhem šroubových spojů a svorek tak, aby bylo dosaženo požadovaného tlaku na místě.
Řízení teplotního profilu přes dilatační spáru vyžaduje kontrolu sálavého a vnějšího povrchu. Použití konvektorů toho dosahuje v oblasti upnutí.
Systém dilatační spáry je dále chráněn před nadměrnými vnějšími sálavými teplotami inteligentní integrací vnější izolace.
Studená skříň pro výfuk GT / vstup HRSG
Diatatační spáry, které jsou instalovány v části potrubí s vnitřním obložením, známé jako uspořádání potrubí se studeným pláštěm, namáhají nižší namáhání než uspořádání s horkým pláštěm.
V důsledku vnitřní izolace není ocelový rám vystaven stejnému tepelnému namáhání, avšak styčné plochy vložky a izolace v celém systému dilatačních spár jsou klíčové pro zajištění spolehlivého řešení.
Tvarované látky, které zabraňují mačkání a tvoření záhybů při všech pohybech, jsou důležité pro cyklistiku a delší životnost.
DEKOMTE doporučuje provést kontrolu spojení a vnitřní výstelky spojů, aby se zajistilo, že nevznikne žádná tepelná dráha, která by oslabila konstrukci.
Krátkodobá řešení:
- Znovu izolovat chybějící kapsy
- Mezery mezi plechy a přírubou potrubí
- Překonfigurovat opěrky
- Instalovat průtokovou desku
- Inovovat upínací systém
Dlouhodobá řešení:
- Navržené ocelové díly
- Vylepšené rozhraní potrubí
- Nová bezešvá vnitřní izolace
- Nový design látky a opěrky
Příčný řez při základním zatížení (studený až studený):
Cyklování (studený na studený stav) - průřez:
Klíčové prvky designu jsou:
K dispozici jsou svařované i svorkové přírubové systémy, přičemž se bere v úvahu tepelná únava, deformace a trvalá těsnost vůči plynům.
U systému chladného pláště (nebo: u systému s ocelovými profily za studena) nepodléhá konstrukce ocelového rámu stejným tepelným namáháním, pokud rám může zůstat chladný.
Plynulé změny průřezu potrubí jsou zásadní pro omezení turbulence a znehodnocení izolace.
Vložková deska by měla zakrývat prostor dilatační spáry a umožňovat flexibilitu pomocí plovoucích / kluzných částí. Vložka, která je bezespará přes přilehlé přírubové spoje, chrání skříň a rozhraní s rámem dilatační spáry.
Plně zapouzdřené a tvarované izolační polštářky chrání klouby zevnitř. Segmentované sekce izolace mohou omezit stlačení a poškození způsobené
pohyby.
Vytvarované tkaniny zabraňují mačkání, krabatění a skládání při všech pohybech, což je nezbytné pro operace s vysokou frekvencí cyklů. Odolná, vícevrstvá složení s vysokoteplotními membránami
a vnější ochranou zajišťují těsnost vůči plynům a zabraňují namáhání a poškození.
Plynotěsného utěsnění se dosahuje správným návrhem šroubových spojů a svorek tak, aby bylo dosaženo požadovaného tlaku na místě.
Výstup z HRSG
Výstup z HRSG je dilatační spára pracující za chladných podmínek, kde teplotní podmínky dosahují typicky maximální teploty 150 ºC – což je příznivé pro jednoduchý materiál a tenkovrstvou dilatační spárou. Pohyby jsou navíc méně významné kvůli nízké teplotě. Hlavní funkcí je oddělení konstrukce potrubí, HRSG a komína, což umožňuje stavební strukturální tolerance, eliminaci vibrací a zajišťuje flexibilitu vůči dynamickému zatížení povětrnostními vlivy.
DEKOMTE doporučuje dodatečnou montáž vodních clon, odtoků a integrovaných systémů průtokových desek. Ty zajišťují bezpečnější a déle fungující dilatační spáru tím, že zabraňují usazování vody, nečistot a odpadků uvnitř prostoru spáry.
.
Pečlivé zvážení výběru materiálu pomůže tomu, aby spoj u komínového napojení dosáhl očekávané životnosti 20 let. Krátkodobé finanční úspory mohou vést k vysokým nákladům na údržbu kompenzátoru v případech, kdy jsou náklady na přístup neúměrně vysoké.
DEKOMTE doporučuje použití 6mm vyztužených pryžových kompenzátorů nebo vícevrstvých PTFE kompenzátorů s pryžovým těsněním jako nejlepší řešení pro řešení těchto hlavních problémů:
- Vodotěsnost
- Hydroizolace
- A zhoršování životního prostředí
Dopad těchto problémů zahrnuje silnou korozi na střešní části způsobenou vnikáním povětrnostních vlivů do potrubí přes příruby spojů a také na spodní straně způsobenou prosakováním vody ven přes přírubu z vnitřku jednotky.
Příčný řez výstupním kompenzátorem HRSG:
Průtoková deska a vodní clona:
Klíčové prvky designu jsou:
Napojení na potrubí je důležité pro snížení slabých míst a rizik v návrhu. Svařovaný spoj je nejlepší, s dobrým přesahem do izolace a systému opláštění potrubí.
