Kunden Journal Nr. 21 (PDF, 4.7 MB) - E.ON AG
Kunden Journal Nr. 21 (PDF, 4.7 MB) - E.ON AG Kunden Journal Nr. 21 (PDF, 4.7 MB) - E.ON AG
September 2013 Journal Kundenmagazin/Customer Magazine Ausgabe/Issue 21 Neuigkeiten und interessante Projekte News and project highlights
- Seite 2 und 3: 02 E.ON Anlagenservice Innovative I
- Seite 4 und 5: 04 E.ON Anlagenservice Geschäftsbe
- Seite 6 und 7: 06 E.ON Anlagenservice Liefergrenze
- Seite 8 und 9: 08 E.ON Anlagenservice Ablauf im Sc
- Seite 10 und 11: 10 E.ON Anlagenservice MHKW Frankfu
- Seite 12 und 13: 12 E.ON Anlagenservice Joule Enerji
- Seite 14 und 15: 14 E.ON Anlagenservice Kraftwerk Ge
- Seite 16 und 17: 16 E.ON Anlagenservice Induktor Um
- Seite 18 und 19: 18 E.ON Anlagenservice Kraftwerk Wi
- Seite 20 und 21: 20 E.ON Anlagenservice Die Anlage w
- Seite 22 und 23: 22 E.ON Anlagenservice Kraftwerk Sc
- Seite 24 und 25: 24 E.ON Anlagenservice Anschließen
- Seite 26 und 27: 26 E.ON Anlagenservice Hochtouriges
- Seite 28 und 29: 28 E.ON Anlagenservice In der Auswu
- Seite 30 und 31: 30 E.ON Anlagenservice Durch die Ei
- Seite 32 und 33: 32 E.ON Anlagenservice Während der
- Seite 34 und 35: 34 E.ON Anlagenservice Kraftwerk Pl
- Seite 36 und 37: 36 E.ON Anlagenservice Ein weiterer
- Seite 38 und 39: 38 E.ON Anlagenservice An dieser Au
- Seite 40: Imprint Published by: E.ON Anlagens
September 2013<br />
<strong>Journal</strong><br />
<strong>Kunden</strong>magazin/Customer Magazine<br />
Ausgabe/Issue <strong>21</strong><br />
Neuigkeiten und<br />
interessante Projekte<br />
News and<br />
project highlights
02 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Innovative Ideen setzen Akzente<br />
Instandhaltung mit Mehrwert<br />
Komplettleistungen und angepasste Servicekonzepte<br />
Christian Mehrhoff<br />
Leiter Vertrieb & Marketing<br />
Head of Sales & Marketing<br />
Konventionelle Kraftwerke waren über Jahrzehnte<br />
der Garant für eine sichere Energieversorgung und<br />
werden auch weiterhin eine wichtige Rolle spielen.<br />
Der Umgestaltungsprozess in der Energieerzeugung<br />
ist jedoch von zunehmenden Belastungen<br />
für die Betreiber geprägt. Einerseits kommen<br />
aufwändige und kostenintensive Anforderungen<br />
auf sie zu, andererseits stellen sinkende Betriebsstunden<br />
die Wirtschaftlichkeit von Anlagen infrage.<br />
Sichere Prognosen für die künftige Entwicklung sind<br />
zurzeit kaum möglich.<br />
In dieser schwierigen Situation haben wir uns die<br />
Aufgabe gestellt, unsere <strong>Kunden</strong> noch intensiver als<br />
bisher zu unterstützen.<br />
Unverzügliche Reaktionen auf Schadensmeldungen<br />
und individuelle Leistungen, speziell auf<br />
den jeweiligen Bedarf zugeschnitten, spielen<br />
dabei eine signifikante Rolle. Darüber hinaus<br />
wollen wir aber mit innovativen Ideen und<br />
vorteilhaften Servicekonzepten zur Reduzierung<br />
von Instandhaltungskosten und zur Entlastung der<br />
Betreiber beitragen.<br />
Im Rahmen unserer Aufträge übernehmen<br />
wir durchaus auch Leistungen, die bisher nicht<br />
unbedingt Bestandteil unseres Portfolios waren.<br />
Unsere Intention ist es aber vor allem, neue<br />
Perspektiven zu schaffen und Konzepte mit<br />
nachhaltigem Nutzen zu entwickeln.<br />
Ein Modell dafür ist die verantwortliche Übernahme<br />
kompletter Instandhaltungsbereiche. Den<br />
ersten Vertrag dazu haben wir mit dem Kraftwerk<br />
Staudinger abgeschlossen und im Laufe von<br />
wenigen Monaten bereits eine messbare Wirkung<br />
erzielt.<br />
Die Zusammenarbeit mit Partnern innerhalb<br />
und außerhalb des E.<strong>ON</strong>-Konzerns trägt dazu<br />
bei, unsere Möglichkeiten zu erweitern.<br />
Kompetenz, Erfahrung und eine betreiberorientierte<br />
Denkweise spiegeln sich in wertvollen<br />
Leistungen im gesamten Prozess einer Projektabwicklung<br />
wider.<br />
Nur so gelingt es, einen nachhaltigen Mehrwert<br />
für unsere <strong>Kunden</strong> zu generieren.<br />
Innovative ideas deliver new approach<br />
Value-adding maintenance solutions<br />
Complete service packages and tailor-made concepts<br />
For decades, conventional power plants were the guarantee for secure<br />
energy supplies, and they will continue to play an important role.<br />
However, the transformation of the energy industry is placing a<br />
growing burden on plant operators. They are faced with increasingly<br />
complex and costly requirements while having to cope with a<br />
reduction in the number of operating hours, which leaves serious<br />
question marks over the economic viability of these plants. As a result,<br />
it is hardly possible at present to make safe predictions for the future<br />
of power generation.<br />
In these difficult times we have set ourselves the task of supporting<br />
our clients even move effectively.<br />
Being able to respond immediately to a reported defect and<br />
bespoke solutions tailored to the needs of each individual plant play<br />
a significant role here. In addition we want to help cut maintenance<br />
costs and reduce the burden on operators by delivering innovative<br />
ideas and beneficial service concepts.<br />
As part of our contracts we also provide services which until<br />
now were not included in our portfolio. Out aim is to open up new<br />
opportunities and develop concepts with a lasting benefit.<br />
One such model involves taking over responsibility for the<br />
maintenance of entire plant sections. The first of these contracts was<br />
signed with the Staudinger power plant, and it has already had a<br />
measurable impact after only a few months.<br />
Cooperation with partners inside and outside the E.<strong>ON</strong> Group helps<br />
us expand our possibilities. Competence, experience and our ability<br />
to think like an operator are the core to delivering valuable services<br />
throughout the entire project management process. This way we can<br />
create sustainable added value for our clients.
