Nachrüstung einer geothermischen Dampfturbine
Aufgrund des anhaltenden Dampfrückgangs im geothermischen Reservoir lief die einzige Turbine im Tiwi Geothermal Plant (TGP) nur mit etwa halber Kapazität, was zu einem ineffizienten Dampfverbrauch führte.
- Ziele
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- Dampferzeugung erhöhen
- Lebensdauerverlängerung
- Ausgangsleistung erhöhen
- Sektoren
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- Stromerzeugung
- Anlage
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- Dampfturbinen
- Standort
- Tiwi, Philippinen
Projektübersicht
Aufgrund des anhaltenden Dampfrückgangs im geothermischen Reservoir lief die einzige Turbine im Tiwi Geothermal Plant (TGP) nur mit etwa halber Kapazität, was zu einem ineffizienten Dampfverbrauch führte.
Wesentliche Herausforderungen
- Betreiber sieht sich mit verringerter Fördermenge aus der geothermischen Ressource konfrontiert
- Die für 60 MW ausgelegte Turbine produzierte weniger als 30 MW
- Der Betreiber war auch mit einem Dampfweg konfrontiert, der beschädigt war
- Der Kunde möchte die Kosten minimieren, indem er möglichst viele betriebsbereite Komponenten verwendet
- Unerwartete Entdeckungen wie Unstimmigkeiten im Design verschiedener Einheiten führten zu Komplikationen sowohl im Dampfweg als auch in stationären Komponenten
Die EthosEnergy-Lösung
EthosEnergy führte eine thermodynamische und mechanische Analyse der bestehenden Anlage durch und beurteilte, welche Verbesserungen möglich waren. Auf Grundlage dieser Analyse wurden die Turbinenmembranen und -schaufeln für drei der sechs Stufen durch Reduzierung der Schaufelhöhe neu gestaltet. Da neue Schaufeln und Membranen erforderlich waren, änderte EthosEnergy das Design in eine integrierte, abgedeckte Konfiguration mit austauschbaren Spitzen-Überlaufstreifen in der Membran. Diese Änderung beseitigte eines der größten Probleme bei Schaufeln geothermischer Dampfturbinen, nämlich die Zapfenerosion. Das integrierte Abdeckungsdesign macht den Zapfen überflüssig und ermöglicht eine verbesserte Abdichtung.
Die Analyse ergab, dass sechs Stufen immer noch die beste Konstruktion waren, aber die Düsenöffnungshöhen in den Stufen 4 und 5 reduziert werden mussten. Obwohl das dampfspezifische Volumen anstieg, war der zur Erreichung der Zielleistung von 32,2 MW erforderliche Durchfluss geringer als der ursprünglich geplante Volumendurchfluss. Die Durchflussflächen für Düsen und Schaufeln wurden ebenfalls geändert, um der Änderung des Gesamtvolumendurchflusses Rechnung zu tragen und die Belastung optimal auf jede Stufe zu verteilen.
Projekt-Highlights
Wichtige Highlights des Projekts
Zusammenarbeit zwischen EthosEnergy und Aboitiz Power
Durch Minimierung der Kosten und Verwendung möglichst vieler vorhandener und betriebsbereiter Komponenten wurden die kosteneffektivsten Ergebnisse sichergestellt.
Neugestaltung und Änderungen
Durch ein Verfahren zur Neugestaltung und Modifikation wurde sichergestellt, dass die Testergebnisse die Leistungsgarantien übertrafen.
Wichtigste Ergebnisse
Die Testergebnisse übertrafen die Leistungsgarantien. Das Ergebnis war ein Mix aus neuen Komponenten für die Stufen 1, 2 und 3 sowie Modifikationen für die Stufen 4 und 5, um ein Gleichgewicht zwischen Kosten- und Leistungsgewinn zu erreichen.
Der neue Dampfweg wurde auf die neuen Bedingungen hin analysiert und das Material so ausgewählt, dass es eine höhere Zuverlässigkeit bietet. Dank des durchdachten Programms und der Umsetzung hat die Anlage jetzt eine längere Lebensdauer.
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