Použití správného materiálu, povlaku a konstrukce rohů je důležité pro dosažení životnosti závodu. Přidání odvodnění, zábran a průtočných desek je klíčové pro prodloužení životnosti a zvládnutí hromadění
vody k zamezení koroze.
Ochranná průtočná deska a vodní clona zabraňují hromadění kondenzátu, vody a nečistot v prostoru spáry.
Materiály, které jsou stabilní vůči prostředí a podmínkám v rostlinách, maximalizují životnost údržby. Složení textilií, které kromě vodotěsnosti zahrnuje i plynotěsnost, prodlouží životnost spoje.
Sprẩyně dimenzovaný a navržený šroubový systém je nutný k zajištění rovnoměrného rozložení těsnicího tlaku na spoj. S obzvláštním důrazem na plynotěsnost.
Útlum hluku je řešen použitím spojů na bázi pryže o vysoké hustotě, nebo v některých případech speciálně navržených akustických polštářů.
Protipožární ucpávky
Těsnění prostupů mohou představovat jedny z nejnáročnějších dilatačních spár vzhledem k jejich vysokým nárokům na pohyb. Zejména u předních modulů při teplotách výfukových plynů plynových turbín vykazují podlahová a boční stěnová těsnění velké pohyby v malém průřezu.
Netěsnící ucpávkové ucpávky a mechanické ucpávky vyžadují pravidelnou údržbu a mají škodlivý vliv na skříně a okolní zařízení – což z nich činí nespolehlivé a drahé řešení.
DEKOMŘešení TE jsou plynotěsná a zajišťují, že nedochází k úniku spalin ani tepla do okolního prostředí.
DEKOMTE nabízí jak kovové vlnovcové, tak tkaninové kompenzátory.
Kovové vlnovce:
Kovové vlnovce nabízejí nejnižší počáteční náklady, a proto jsou upřednostňovány při prvních instalacích. Dodatečná montáž kovových vlnovců je však neobvyklá kvůli nutnosti buď:
Dodat níže uvedený vlnovec ve dvou polovinách, které vyžadují svařování vlnovce na místě, nebo;
Dodejte hotové měchy, které vyžadujíříznutí a svaření parního potrubí.
Těsnění prostupů tkaninami:
Vzhledem k problémům spojeným s výměnou kovových kompenzátorů vyvinula společnost DEKOMTE vysoce spolehlivá řešení v podobě textilních kompenzátorů, a to ve formě:
- Instalace OEM – produkt dodávaný jako plně sestavená jednotka, kde je optimalizace nákladů klíčovou funkcí návrhu.
- A jako dodatečné řešení – produkt dodávaný po částech, kde hlavní důraz je kladen na dlouhou životnost, odolnost a spolehlivost.
Těsnění s pronikáním do tkaniny se vyznačují tím, že je lze opravovat, opravovat a vyměňovat po částech, čímž se minimalizují prostoje nebo výpadky.
Průřez kovovou kabelovou přepážkou:
Průřez protipožární ucpávkou pro prostupy kabelů a potrubí:
Klíčové prvky designu jsou:
Inteligentní začlenění izolace do manžety dilatačního potrubí zabraňuje poškození způsobenému nadměrnou vnější sálavou teplotou.
Těsnicí kroužky pažnice zarovnávají spoje tím, že vracejí soustřednost potrubí do polohy pažnice. Manžety potrubí regulují teploty v těsněních a poskytují prostor pro integraci izolace potrubí na ochranu těsnění zevnitř.
Plně zapouzdřené a tvarované izolační polštářky chrání klouby zevnitř. Segmentované sekce izolace mohou omezit stlačení a poškození způsobené
pohyby.
Tvarované textilie zabraňují mačkání, krčení a skládání při všech pohybech, což je zásadní pro náročné cyklické provozy. Odolná, vícevrstvá složení s vysokoteplotními membránami a vnější ochranou zajišťují plynotěsnost a zabraňují pnutí a poškození.
Plynotěsného utěsnění se dosahuje správným navržením šroubových spojů a svorek tak, aby bylo dosaženo požadovaného tlaku v místě instalace. Pokud je možné provést připojení k potrubí, šroubované příruby mohou eliminovat údržbu nutnou u obvodové svorky.
Izolace kolem trysky ve skříni je vystavena vysoce turbulentnímu proudění plynů, které izolaci nevyhnutelně narušuje a stahuje do proudu plynů. DEKOMTE tomu zabraňuje instalací
zapouzdřených výztuh skříně a přepracovaných částí obložení trysky. Zajištění udržování teploty skříně zajistí další spolehlivost průchodkového těsnění.
Elektrárna GE 9FA s kombinovaným cyklem (CCGT) – vysokocyklová kompenzace na vstupu do HRSG ve Walesu
Elektrárna GE 9FA CCGT – Modernizace výfukového difuzoru a rámu tlumiče hluku v Singapuru
Elektrárna GE 6FA CCGT – expanzní spojka výfukového potrubí GT v Anglii