<strong>Journal</strong> 03<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
List of contents<br />
E.<strong>ON</strong> Anlagenservice Seite 04<br />
Full-Service in Eigenregie<br />
Neues Instandhaltungskonzept im Kraftwerk Staudinger<br />
Geschäftsbereich Apparate-/Kesseltechnik<br />
E.<strong>ON</strong> Anlagenservice Page 05<br />
A self-managed comprehensive service<br />
New maintenance concept for the Staudinger power plant<br />
Mechanical Technology Division<br />
MHKW Frankfurt Seite 10<br />
Leistungsvielfalt und Flexibilität<br />
Dritter Auftrag in diesem Jahr in der Abwicklung<br />
Geschäftsbereich Apparate-/Kesseltechnik<br />
Frankfurt power plant Page 11<br />
Wide variety of services and flexibility<br />
Work on third contract this year is underway<br />
Mechanical Technology Division<br />
Joule Enerji Seite 12<br />
Unser Partner in der Türkei<br />
Gemeinsame Serviceaktivitäten weiten sich aus<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Joule Enerji Page 13<br />
Our partner in Turkey<br />
Joint service delivery expanded<br />
Rotating Technology Division<br />
Kraftwerk Gersteinwerk Seite 14<br />
Kurzfristiger Einsatz zur Schadensbehebung<br />
Schnelle Reaktion verhindert Leistungsausfall<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Gersteinwerk power plant Page 15<br />
Emergency callout to repair damage<br />
Swift response prevents stoppage<br />
Rotating Technology Division<br />
Kraftwerk Wilhelmshaven Seite 18<br />
EAS-Konzept überzeugt<br />
Laufradsanierung fristgemäß durchgeführt<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Wilhelmshaven power plant Page 19<br />
EAS comes up with convincing concept<br />
Rotor repair completed on time<br />
Rotating Technology Division<br />
Kraftwerk Schkopau Seite 22<br />
ND-Turbinenrevision Block A<br />
Ersatzteilbeschaffung inklusive<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Schkopau power plant Page 23<br />
LP turbine overhaul of unit A<br />
Spare parts procurement included<br />
Rotating Technology Division<br />
Hochtouriges Auswuchten Seite 26<br />
Speisepumpenantriebsturbine im Wuchtbunker<br />
Erfolgreiche Vorbereitung und Durchführung<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
High-speed balancing Page 27<br />
Feed pump drive turbine in balancing facility<br />
Successful project preparation and execution<br />
Rotating Technology Division<br />
Kraftwerk Plattling/E.<strong>ON</strong> Energy Projects Seite 34<br />
Revision einer GE Frame 6 FA+e Gasturbine<br />
Heißgaswegeinspektion<br />
Mit gebündelter Kompetenz zum erfolgreichen Abschluss<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Plattling power plant/E.<strong>ON</strong> Energy Projects Page 35<br />
GE Frame 6 FA+e gas turbine overhaul<br />
Hot gas path inspection<br />
Pooling competences for project delivery<br />
Rotating Technology Division
04 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Geschäftsbereich Apparate-/Kesseltechnik<br />
Full-Service in Eigenregie<br />
Eine Idee aus dem Kraftwerk Staudinger führte zu einer neuen Strategie<br />
für die Instandhaltung der Mahlanlagen und Bekohlungswege. Der EAS-<br />
Geschäftsbereich Apparate-/Kesseltechnik entwickelte dazu das richtige<br />
Konzept und ist seit April 2013, im Rahmen einer durchsatzorientierten<br />
Instandhaltung, für die Wartung der Kohlemühlen verantwortlich.<br />
Der Vertrag läuft über einen Zeitraum von sechs Jahren und<br />
bezieht sich auf die Komplettbetreuung der gesamten Anlage,<br />
quasi vom Bunkerschieber bis an den Brennerflansch, in<br />
Eigenregie. Die Abrechnung erfolgt über einen so genannten<br />
Kohlecent je Tonne Kohledurchsatz und beinhaltet sowohl<br />
die Leistungen im Schadensfall als auch gegebenenfalls<br />
erforderliche Ersatzteile. Darüber hinaus garantieren wir für<br />
unseren Verantwortungsbereich eine Verfügbarkeit von 98<br />
Prozent.<br />
In der Kraftwerksszene ist eine derartige Vereinbarung<br />
ein absolutes Novum. Bisher war es üblich,<br />
Instandhaltungsaufträge nach Aufwand oder zum Festpreis<br />
abzurechnen. Der Austausch von Teilen verursachte<br />
zusätzlich hohe Kosten, und so manche unvorhersehbare<br />
Reparaturmaßnahme wirkte sich äußerst negativ auf die<br />
ohnehin schon knappen Budgets der Betreiber aus.<br />
Im Kraftwerk Staudinger ist der Aufwand im Bereich<br />
der Kohlemühlen nun überschaubar. Zusätzliche Kosten für<br />
Reparaturen oder Ersatzteile entfallen komplett und da eine<br />
maximale Verfügbarkeit in beiderseitigem Interesse liegt, ist<br />
das Kraftwerk auch hier auf der sicheren Seite.<br />
Kraftwerk Staudinger / Staudinger power plant<br />
Quelle/Source: E.<strong>ON</strong><br />
Liefergrenze Primärluft- und Kohlestaubleitungen<br />
Battery limits of primary air and polarised coal lines
<strong>Journal</strong> 05<br />
Mechanical Technology Division<br />
A self-managed comprehensive service<br />
An idea from the Staudinger power plant has led to a new<br />
maintenance strategy for coal grinding and feeding systems.<br />
The EAS Mechanical Technology Division developed a customised<br />
throughput-based maintenance concept and in April 2013<br />
assumed full responsibility for coal mill maintenance.<br />
Under the contract, which has a term of six years, EAS is<br />
taking care of the whole grinding and conveying plant from<br />
the hopper gates and shafts to the burner flange under its<br />
own direction. Payment is by a so-called 'coal cent' per tonne<br />
of coal moved and covers all services required in the event<br />
of any damage as well as any necessary spare parts. For this<br />
part of the plant we also guarantee 98% availability.<br />
This kind of contract is a first in the power plant industry.<br />
Until now, maintenance contracts were billed on a time and<br />
material basis or at a fixed price. Having to replace parts was<br />
extremely costly, and many unscheduled repairs put further<br />
pressure on the already stretched budgets of power plant<br />
operators.<br />
At Staudinger, coal grinder maintenance costs and now<br />
easier to budget.<br />
There are no additional costs for repairs or spare parts,<br />
and with maximum availability being in everybody's interest,<br />
the operator is also on the safe side.<br />
This type of contract really differentiates us from other<br />
service providers in the market. One of the EAS principles<br />
has always been to think and act like an operator. Staudinger<br />
now has it in writing.<br />
The challenge<br />
It is, of course, somewhat risky to take over responsibility for<br />
a part of the power plant we do not fully know, as it was<br />
previously maintained by a competitor. We are also aware<br />
that this concept will not be profitable for us from the very<br />
start, but this was factored in when we developed our new<br />
approach.<br />
Battery limits of coal grinding mills<br />
Liefergrenze Kohlemühlen
06 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Liefergrenze Kohlemühlengetriebe<br />
Battery limits of grinding mill gearbox<br />
Mit dieser Vertragskonstellation heben wir uns deutlich<br />
von anderen Anbietern im Markt ab. Es war schon immer unser<br />
Grundsatz, wie ein Betreiber zu denken und entsprechend zu<br />
verfahren. Dem Kraftwerk Staudinger haben wir das jetzt<br />
schriftlich gegeben.<br />
Herausforderung für EAS<br />
Es ist natürlich ein Risiko, unter diesen Gesichtspunkten<br />
einen Anlagenbereich zu übernehmen, der vorher von einem<br />
Mitbewerber gewartet wurde und den wir daher nicht im<br />
Detail kennen. Wir gehen auch davon aus, dass die Rechnung<br />
für uns in der ersten Zeit noch nicht wirklich aufgeht. Diese<br />
Überlegung war jedoch von Anfang an Bestandteil unserer<br />
Planung.<br />
Wie bei allen unseren Projekten verfolgen wir auch hier<br />
eine spezielle Strategie. Unser Ziel liegt in der Optimierung<br />
der Anlage, indem wir Zug um Zug neue Technologien<br />
einbringen, Prozesse verbessern und Material mit hoher<br />
Standfestigkeit verbauen. Wir verarbeiten Werkstoffe, mit<br />
denen wir bereits gute Erfahrungen gemacht haben und<br />
visieren ein hohes Qualitätsniveau an.<br />
Dadurch werden unsere Ausgaben anfangs höher<br />
sein, sich auf die Zeit gesehen aber rentieren. Wenn die<br />
Anlage möglichst störungsfrei läuft und wir durch gezielte<br />
Maßnahmen die Standzeiten erhöhen können, reduziert sich<br />
im Nachhinein unser Aufwand. Im Rahmen dieses long term<br />
service agreements, bei dem uns die volle Verantwortung<br />
übertragen wurde, ist so ein Vorgehen machbar und sinnvoll.<br />
Liefergrenzen Mühlenbedampfung 10 – 40<br />
Battery limits of grinding mill steam supplies 10 – 40
<strong>Journal</strong> 07<br />
Battery limits of grinding mill chamber steam supply and seal air piping<br />
Liefergrenze Mahlraumbedampfung und Sperrluft<br />
As with all our projects, we pursue a specific strategy.<br />
Our aim is to optimise the plant by gradually introducing<br />
new technologies, improving processes and installing highly<br />
resistant components. We rely on materials that we have used<br />
successfully in the past and aim for high quality standards.<br />
As a result, our costs will be higher to start with, but<br />
this will pay off over the long term. Getting the plant to run<br />
without any major problems and extending service lives<br />
through targeted measures will reduce expenditure at the<br />
end of the day.<br />
Under this long-term service agreement, which gives us<br />
full responsibility for the grinding and conveying plant, this<br />
new maintenance approach is feasible and makes sense.<br />
Course of action in the event of damage<br />
We have a direct SAP link to the client, so any fault or<br />
failure signal from any of the systems we look after will be<br />
transmitted directly to us.<br />
One of the EAS team members at the power plant<br />
workshop is responsible, among other things, for monitoring<br />
the coal feeding system. If a failure occurs, he will be the first<br />
to report the problem to the Mechanical Technology Division<br />
in Gelsenkirchen.<br />
Gelsenkirchen will immediately take whatever action is<br />
necessary to repair the damage as soon as possible. This may<br />
mean despatching a specialist or an entire team to site or<br />
procuring specific spare parts.<br />
This works extremely well because our teams are flexibly<br />
organised to be available even at weekends and provide<br />
professional support at short notice. This professionalism<br />
also shows in our ability to come up with and implement<br />
innovative ideas even under immense time pressure.<br />
A good example of this approach being applied was the<br />
repair of a defective traction rod and bearing on a coal grinder<br />
at Staudinger: the standard practice would have been to fully<br />
dismantle all of the components, which would have caused<br />
five days of downtime. Our team managed to complete the<br />
repair during a normal shift (eight hours) without having to<br />
dismantle any components.<br />
This is one of the features that set us apart us from our<br />
competitors and really pay off for the client.<br />
We always explore new avenues and decide for ourselves<br />
what is necessary and what we do not need to arrive at a<br />
cost-efficient solution.<br />
We have the experience and the experience it takes and<br />
can rely on innovative people.
