TurboCare Sp. z o.o.

Zastosowanie zaawansowanych uszczelnień TurboCare typu SMART ® na turbozespołach o mocy 200MW Radosław Wiśniewski

Modernizacja części WP turbozespołu 13K215 Cele modernizacji Zwiększenie sprawności części WP - Zmniejszenie jednostkowego zużycia ciepła - Zmniejszenie emisji zanieczyszczeń atmosfery - Wzrost mocy maksymalnej turbozespołu Zwiększenie niezawodności uszczelnień parowych części WP Długotrwałe utrzymanie efektów modernizacji części WP Zakres modernizacji Typowy zakres modernizacji uszczelnień części WP Privileged & Confidential – Page 2

Modernizacja części WP turbozespołu 13K215 Zakres modernizacji Privileged & Confidential – Page 3

Położenie Część WP

Dławnica wylotowa 5 WP Stopień 2GE Stopień 2TE Stopień 3 Stopień 4 Stopień 5 Stopień 6 Stopień 7 Stopień 8 Stopień 9 Stopień 10 Stopień 11 Stopień 12 Dławnica wlotowa 4 WP Dławnica wlotowa 3 WP

Liczba pierścieni cofających się Liczba pierścieni cofających się ze szczotką Liczba pierścieni nadbandażowych ze szczotką

5 1 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Uszczelnienia SMART ® Modernizacja uszczelnień części WP Cofające się uszczelnienia dławnicowe Cofające się, szczotkowe uszczelnienia międzystopniowe (stopnie 2-12) Szczotkowe uszczelnienia nad bandażowe (stopnie 2-12) Przykład cofającego się pierścienia uszczelniającego TurboCare. Sprężyny na obwodzie pierścieni uszczelniających zapewniają zwiększony luz podczas krytycznych okresów uruchomień i odstawień turbiny. Po zamknięciu się pierścieni uszczelniających pracują one ze zmniejszonym, optymalnym luzem podczas normalnej eksploatacji.

Przykład cofającego się pierścienia uszczelniającego TurboCare ze szczotką. Dzięki unikalnej konstrukcji szczotki, po zamknięciu się pierścieni uszczelniających, uzyskiwany jest „zerowy” luz dający trwały, znaczący wzrost sprawności wewnętrznej turbiny.

Przykład uszczelnienia nadbandażowego TurboCare ze szczotką. Konstrukcja szczotki umożliwia kompensację jej ewentualnych kontaktów z wirnikiem podczas krytycznych okresów uruchomień i odstawień turbiny. Zmniejszony luz podczas normalnej eksploatacji prowadzi do znaczącego, trwałego polepszenia osiągów turbiny.

Privileged & Confidential – Page 4 Przykład pierścieni antywirowych TurboCare. Dla każdej aplikacji uszczelnień SMART® wykonywana jest analiza stabilności pracy maszyny. W przypadku wystąpienia takiej potrzeby stosowane są pierścienie antywirowe.

Uszczelnienia SMART ®

Uszczelnienia szczotkowe zapewniają znaczące zmniejszenie przecieków pary w porównaniu do konwencjonalnych uszczelnień labiryntowych

4 KE Laby Seal - 0.510 mm Clearance (NASA Report CR-135307)

Parametr przepływu W

Pd

4 KE Laby Seal-0.255mmClearance

(NASA Report CR-135307) 4 KE Laby Seal- 0.180 mm Clearance (AIAA Paper 95-2763) Typowe uszczelnienia szczotkowe

Iloraz ciśnień, Pu/Pd Privileged & Confidential – Page 5

Uszczelnienia SMART ® Modernizacja uszczelnień dławnicowych Cofające się pierścienie uszczelniające TurboCare zainstalowane na dławnicy części WP. W porównaniu z oryginalnym rozwiązaniem konstrukcyjnym zmniejszono liczbę pierścieni uszczelniających oraz zredukowano luz w stanie zamkniętym Privileged & Confidential – Page 6

Uszczelnienia SMART ® Modernizacja uszczelnień międzystopniowych i nadbandażowych Pierścień antywirowy Szczotka cofającego się uszczelnienia międzystopniowego Szczotka uszczelnienia nadbandażowego Zmodernizowane uszczelnienia międzystopniowe i nadbandażowe części WP Privileged & Confidential – Page 7

Remont odtworzeniowy tarcz kierowniczych części WP Remont odtworzeniowy tarcz kierowniczych części WP wg technologii TurboCare, wraz z odtworzeniem oryginalnych profili łopatek stacjonarnych Privileged & Confidential – Page 8 Przykłady napraw tarcz kierowniczych wg technologii TurboCare. Strona lewa: stan istniejący z widoczną degradacją łopatek stacjonarnych. Strona prawa: stan po remoncie

Efekty modernizacji części WP Efekty modernizacji: Sprawność wewnętrzna części WP 84.0

83.0

82.0

81.0

80.0

79.0

78.0

77.0

76.0

75.0

130 140 150 160 170

Natężenie przepływu pary wlotowej, kg/s

LEGENDA Po modernizacji Przed modernizacją Privileged & Confidential – Page 9 180

Wzrost sprawności wewnętrznej części WP w nominalnym punkcie pracy o 3.2%

Efekty modernizacji części WP Efekty modernizacji: Zwiększenie mocy elektrycznej > 2.0MW

Zmniejszenie jednostkowego zużycia ciepła > 65.0kJ/kWh Obniżenie temperatury pary wylotowej z części WP o ok. 5 o C Wysoka odporność uszczelnień części WP na degradację Wysoka wartość NPV (ang. Net Profit Value) oraz szybki czas zwrotu poniesionych kosztów inwestycyjnych 3600 3400 3200 3000 2800 2600 550degC 500degC 350degC 300degC X = 100% 2400 5.5

5.9

6.3

6.7

Entropy, kJ/kg/K

LEGENDA Po modernizacji Przed modernizacją 7.1

7.5

Privileged & Confidential – Page 10

Dziękuję za Państwa Uwagę Privileged & Confidential – Page 11