Siemens Dünyanın Yağsız Çalışan İlk Buhar Türbinini Geliştirdi

Siemens yağsız çalışan buhar türbinini tanıtarak bir ilke daha imza attı. Bu teknolojinin merkezinde, birkaç ton ağırlıktaki rotoru manyetik kuvvetleri kullanarak kaldıran yataklar yer alıyor. Bu yeni teknoloji, güvenlikle ilgili özel önlemlere ihtiyaç duyan endüstrilere oldukça cazip bir seçenek sunuyor.

Mevcut türbin rotorlarında, yatakların aşırı ısınmasını engellemek için yağ kullanılır. Ancak yüksek sıcaklıklar nedeniyle, yataklardan kesintisiz olarak yağ pompalanmasını gerektirir. Siemens, bunu dikkate alarak dünyanın ilk yağsız çalışan buhar türbinini geliştirdi. Bu yeni teknolojinin merkezinde birkaç ton ağırlığındaki rotoru kaldırmak için manyetik kuvvetler kullanan yataklar bulunuyor. Yataklar için yüzlerce litre yağ ihtiyaç duyan sistemlere kıyasla yağsız çalışan yeni buhar türbini teknolojisi, sadece buhar tedarikini kontrol eden valf akütatörleri için sadece 3 litre yakıt kullanılıyor. Bu sayede, güvenliğe yönelik özel tedbirler alması gereken endüstrilere cazip bir seçenek sağlanıyor. Bu teknolojiden faydalanabilecek endüstriler arasında örneğin yangın güvenliğiyle ilgili zorlu yönetmeliklere uyması gereken petrol ve gaz endüstrisinin yanı sıra koruma alanlarının yakınında bulunan ve özel çevre koruma kriterlerini karşılaması gereken tesisler de bulunuyor. Manyetik yataklara sahip buhar türbinin 10 MW’lık prototipi şu anda Berlin’in güneyindeki Almanya-Polonya sınırında bulunan Vattenfall’e ait Jänschwalde Kömür Yakıtlı Enerji Santrali’nde test ediliyor.

Yağsız çalışan bir buhar türbininin en büyük avantajı, makine sistemi bir jeneratör veya kompresör tarafından çalıştırıldığında da manyetik yatakları kullanmasıdır. Yeni teknoloji, bir yağ yönetimi sistemi gerektirmediği için yağ tankları, borular, pompalar, tasfiye sistemlerinin yanı sıra yangın ve çevresel zarara yönelik güvenlik tedbirlerine ilişkin ihtiyaçları ortadan kaldırıyor. Aynı zamanda rotorun yataklarla temas etmemesi nedeniyle sürtünme kuvveti neredeyse sıfırlandığı için verimliliği de artıyor. Türbinin tasarımına bağlı olarak yüzde 1’e varan oranlarda verimlilik artışı sağlanabiliyor.

Patentli Hava Soğutma Sistemi

Kontrollü elektromıknatıslar üzerinden güç üreten aktif manyetik yataklar, şu anda kompresör ve elektrik motorları gibi makinelerde kullanılıyor. Ancak türbinden çıkan ve çoğunlukla 500 dereceyi aşan yüksek sıcaklıklar nedeniyle bu teknoloji bugüne kadar buhar türbinlerinde kullanılmıyordu. Siemens mühendisleri, patenti yeni alınan özel bir soğutma sistemiyle bu sorunun üstesinden geliyor. Bununla birlikte, kompakt bir hidrolik sistemin kullanılmasıyla valf akütatörleri için gereken yağ miktarı da azaltılıyor.

Aktif manyetik yataklarda rotorun pozisyonu sensörler tarafından belirleniyor ve manyetik alanı düzenleyen bir yüksek performans sistemi tarafından kontrol ediliyor. Burada ise SIMOTIC sistemi, rotor üzerinde etki eden proses güçleri ve ağırlıkları kompanse ediyor. Aktif manyetik yataklar, bu teknoloji sayesinde rotorları online izleme imkanı da sunuyor.

Siemens, Jänschwalde Elektrik Santrali’nin güneyinde bulunan Zittau/Görlitz Üniversitesi’yle gerçekleştirdiği işbirliğiyle manyetik yatak sistemini, SST -600 model endüstriyel türbininde uyguladı. Bu yatakları geliştirmek ve iyileştirmek için üniversite içinde bir test bölümü kuruldu. Prototip, Elektrik Santralide su besleme pompaları için on iki tahrik türbininden biri olarak faaliyet gösteriyor. Diğer türbinler ise aynı tipte ancak farklı olarak konvansiyonel yağ-yağlamalı yataklarla donatılıyor. Yaklaşık 10 MW’lık üretim gücüne sahip türbinlerin her biri 5.700 rpm hızla çalışmaktalar. Genel olarak manyetik yatak teknolojisi 10 tona kadar rotor ağırlıklarına karşılık gelen, 45 kW’tan 40 MW’a kadar enerji üretimine sahip Siemens buhar türbinlerinde kullanılabiliyor.

Kaynak : Siemens