08 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Ablauf im Schadensfall<br />
Wir haben eine direkte SAP-Anbindung zum <strong>Kunden</strong>. Eine<br />
Störungsmeldung zu den von uns betreuten Anlagenteilen<br />
läuft direkt bei uns auf.<br />
Aus dem Team der EAS-Werkstatt im Kraftwerk ist einer<br />
der Mitarbeiter u. a für die Kontrolle der Bekohlungsanlage<br />
zuständig. Dieser reagiert im Schadensfall als Erster und<br />
berichtet an den Geschäftsbereich Apparate-/Kesseltechnik<br />
in Gelsenkirchen. Hier organisieren die Verantwortlichen<br />
umgehend alles Erforderliche für eine schnellstmögliche<br />
Behebung des Schadens, ganz gleich, ob es um den Einsatz<br />
von Spezialisten, einer kompletten Mannschaft oder die<br />
Beschaffung von Ersatzteilen geht.<br />
Das funktioniert bestens, denn unsere Teams sind selbst<br />
an Wochenenden flexibel genug für kurzfristige Einsätze<br />
und professionelle Leistungen. Die Professionalität spiegelt<br />
sich besonders in der Eigenschaft wider, auch unter einem<br />
enormen Zeitdruck zündende Ideen zu entwickeln und<br />
umzusetzen.<br />
Ein gutes Beispiel dafür zeigt die Reparatur eines Defekts<br />
an einer Zugstange bzw. am Lager einer Kohlemühle im<br />
Kraftwerk Staudinger: Bei der üblichen Vorgehensweise<br />
wären die Komponenten komplett demontiert worden. Das<br />
hätte zu einer Ausfallzeit von rund fünf Tagen geführt.<br />
Unser Team hat es geschafft, diese Reparatur ohne<br />
Demontage durchzuführen und innerhalb einer normalen<br />
Schicht (acht Stunden) abzuschließen.<br />
Das ist einer der Punkte, mit denen wir uns vom Wettbewerb<br />
abheben und unseren <strong>Kunden</strong> Vorteile verschaffen. Wir gehen<br />
immer wieder neue Wege, entscheiden selbst, was getan<br />
werden muss und was nicht erforderlich ist und erzielen<br />
damit wirtschaftliche Ergebnisse.<br />
Dafür haben wir die Erfahrung, die Kompetenz und<br />
innovative Teams.<br />
Ein weiter Punkt liegt in der Material-/Ersatzteilbeschaffung.<br />
In der Kraftwerkstechnik geht der Trend,<br />
allein schon aus Budgetgründen, ganz klar hin zu Non-<br />
OEM-Komponenten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass wir von<br />
unseren Unterlieferanten gleiche, teilweise sogar bessere<br />
Qualität zu deutlich günstigeren Konditionen beziehen<br />
können. Dieser Aspekt ist Bestandteil unserer Kalkulation für<br />
eine durchsatzorientierte Instandhaltung und rechnet sich<br />
umso mehr, wenn weitere Kraftwerke sich für dieses Konzept<br />
entscheiden.<br />
Davon gehen wir aus, denn diese Vertragsvariante<br />
trägt als bedeutsamer Baustein zu mehr Effizienz in<br />
Energieerzeugungsanlagen bei.<br />
Die EAS geht als Partner auf unsere <strong>Kunden</strong>wünsche ein,<br />
und so konnten bereits im Stillstand im Sommer erste<br />
Optimierungen an den Zuteilern gemeinsam umgesetzt<br />
werden.<br />
Dr. Patrick Fleischer<br />
Instandhaltungsleiter<br />
Kraftwerk Staudinger
<strong>Journal</strong> 09<br />
Fuel hopper / Kohlebunker<br />
Battery limits of coal feed conveyor<br />
Liefergrenzen Zuteiler Plattenband<br />
Feed conveyor gear / Plattenbandantrieb<br />
Another aspect is material/spare parts procurement.<br />
In the power industry, there is a trend towards non-OEM<br />
components, not least for cost reasons. Experience has<br />
shown that our subcontractors can offer the same or even<br />
higher quality standards at much lower prices. This aspect<br />
is an integral part of our throughput-based maintenance<br />
approach. It will become even more cost-effective, if other<br />
power plants decide to follow suit. We expect they will,<br />
because this contract option is an important element in<br />
achieving greater efficiency for power generating facilities.<br />
EAS is very good at tailoring its services to our<br />
requirements as a client. This has allowed us to<br />
complete the first modifications to the feed conveyors<br />
in summer when the plant was down for the first time.<br />
Dr. Patrick Fleischer<br />
Head of Maintenance<br />
Staudinger Power Plant
10 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
MHKW Frankfurt<br />
Leistungsvielfalt und Flexibilität<br />
Das Müllheizkraftwerk Frankfurt (MHKW) gehört zu den modernsten und<br />
umweltfreundlichsten Müllverbrennungsanlagen Deutschlands. Die Kapazität der<br />
vier Verbrennungslinien liegt bei rund 525.000 Tonnen Hausmüll pro Jahr. Mit<br />
einer maximalen Leistung von 47 MW el<br />
und 99 MW th<br />
können etwa 47.000 Haushalte<br />
mit elektrischer Energie und Fernwärme beliefert werden. Betrieben wird die<br />
Anlage von der MHKW Frankfurt am Main GmbH, einer gemeinsamen Gesellschaft<br />
der FES Frankfurter Entsorgungs- und Service GmbH und der Mainova <strong>AG</strong>.<br />
Bereits mit der Abwicklung des ersten Auftrags überzeugte der EAS-<br />
Geschäftsbereich Apparate-/Kesseltechnik seinen Neukunden MHKW. Die<br />
Reparaturarbeiten an der Membranwand des Kessels verliefen nach den<br />
Vorstellungen des <strong>Kunden</strong>. Alle Schweißarbeiten wurden mit einer Null-Fehler-<br />
Quote abgeschlossen.<br />
Der Kunde war sehr zufrieden mit den Abläufen auf der Baustelle, der<br />
Qualität der Arbeiten und einer abschließenden Dokumentation.<br />
In einem zweiten Auftrag stellten wir unser Leistungsportfolio an den<br />
Verbrennungsrosten vor. Flexible Reaktion auf wechselnde <strong>Kunden</strong>ansprüche<br />
konnten wir unter anderem dadurch unter Beweis stellen, indem<br />
wir zusätzliche Kapazitäten für Zerspanungsarbeiten in unserer Zentralwerkstatt<br />
zur Verfügung stellten. Im Ergebnis konnte der Kunde<br />
seine Anlage termingerecht in Betrieb nehmen.<br />
Inzwischen bearbeiten wir mit der Teilsanierung des Müllbunkers den<br />
dritten Auftrag im MHKW Frankfurt in diesem Jahr. Im Zuge dieser Teilsanierung<br />
erbringen wir, unter dem hohen zeitlichen Druck eines Gesamtstillstandes,<br />
Facharbeiten in Verbindung mit Stahl und auch Holz.<br />
In diesem sehr sensiblen Bereich eines Müllheizkraftwerkes, unter<br />
Berücksichtigung der Durchführung verschiedenster anderer Gewerke und<br />
unter Einhaltung des Arbeitsschutzes, müssen die Arbeiten in sehr enger<br />
Abstimmung mit dem <strong>Kunden</strong> und anderen Lieferanten durchgeführt<br />
werden. Für diese Arbeiten wurde zusätzlich ein Autokran auf der Bunkersohle<br />
eingesetzt.<br />
Aufgrund der korrodierten Halterungen des Holzes entwickelten wir ein<br />
spezielles Konzept, das zur Sicherung der Hölzer angewandt werden konnte,<br />
um eine aufwändige Sanierung der Träger zu vermeiden (Bild 1).<br />
In dem laufenden Projekt, das in der zweiten Hälfte August 2013<br />
abgeschlossen sein wird, wurde der Stahlbau am Boden des Flachbunkers<br />
bereits erneuert. Die Träger zur Bunkerschürze werden noch verschweißt<br />
(Bild 2).<br />
Im Außenbereich werden die Harthölzer mittels Bandsägen auf Maß<br />
gesägt. Der erste Teil ist bereit zum Einbau (Bild 3).<br />
Bild 4 zeigt das Verschweißen des Abschlussträgers mit der Bunkerschürze.<br />
Die Wand am Müllabwurf ist bereits entkernt. Nachdem die Erneuerung<br />
des Stahlbaus erfolgt ist, wird das Holz eingebaut (Bild 5).<br />
Während der Projektabwicklung werden die laufenden Arbeiten immer<br />
wieder zwischen Kunde, Fachbauleiter, Bauleiter und Projektierer abgestimmt<br />
