TurboGruen - "Turbomaschinen für Energiespeicher und grüne Brennstoffe"; Teilvorhaben: 4.3, 4.5a, 4.5b und 4.6

Abstract

Die Energiewende, mit einer massiven Ausweitung der Energieträger Sonne und Wind, führt zu Änderungen im Anforderungsprofil für Turbomaschinen und hat große Auswirkungen auf den bestehenden Kraftwerkspark, der an die volatile Natur der erneuerbaren Energieträger angepasst werden muss. Die MTU-seitig im Rahmen des Verbundvorhabens TurboGrün bearbeiteten Arbeitspakete fokussierten auf eine Erhöhung der Betriebsflexibilität im Themenfeld "Expander und Verdichter für die Energiewende" (HAP4): Es wurde ein Konzept für die Gesamtverdichter-Modellierung erarbeitet, um damit die Verdichter-Stabilität und Operabilität des Gesamtsystems Gasturbine genauer bewerten zu können; insb. bei schnellen Lastwechseln und tiefen Teillastpunkten (AP4.3). Für eine verbesserte Auswertung von instationären Strömungen in Verdichtern, wurde eine schnellansprechende Hochtemperatursensorik für Gasturbinenverdichter entwickelt, bestehend aus einer Sensorik für eine präzise Temperaturmessung (AP4.5a) und für eine genaue Druckmessung bei stationären und insbesondere transienten Versuchsbedingungen (AP4.5b). Zur Bewertung des betriebsabhängigen Verschleissverhaltens wurde für Turbinenbeschaufelungen mit Deckbändern eine Modellierung des Verschleiß bei dynamischer Belastung unter Berücksichtigung einer Aluminiumdiffusionsschicht (Alitierschicht) entwickelt und validiert (AP4.6).