(Bild 6). Ein wichtiger Punkt dieser Besprechungen vor Ort ist darüber hinaus<br />
die ständige Kontrolle der erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen für eine<br />
unfallfreie Durchführung aller Arbeiten.<br />
Mit der Holzverarbeitung haben wir in diesem Projekt durchaus Neuland<br />
betreten, gleichzeitig aber auch unser Konzept „Komplettleistung aus einer<br />
Hand“ mehr als deutlich unterstrichen.<br />
Bild / Fig. 1<br />
Bild / Fig. 3<br />
Bild / Fig. 5
<strong>Journal</strong> 11<br />
Frankfurt power plant<br />
Wide variety of services and flexibility<br />
The waste-to-energy power plant in Frankfurt is one of the most modern and<br />
environmentally friendly waste incineration plants in Germany. It is designed to<br />
burn some 525,000 tonnes of household waste per year. With a maximum power<br />
generating capacity of 47 MW el<br />
and a thermal capacity of 99 MW th<br />
, it can supply<br />
about 47,000 households with electrical energy and district heat. The plant<br />
operator is MHKW Frankfurt am Main GmbH, a joint-venture company established<br />
by FES Frankfurter Entsorgungs- und Service GmbH and Mainova <strong>AG</strong>.<br />
The EAS Mechanical Technology Division had already won over its new client<br />
MHKW with its first contract – the repair of the boiler's membrane wall. This<br />
job was completed to the client's full satisfaction, with a zero-defect rate for all<br />
of the welding work.<br />
The client was very happy with the processes on site, the quality of the work<br />
and the final documentation.<br />
A second contract gave us the opportunity to demonstrate our capabilities<br />
on the firing grates. We showed that we can respond flexibly to changing<br />
customer requirements by making additional machining capacities available<br />
at our central workshop. In the end, the client was able to restart his plant<br />
according to schedule.<br />
EAS has meanwhile been awarded the third contract this year at MHKW<br />
Frankfurt. It calls for a partial refurbishment of the waste bunker. As part of<br />
this contract, which has to be delivered to a tight schedule, we are providing a<br />
number of specialist services involving the use of steel and wood.<br />
In this very sensitive area of a waste-to-energy power plant, all activities<br />
have to be coordinated closely with the client and the other disciplines, with<br />
due consideration for health and safety. For this work, EAS set up a truckmounted<br />
crane on the floor of the waste bunker.<br />
As the supports of the wooden structure were severely corroded, we<br />
developed a special concept to save the wood without the need for an<br />
extensive renewal of the supports (Fig. 1).<br />
As part of the ongoing project, which will be completed during the second<br />
half of August 2013, the steelwork on the floor of the flat bunker has already<br />
been replaced. The beams are now being welded to the bunker panel (Fig. 2).<br />
In the outside area, the hard wood sections are cut to size using band saws.<br />
The first section is ready for installation (Fig. 3). Figure 4 shows the final beam<br />
being welded to the bunker panel.<br />
The wall at the waste dropping point has already been gutted. Once the<br />
new steel is in place, the wood sections will be installed (Fig. 5).<br />
Throughout the project, all work is constantly coordinated between the<br />
client, the discipline supervisors, the construction manager and the design<br />
engineers (Fig. 6). Another important element of these consultations are the<br />
regular checks for compliance with applicable health and safety regulations to<br />
ensure that the work is completed without any accidents.<br />
While the wood processing work in this project was a first for EAS, it clearly<br />
underlined the benefits of our "one-stop-shop" concept for all services.<br />
Fig. / Bild 2<br />
Fig. / Bild 4<br />
Fig. / Bild 6
12 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Joule Enerji<br />
Unser Partner in der Türkei<br />
Mit dem Ziel, in der Türkei einen leistungsfähigen Kraftwerksservice auf Non-OEM-Niveau<br />
aufzubauen, gründete Kibar Dursun im Jahr 2010 in Osmangazi/Bursa das Unternehmen<br />
Joule Enerji. Gleichzeitig suchte er einen Partner aus dem Non-OEM-Bereich für<br />
gemeinsame Serviceaktivitäten. Nach einem ersten Kontakt mit der EAS erfolgte der<br />
Startschuss für eine kooperative und ausbaufähige Zusammenarbeit.<br />
Das Leistungsspektrum von Joule Enerji, die technische Ausrüstung<br />
und die Anzahl der Mitarbeiter haben sich seit der Gründung rasant<br />
entwickelt. Die Schwerpunkte liegen heute bei der Projektierung<br />
und Durchführung von Montageleistungen in Kombi- und Kohlekraftwerken,<br />
an Gasturbinen, Dampfturbinen und Generatoren<br />
verschiedener Hersteller.<br />
Angeboten werden Wartungs- und Revisionstätigkeiten, Ingenieurdienstleistungen<br />
und die Lieferung von Ersatzteilen auf hohem<br />
Qualitäts- und Arbeitssicherheitsniveau. Ingenieurleistungen<br />
werden unter anderem gemeinsam mit dem EAS-Geschäftsbereich<br />
Maschinentechnik/Konstruktion und Technik (MTK) nach <strong>Kunden</strong>wunsch<br />
und Anforderung erbracht.<br />
Die gemeinsame Zusammenarbeit begann im Sommer 2011 mit<br />
dem ersten Projekt bei der ICDAS, einem Stahlwerk in Biga/<br />
Canakkale, im Bereich der Schwingungsdiagnostik.<br />
Das folgende Projekt im Kraftwerk Kemerköy, in dem wir ebenfalls<br />
Schwingungsmessungen durchführten, wurde Anfang 2013<br />
erfolgreich abgeschlossen. Hierbei erfolgte die Anforderung planmäßig<br />
über Joule Enerji, sodass sämtliche Formalitäten, z. B. die<br />
Erstellung eines Carnets und der Versand aller benötigten Messgeräte<br />
und Werkzeuge von Gelsenkirchen in die Türkei, von uns erledigt<br />
werden konnten.<br />
In der Türkei nahmen Joule Enerji-Mitarbeiter die Lieferung in<br />
Empfang und transportierten sie auf die Baustelle. Dort wurde die<br />
Ausrüstung dann von uns installiert und in Betrieb genommen.<br />
Nach Abschluss der Messungen vor Ort wurde das Schwingungsverhalten<br />
des Dampfturbosatzes im Kraftwerk Kemerköy über ein<br />
Online-Monitoring weiter beobachtet und in Deutschland ausgewertet.<br />
Anbringung zusätzlicher Schwingungsgeber<br />
Installation of additional vibration transducers<br />
Kurz danach startete das Projekt im Kraftwerk Soma, das im Juni<br />
2013 erfolgreich abgeschlossen wurde. Wir nahmen hier ebenfalls<br />
Schwingungsmessungen am Dampfturbosatz vor und setzten anschließend<br />
die Beobachtung und Auswertung des Schwingungsverhaltens<br />
per Online-Monitoring in Deutschland fort.<br />
Joule Enerji begann nach Abschluss der Arbeiten an Maschine 3<br />
mit den Revisionsarbeiten an Maschine 4. Danach soll auch hier<br />
eine Schwingungsmessung durchgeführt werden, da der Kunde<br />
dies durchaus als eine Art Qualitätsnachweis für die erfolgreiche<br />
Durchführung der Revision sieht.<br />
Joule Enerji- und MTK-Personal im Kraftwerk Kemerköy<br />
Joule Enerji and MTK personnel at the Kemerköy power plant<br />
Nach den bisherigen guten Erfahrungen in der Zusammenarbeit<br />
planen wir eine schrittweise Intensivierung und Erweiterung der<br />
gemeinsamen Aktivitäten.<br />
Es ist unser Ziel, in der Türkei einen starken und nachhaltigen<br />
Non-OEM-Kraftwerksservice weiter auf- und auszubauen.
<strong>Journal</strong> 13<br />
Joule Enerji<br />
Our partner in Turkey<br />
In 2010, Kibar Dursun founded Joule Enerji in Osmangazi/Bursa with a view<br />
to building an efficient, high-quality non-OEM power plant service provider.<br />
At the same time he was looking for a non-OEM partner to jointly deliver a<br />
range of service support solutions. After a first contact with EAS, the two<br />
sides decided to build a collaborative relationship.<br />
The range of services offered by Joule Enerji, their technical<br />
equipment and the number of staff has grown rapidly since the<br />
launch of the company. Today, Joule Enerji focuses on installation<br />
and assembly services for combined-cycle and coal-fired power<br />
plants, gas turbines, steam turbines and generators of various<br />
makes and sizes.<br />
Services include maintenance and overhauls, engineering and<br />
spare parts sourcing to high quality and health & safety standards.<br />
Engineering services are delivered in cooperation with partners<br />
such as the Mechanical Engineering Department (MTK) of the<br />
EAS Rotating Technology Division to specification and in line with<br />
specific customer needs.<br />
Cooperation began in the summer of 2011 with a vibration<br />
diagnostics project for ICDAS, a steelworks in Biga/Canakkale.<br />
The next project at the Kemerköy power plant, where we also<br />
conducted vibration measurements, was completed successfully in<br />
early 2013. The service request was submitted by Joule Enerji<br />
according to plan, so all formalities including the issuing of a carnet<br />
and the shipment of all necessary tools and instruments from<br />
Gelsenkirchen to Turkey could be handled by EAS.<br />
In Turkey, the consignment was received by a Joule Enerji<br />
employee and delivered to site where the equipment was installed<br />
and put into operation by EAS.<br />
After the completion of measurements on site, EAS continued to<br />
monitor and analyse the vibration behaviour of the steam turbine<br />
set at Kemerköy online from Germany.<br />
This project was followed shortly afterwards by the Soma power<br />
plant project, which was completed successfully in June 2013.<br />
from left / von links: Nurija Kuduzovic, Kibar Dursun, Arndt Fischer<br />
Again, EAS performed vibration measurements on the steam<br />
turbine set on site and then continued monitoring and analysing<br />
the vibration behaviour online from Germany.<br />
After the work on engine 3, Joule Enerji started with the<br />
overhaul of engine 4. This work was again followed by vibration<br />
measurements which are seen as proof by the client that the<br />
overhaul was successful.<br />
To build on the positive experience gained so far, both sides are<br />
planning to step up activities and strengthen their cooperation.<br />
Our aim is to establish and broaden the range of services<br />
delivered by EAS as a strong and sustainable non-OEM partner in<br />
Turkey.<br />
Vibration data being analysed by EAS and Joule Enerji personnel / Auswertung der Schwingungsdaten in Zusammenarbeit mit Joule Enerji-Mitarbeitern
14 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Kraftwerk Gersteinwerk<br />
Kurzfristiger Einsatz zur Schadensbehebung<br />
Am Freitag, den 19. April 2013, trennte sich der Generator im Kraftwerk Gersteinwerk<br />
Block K mit Läufer-Erdschlussschutz vom Netz. Bei einer visuellen Kurzinspektion<br />
bei drehender Welle stellte das Betriebspersonal an den Lötverbindungen der<br />
Drehstromwicklung des Haupterregerrotors Brandstellen fest. Die Vermutung, dass<br />
Teilleiter abgeschmolzen waren, bestätigte die Befundaufnahme bei stehender<br />
Welle. Die Wicklung des Erregerläufers war für den weiteren Leistungsbetrieb nicht<br />
mehr geeignet.<br />
Um den Ausfall von Block K so gering wie möglich zu halten,<br />
musste der Schaden schnellstens behoben werden. Der EAS-<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik/Generatoren (MTG) wurde<br />
umgehend informiert und mit dem Austausch des Erregerläufers<br />
durch einen vorhandenen Reserveläufer beauftragt.<br />
Innerhalb kürzester Zeit disponierte MTG das erforderliche Personal<br />
für einen Zweischichteinsatz. Nachdem die Turbine abgefahren<br />
war und die Welle stillgesetzt werden konnte, wurden die Arbeiten<br />
am 24. April aufgenommen.<br />
Die Erregermaschine wurde demontiert und komplett – einschließlich<br />
der Diodenräder, Anschlusslaschen, Lüfter und Wuchtebenen<br />
– inspiziert. Zwei Lötverbindungen am Wickelkopf des<br />
Haupterregerrotors zeigten Brandspuren sowie Kupferabschmelzungen<br />
an den Wicklungsstäben (Bilder 1, 2).<br />
keine weiteren Auffälligkeiten festgestellt. Insgesamt befand sich<br />
der Läufer in einem guten Zustand. Der Läufer wurde kurzfristig<br />
bearbeitet und fehlende Teile in der Werkstatt angefertigt, sodass<br />
ein Einsatz im Gersteinwerk möglich war.<br />
Bild / Fig. 2<br />
Um eine einwandfreie Funktion des Reserveläufers sicherzustellen,<br />
wurden elektrische Messungen durchgeführt. Die Messungen<br />
zeigten ein zufrieden stellendes Ergebnis.<br />
Die Wicklung des Haupterregerstators wurde von den Schmauchspuren<br />
gereinigt und elektrisch gemessen. Die Messergebnisse<br />
gaben keinen Anlass, diesen nicht weiter zu betreiben.<br />
Bild / Fig. 1<br />
Bei einer Inspektion der Spulenpakete-Abstützungen und elektrischen<br />
Anschlussverbindungen ergaben sich keine weiteren Befunde.<br />
Auch das Blechpaket, der Blechrücken, die Wickelköpfe<br />
sowie die Rundverbindungen und Spulenaustritte des Hilfserregers<br />
zeigten keine Auffälligkeiten.<br />
Befundung Reserve-Erregerläufer<br />
Der Läufer wurde zunächst komplett inspiziert. Mit Ausnahme eines<br />
fehlenden Kennmelders an einer RG-Sicherung (Bild 3), eines<br />
fehlenden Ringes für die Sperrluftabdichtung (Bilder 4a, 4b) und<br />
der unterschiedlichen Stromführungsbolzen (Bilder 5, 6) wurden<br />
Bild / Fig. 3<br />
Fehlender Kennmelder<br />
Missing indicator
<strong>Journal</strong> 15<br />
Gersteinwerk power plant<br />
Emergency callout to repair damage<br />
On Friday, 19 April 2013, the generator of unit K at the Gersteinwerk power plant<br />
tripped as a result of an earth fault. A brief visual inspection by operating<br />
personnel with the shaft still rotating showed that the soldered connections of<br />
the main exciter rotor‘s three-phase winding had suffered heat damage. The<br />
assumption that some strands had actually molten was confirmed by a subsequent<br />
inspection after the shaft had stopped. The state of the winding did not allow unit<br />
operation to continue.<br />
To minimise unit K downtime, the turbine had to be repaired as<br />
quickly as possible. The operator immediately contacted the<br />
Generator Department (MTG) of the EAS Rotating Technology<br />
Division and asked them to replace the exciter rotor by a spare<br />
rotor kept in stock.<br />
Within no time, MTG had mobilised an expert team to site for<br />
a two-shift emergency response mission. Work commenced on<br />
24 April after the turbine had stopped and the shaft had been<br />
locked in place.<br />
The exciter engine was dismantled for a full inspection which<br />
included the diode wheels, the connection straps, the fans and<br />
the balancing planes. Two soldered connections on the coil end of<br />
the main exciter rotor showed signs of heat damage and copper<br />
melting on the winding bars (Fig. 1, 2).<br />
Additional examination of the coil pack supports and electrical<br />
connections revealed no other findings. The core, the core back, the<br />
coil ends and the round connections and coil exits of the auxiliary<br />
exciter appeared undamaged.<br />
Inspection of spare exciter rotor<br />
As a fist step, the rotor underwent a full inspection. Apart from a<br />
missing indicator on a rotating rectifier exciter fuse (Fig. 3), a<br />
missing seal air sealing ring (Fig. 4a, 4b) and the different terminal<br />
bolts (Fig. 5, 6), nothing unusual was detected. On the whole, the<br />
rotor was in a good condition. EAS did a workover at short notice<br />
and fabricated missing parts in the workshop so that the rotor could<br />
be used at Gersteinwerk.<br />
Fig. / Bild 6<br />
Spare exciter rotor<br />
with terminal bolts<br />
screwed in<br />
Reserve-Erregerläufer<br />
mit eingeschraubten<br />
Stromführungsbolzen<br />
Fig. / Bild 5<br />
Dismantled exciter rotor<br />
with inserted terminal<br />
bolts<br />
Demontierter Erregerläufer<br />
mit gesteckten<br />
Stromführungsbolzen<br />
Missing seal air sealing<br />
ring<br />
Fehlender Ring für die<br />
Sperrluftabdichtung<br />
Fig. / Bild 4a<br />
Fig. / Bild 4b
16 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Induktor<br />
Um sicherzustellen, dass bei der Schutzabschaltung der Induktor<br />
nicht geschädigt wurde, wurden an diesem ebenfalls elektrische<br />
Messungen durchgeführt. Nach Auswertung der Messergebnisse<br />
konnte der Induktor für den weiteren Leistungsbetrieb freigegeben<br />
werden.<br />
Vor dem Austausch, der unter Verwendung des vorhandenen<br />
Haupt- und Hilfserregerstators durchgeführt werden sollte, waren<br />
diverse Reinigungsarbeiten an Haupt- und Hilfserregerstator sowie<br />
sämtlichen Anbauteilen, inklusive der externen Kühlluftkanäle bzw.<br />
Zuführungen erforderlich.<br />
Anschließend wurde ein Maßabgleich des alten mit dem neuen<br />
Erregerläufer vorgenommen. Die defekte RG-Sicherung wurde durch<br />
eine gewichtsgleiche Reservesicherung ausgewechselt und die<br />
Isolierstücke an die Stromführungsbolzen angepasst.<br />
Anpassung der Sperrluft-Seitenwandabtrennung<br />
Durch die konstruktiv unterschiedlichen Erregerläufer musste das<br />
Spiel der Sperrluftabdichtung vergrößert werden. Gemeinsam mit<br />
dem EAS-Fachbereich Konstruktion & Technik wurden Spaltmaße<br />
festgelegt.<br />
Diese Spielvergrößerung kann zu Änderungen in der Sperrluftbzw.<br />
Kühlgasführung führen. Aufgrund dieses Umstandes war<br />
bei der Inbetriebnahme verstärkt auf die Kalt- und Warmlufttemperaturen<br />
des Erregersatzes zu achten. Im späteren Lastbetrieb<br />
sollten in regelmäßigen Abständen Kontrollen durchgeführt<br />
werden.<br />
Nach erfolgreichem Abschluss aller Arbeiten, die selbstverständlich<br />
unter Einhaltung aller erforderlichen Arbeitssicherheitsmaßnahmen<br />
ausgeführt wurden, ging Block K im Gersteinwerk<br />
am 29. April 2013 wieder ans Netz.<br />
Der Fachbereich Generatoren von E.<strong>ON</strong> Anlagenservice hat unverzüglich auf<br />
unsere Anforderung reagiert. Fachlich qualifiziertes Personal stand pünktlich<br />
zur Aufnahme aller erforderlichen Maßnahmen bereit.<br />
Mit Norbert Thiesmeier hatten wir einen versierten und umsichtigen Bauleiter<br />
vor Ort, der mit seiner Montagecrew maßgeblich zum Gelingen der Arbeiten<br />
beigetragen hat.<br />
Die gesamte Abwicklung erfolgte so, wie wir uns das bei einem zuverlässigen<br />
Auftragnehmer vorstellen: kompetent, zügig und unfallfrei. Block K konnte<br />
schon nach wenigen Tagen wieder angefahren werden.<br />
Hans Schmidt<br />
Leiter Anlagenerhalt<br />
RWE Generation SE<br />
Kraftwerk Gersteinwerk
<strong>Journal</strong> 17<br />
To ensure proper functioning, EAS also conducted a series of<br />
electrical tests on the spare rotor with satisfactory results.<br />
The smoke deposits on the main exciter stator winding where<br />
removed and the winding checked. These measurements did not<br />
reveal anything that would have prevented its continued use.<br />
Inductor<br />
To make sure that the safety trip had not damaged the inductor, it<br />
too underwent a series of electrical tests. Following analysis of the<br />
results, the inductor was approved for further operation.<br />
Prior to the replacement, which relied on the use of the existing<br />
main and auxiliary exciter stators, extensive cleaning work had to<br />
be undertaken on both stators as well as all ancillary parts,<br />
including the external cooling air ducts and supply lines.<br />
After that, the dimensions of the old and new exciter rotors were<br />
compared. The defective rotating rectifier exciter fuse was replaced<br />
by a spare fuse of the same weight, and the insulators adapted to<br />
the terminal bolts.<br />
Modification of seal air side wall<br />
Given the slightly different exciter rotor designs, the play of the<br />
radial seal for the seal air had to be increased. The new gap<br />
sizes were selected together with the Mechanical Engineering<br />
Department of EAS.<br />
This increase in play can lead to changes in the seal air and<br />
cooling gas piping, which is why the cold and hot air temperatures<br />
of the exciter set were observed very closely during commissioning.<br />
These temperatures should be checked regularly during subsequent<br />
load operation.<br />
Following successful completion of all work, and, of course,<br />
compliance with all safety rules and regulations, unit K of the<br />
Gersteinwerk power plant was reconnected to the grid on 29 April<br />
2013.<br />
E.<strong>ON</strong> Anlagenservice‘s generator specialists responded promptly to our<br />
request. Qualified experts were mobilised to site in time to start all<br />
necessary work.<br />
In Norbert Thiesmeier we had an experienced and prudent construction<br />
manager on site. He and his team made a substantial contribution to the<br />
success of this project.<br />
The whole project was handled exactly as we would expect from a reliable<br />
contractor: competently, swiftly and without any accidents. Unit K was<br />
restarted after only a few days.<br />
Hans Schmidt<br />
Head of Maintenance<br />
RWE Generation SE<br />
Gersteinwerk Power Plant
18 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Kraftwerk Wilhelmshaven<br />
EAS-Konzept überzeugt<br />
Der Turbosatz im Kraftwerk Wilhelmshaven wird seit der Inbetriebnahme<br />
im September 1976 in der Mittel- und Grundlast eingesetzt. Im Rahmen einer<br />
Modernisierungsmaßnahme wurde die Dampfturbine Ende der 90er Jahre<br />
durch den OEM mit einer Zweigturbine (zwei zusätzliche ND-Teilturbinen<br />
mit eigenem Generator) nachgerüstet, um nach 140.000 Betriebsstunden<br />
für die weitere Laufzeit das Potenzial des „kalten Endes“ zu nutzen. Die<br />
installierte Gesamtleistung konnte um 42 MW erhöht werden.<br />
Nach Aufnahme des Zweigturbinenbetriebs kam es zu erhöhtem<br />
Erosionsverschleiß an der Hauptturbine und Bauteilen der ND-<br />
Teilturbinen. Im Bereich der letzten ND-Leitschaufelträger (L-0-Reihe)<br />
war von erheblichen Tropfenschlag-Erosionsbefunden auszugehen.<br />
Eine in 2007 durchgeführte Schweißreparatur im Übergangsbereich<br />
vom Außenring des Leitschaufelträgers zum Schaufelblatt<br />
hielt den Betriebsbelastungen - wie geplant - bis zur Revision in 2012<br />
stand.<br />
Bei nachfolgenden Inspektionsarbeiten wurden zunehmende<br />
Erosionsschädigungen des L-0-Leitrades an allen vier Endstufen der<br />
Niederdruckturbinen vorgefunden. Betroffen waren hauptsächlich<br />
der Innenring, die Schweißnaht von der Leitschaufel (Hohlschaufel)<br />
zum Außenring sowie der Leitschaufelrücken des Leitrades (Bilder<br />
1, 2). Eine Decklage, die während einer Inspektion im Bereich der<br />
Schweißnaht aufgebracht wurde, konnte den Erosionsabtrag im<br />
Bereich des jeweiligen Außenringes nicht mindern.<br />
Das Ausmaß der erodierten Stellen auf dem Leitschaufelrücken<br />
und das Fortschreiten der jeweiligen Schädigung wurde jährlich,<br />
während eines Kurzstillstandes, mittels Endoskop kontrolliert<br />
(vier Referenzschaufeln). Im Laufe der Beobachtungen zeigten<br />
sich im Bereich der erodierten Zonen lokale Durchbrüche in der<br />
Schaufelwand.<br />
Dampfturbosatz<br />
Technische Daten<br />
Typ<br />
Siemens HMN<br />
Fabrik-<strong>Nr</strong>. Turbosatz T 7088<br />
Bauart<br />
axiale<br />
Kondensationsturbine<br />
Zwischenüberhitzung<br />
1-fach<br />
Anzapfungen 6<br />
Wellenstränge/Gehäuse/Abdampffluten 1/4/4/+2ND<br />
Turbine bestimmt zum Antrieb<br />
eines Generators<br />
Nennleistung/Nachrüstung 1998 740 MW/ca. 800 MW<br />
Drehzahl<br />
3000 U/min<br />
Frischdampfmassenstrom<br />
640 kg/s<br />
Frischdampfzustand (vor Ventilsatz) 197 bar/530 °C<br />
HZÜ-Dampfzustand (vor Ventilsatz) 41 bar/534 °C<br />
Abdampfdruck<br />
0,0491 bar<br />
Kühlwasser 10/14,2 °C<br />
Bild / Fig. 1
<strong>Journal</strong> 19<br />
Wilhelmshaven power plant<br />
EAS comes up with convincing concept<br />
The turbo generator set at the Wilhelmshaven power plant has been operated<br />
at medium and base load ever since it was commissioned in September 1976.<br />
After some 140,000 operating hours, the steam turbine had been fitted with<br />
a branch turbine (two additional LP turbine sections with a separate generator)<br />
in the 1990s as part of an OEM upgrade to be able to use the „cold end“ potential<br />
for the remaining service life. This retrofit increased the turbo generator‘s<br />
installed capacity by 42 MW.<br />
After commissioning of the branch turbine, the main turbine and<br />
some of the LP turbine section components had suffered serious<br />
erosion-induced wear. Significant erosion caused by droplet impact<br />
was therefore also to be expected in the area of the last LP guide<br />
blade carrier (row L-0).<br />
Repair welding carried out in the transition area between the outer<br />
ring of the blade carrier and the blade in 2007 withstood operating<br />
conditions as intended until the 2012 overhaul.<br />
Subsequent inspections showed increasing damage from erosion<br />
in the L-0 guide wheel on all four final stages of the LP turbine.<br />
The areas mainly affected were the inner ring, the weld from the<br />
hollow guide blade to the outer ring and the back of the guide wheel<br />
blades (Fig. 1, 2). A cap pass applied in the area of the weld during<br />
an inspection failed to reduce metal loss from erosion in the area of<br />
the outer ring.<br />
The size of the eroded areas on the back of the guide wheel<br />
blades and general damage development were checked annually by<br />
boroscope inspection (on four reference blades). Over time, actual<br />
holes had developed in the blade wall.<br />
Following an overhaul in 2007, the plant is now scheduled to run<br />
until 20<strong>21</strong>. The operator had the choice of either repairing the guide<br />
wheels or replacing them by new ones.<br />
Repair would have required an extended shutdown and the<br />
removal of the upper LP sections and the relevant rotor.<br />
This would have been followed by measurements (to check<br />
axial and radial clearances and align the couplings). There was also<br />
the question of the repair scope, which depended on the planned<br />
shutdown period and the related costs.<br />
A boiler overhaul, for which the plant had to be down for about six<br />
weeks (incl. shutdown and restart), was scheduled for 2012, so there<br />
were two options:<br />
(1) Install new guide wheels<br />
This work could have been scheduled to coincide with the boiler<br />
overhaul but the cost would have been a 7-digit figure, which was<br />
well over budget.<br />
(2) Repair guide wheels in the area of the inner ring<br />
and the back of the blades<br />
The costs of this option (a 6-digit figure) were far more acceptable,<br />
but repairs were much more time-consuming, so the time window<br />
seemed too short.<br />
Steam turbine generator set<br />
Technical data<br />
Type<br />
Siemens HMN<br />
Serial no. of turbine generator set T 7088<br />
Design<br />
axial condensing turbine<br />
Reheater<br />
single-stage<br />
Extraction points 6<br />
Shaft trains/casings/exhaust steam flows 1/4/4/+2LP<br />
Turbine designed to drive a generator<br />
Nominal capacity/1998 retrofit<br />
740 MW/approx. 800 MW<br />
Speed<br />
3,000 rpm<br />
Live steam mass flow rate<br />
640 kg/s<br />
Live steam (upstream of valve set) 197 bar/530 °C<br />
Reheated steam (upstream of valve set) 41 bar/534 °C<br />
Exhaust steam pressure<br />
0.0491 bar<br />
Cooling water 10/14.2 °C<br />
Fig. / Bild 2
20 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Die Anlage wurde in 2007 revidiert und ist zunächst für einen<br />
Einsatz bis 20<strong>21</strong> eingeplant. Daher ergab sich nun folgende<br />
Situation: Der Betreiber stand vor der Entscheidung, entweder<br />
einen Austausch gegen neue Leiträder vorzunehmen oder<br />
Sanierungsmaßnahmen einzuleiten.<br />
Sanierungsmaßnahmen waren jedoch mit einem längeren<br />
Anlagenstillstand verbunden. In diesem Fall musste, neben dem<br />
Abfahren der ND-Oberteile, auch der jeweilige Läufer ausgefahren<br />
werden, und dieses Vorgehen erforderte anschließende Messungen<br />
(Axial-/Radial-Spiele, Ausrichtmessungen an den Kupplungen).<br />
Darüber hinaus stellte sich die Frage nach Art und Umfang der<br />
Sanierung, in Abhängigkeit von der geplanten Stillstandszeit sowie<br />
den damit verbundenen Kosten.<br />
In 2012 war eine Kesselrevision mit einem geplanten Anlagenstillstand<br />
von rund sechs Wochen (inkl. An- und Abfahrt) vorgesehen.<br />
Dabei ergaben sich folgende Möglichkeiten:<br />
1. Einbau neuer Leiträder<br />
Diese Maßnahme hätte innerhalb des Revisions-Zeitrahmens<br />
ausgeführt werden können. Allerdings lagen die Kosten in einem<br />
siebenstelligen Bereich und waren vom Budget her nicht vertretbar.<br />
2. Sanierung der Leiträder im Bereich Innenring und<br />
Schaufelrücken<br />
Auf der Kostenseite - im sechsstelligen Bereich - bot sich damit<br />
eine wesentlich attraktivere, jedoch auch zeitaufwändigere<br />
Variante, sodass der verfügbare Zeitrahmen zu kurz erschien.<br />
Eine Lösung der EAS für die Sanierung der Leiträder führte<br />
schließlich zur Entscheidung. Der gemeinsam von den EAS-<br />
Geschäftsbereichen Maschinentechnik und UK (Power Engineering<br />
Services/PES, Birmingham) entwickelte Montage- und<br />
Reparaturablaufplan überzeugte den <strong>Kunden</strong>.<br />
Koordination<br />
Entscheidend bei der Ausführung war die sorgfältige Abstimmung<br />
der verschiedenen Arbeitsabläufe bei EAS und PES. Die<br />
Vorgehensweise wurde genauestens analysiert und vor Ort mit den<br />
jeweiligen Unterlieferanten, unter eingehender Betrachtung der<br />
einzelnen Werkskapazitäten, zeitlich abgestimmt.<br />
Für die Montagearbeiten im Kraftwerk wurden im Vorfeld<br />
zusätzliche Hilfswerkzeuge beschafft und mobile Bearbeitungsfirmen<br />
in Standby genommen. Kritisch war der Transport der<br />
Leiträder vom Kraftwerk Wilhelmshaven nach Birmingham und<br />
zurück. Sämtliche Transporte mussten im Vorfeld bezüglich der<br />
Einschränkungen an Wochenenden, in der Ferienzeit und im<br />
Hinblick auf die Fährzeiten exakt organisiert, angemeldet und<br />
genehmigt werden. Alle nachfolgenden Arbeiten und Reparaturen<br />
erfolgten nach den von EAS und PES erstellten Termin-, Bauprüfund<br />
QS-Plänen, die zuvor von EKW geprüft und freigegeben worden<br />
waren.<br />
Die Arbeiten begannen am 6. August 2012. Nach Abfahren der<br />
ND-Oberteile wurden alle Leitradoberteile (L-0) demontiert und zur<br />
Sanierung nach Birmingham transportiert. Vier Tage später folgten<br />
die Leitradunterteile.<br />
Bei PES wurde der Außenring der Leiträder egalisiert und mit<br />
einem neuen Ring (Segmente) aus verschleißfesterem Material<br />
versehen (Bild 3). Die Segmente wurden angeschraubt und am<br />
jeweiligen Stoß - von Segment zu Segment sowie Segment zum<br />
Innenring - verschweißt.<br />
Bild / Fig. 3<br />
Quelle / Source: KW Wilhelmshaven, K. W. Möller/ENT<br />
Ein Unterlieferant der PES war für die eigentliche Schaufelreparatur<br />
zuständig. Bei diesem Verfahren wurde die beschädigte<br />
Stelle an der Leitschaufel unter Beachtung der Wandstärke<br />
ausgeschnitten und mit einem Füllstück aus artgleichem Material<br />
verschlossen. Nach der Heftung des Füllstückes wurde dieses mit<br />
der Schaufel verschweißt (Bild 4) und die Oberfläche anschließend<br />
egalisiert. Aufgrund des bei allen Schweißarbeiten verwendeten<br />
Schweißgutes (Ni-Basis) und des Schweißverfahrens war eine<br />
Wärmebehandlung des jeweiligen Leitrades nicht erforderlich.<br />
Während der Sanierungsarbeiten in Birmingham erfolgte<br />
im Kraftwerk die Vorbereitung der Bauteile für die Remontage.<br />
Zusätzlich wurden weitere Arbeiten, wie z. B. die Kontrolle aller<br />
Traglager sowie eine Inspektion von jeweils zwei Ventilgruppen an<br />
der HD- und MD-Turbine, durchgeführt.<br />
Rücklieferung und Remontage<br />
Die Leitradoberteile trafen fristgemäß nach vier Wochen wieder<br />
im Kraftwerk Wilhelmshaven ein. Vor dem Ausbau im Kraftwerk<br />
war die Lage zum jeweiligen Innengehäuse fixiert worden. Dadurch<br />
konnte das ND-Innengehäuse einbaufertig vorbereitet und ein<br />
zeitsparender Ablauf bei der Remontage gewährleistet werden.<br />
Die Rücklieferung der Leitradunterteile erfolgte ebenfalls zum<br />
vereinbarten Termin.<br />
Aufgrund einer umsichtigen Planung, der termintreuen Durchführung<br />
der Sanierungsarbeiten in Birmingham und einer reibungslosen<br />
Transportorganisation, konnte der vorgegebene Montageendtermin<br />
12. September eingehalten werden.<br />
Die Anlage wurde am 15. September 2012 synchronisiert und<br />
der Lastbetrieb wieder aufgenommen.
<strong>Journal</strong> <strong>21</strong><br />
EAS eventually decided to repair the guide wheels. The repair and<br />
assembly concept developed by the Rotating Technology Division in<br />
collaboration with the Power Engineering Services/PES department<br />
in Birmingham/UK convinced the client.<br />
Coordination<br />
Key to the work was the careful alignment of EAS and PES work<br />
processes. The approach was analysed in detail and time lines<br />
were agreed with the local subvendors with due consideration for<br />
workshop availability.<br />
Auxiliary tools were provided for disassembly on site, and mobile<br />
contractors were asked to be on standby. The critical part was the<br />
shipment of the guide wheels from Wilhelmshaven to Birmingham<br />
and back.<br />
This had to be carefully planned to take account of transportation<br />
restrictions at weekends and during the holiday period as well as<br />
ferry schedules.<br />
In addition, the authorities had to be advised and had to approve<br />
each shipment. All subsequent work and repairs were carried out<br />
in accordance with the timetables, inspection programmes and QA<br />
schedules prepared by EAS and PES, which had previously been<br />
checked and approved by EKW.<br />
Work started on 6 August 2012. Following the removal of the upper<br />
LP sections, all upper guide wheel parts (L-0) were dismantled and<br />
shipped to Birmingham for repair. The bottom guide wheel sections<br />
followed four days later.<br />
PES smoothed out the outer ring of the guide wheels which was<br />
then fitted with a new ring made of a wear-resistant material (Fig. 3).<br />
The segments were bolted on and welded at the joints to the next<br />
segment and to the inner ring.<br />
A PES subcontractor was tasked with the actual bade repair. The<br />
repair process involved cutting the damaged section from the guide<br />
vane with due consideration for the wall thickness and replacing it by<br />
a filler section made of the same kind of material. This filler section<br />
was first tack-welded and then properly welded to the blade (Fig.<br />
4) and the surface was smoothened. Given the type of filler used (a<br />
nickel-based material) and the welding method, the guide wheels did<br />
not require heat treatment.<br />
While the guide wheels were being repaired in Birmingham,<br />
preparations on site were already underway for reassembly.<br />
Additional activities included checking all journal bearings and<br />
inspecting two valve sets on each of the HP and MP turbines.<br />
Fig. / Bild 4<br />
Quelle / Source: KW Wilhelmshaven, K. W. Möller/ENT<br />
Return shipment and installation<br />
The upper guide wheel sections were returned to the site in<br />
Wilhelmshaven after four weeks as planned. Prior to disassembly, they<br />
had been fixed in place relative to their inner casings. This allowed<br />
the inner LP casings to be prepared in advance for installation, which<br />
saved time during reassembly. The bottom guide wheel sections also<br />
arrived back on site by the agreed date.<br />
Thanks to careful planning, strict adherence to the repair schedule<br />
in Birmingham and the smooth organisation of all shipments,<br />
reassembly was completed by 12 September as planned.<br />
The plant was synchronised and brought back on load on 15<br />
September 2012.
22 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Kraftwerk Schkopau<br />
ND-Turbinenrevision Block A<br />
Das Braunkohlekraftwerk Schkopau in Sachsen-Anhalt gehört<br />
zu den modernsten KWK-Anlagen in Deutschland. Die Blöcke A<br />
und B mit einem elektrischen Wirkungsgrad von rund 40 Prozent<br />
und einer Nettoleistung von jeweils 450 MW wurden 1995/96 in<br />
Betrieb genommen. Das Kraftwerk produziert elektrische Energie<br />
für den benachbarten Chemiepark, die Deutsche Bahn und das<br />
öffentliche Netz sowie Prozessdampf für die chemische Industrie.<br />
Die große Revision der ND-Turbine in Block A begann planmäßig<br />
mit dem Abfahren des Blocks am 16. September 2012. Im Vorfeld<br />
stand fest, dass der Läufer zur Generalüberholung ins Herstellerwerk<br />
geschickt werden musste.<br />
Für die De- und Remontage war der EAS-Geschäftsbereich<br />
Maschinentechnik zuständig, der den Auftrag nach einer<br />
bundesweiten Ausschreibung mit einem Angebot in überzeugendem<br />
Preis-/Leistungsverhältnis erhalten hatte.<br />
Bereits am 18. September begann die EAS-Mannschaft mit der<br />
Demontage der ND-Turbine. Der rd. 63 Tonnen schwere Turbinenläufer<br />
wurde ausgebaut und für den Transport vorbereitet. Damit<br />
waren alle Maßnahmen für den fristgemäßen Versand des Läufers<br />
zum Herstellerwerk erfolgt.<br />
Während der Demontage der ND-Turbine ergaben sich Befunde,<br />
die aus einem vorhergehenden Schaden am Kompensator der<br />
Überströmleitung resultierten.<br />
Weitere wesentliche Ereignisse im Revisionsverlauf wurden bei<br />
einer Befundaufnahme an den Bauteilen der ND-Turbine festgestellt.<br />
Hier zeigten sich Schäden, die umfangreiche Reparaturmaßnahmen<br />
erforderten.<br />
Aufgrund der Ergebnisse mussten Oberteil und Unterteil des<br />
ND-Innengehäuses ebenfalls komplett demontiert und zur Durchführung<br />
der Reparaturen zum Werk des Herstellers transportiert<br />
werden.<br />
Dieser zusätzliche Aufwand war nicht vorhersehbar und daher<br />
auch nicht Bestandteil der ursprünglichen Revisionsplanung. Infolgedessen<br />
wurde der Zeitrahmen entsprechend erweitert.<br />
Technische Informationen Turbine<br />
<strong>Nr</strong>. techn. Informationen Format abgelesene Bemerkungen<br />
Werte<br />
1 Typ - DKYE-2N41A<br />
2 Seriennummer - GM 00587<br />
3 Nennwirkleistung MW 387,3<br />
4 Nenndrehzahl rpm 3000<br />
5 Baujahr 1996<br />
6 Frischdampfdruck bar 253<br />
7 Frischdampftemperatur °C 543,7<br />
8 ZÜ-Druck bar 50,65<br />
9 ZÜ-Temperatur °C 560<br />
10 Kondensator-Druck bar abs. 0,047 oder Gegendruck<br />
Terminplanung<br />
<strong>Nr</strong>. Vorgang geplanter tatsächlicher<br />
Termin Termin<br />
1 Abfahren der Turbine 16.09.2012 16.09.2012<br />
2 Wellenstillstand/ 19.09.2012 18.09.2012<br />
Montagebeginn 8:00 Uhr 14:00 Uhr<br />
3 Montageende/ 08.11.2012 16.11.2012<br />
Maschine drehwerksbereit 16.00 Uhr 17:00 Uhr<br />
4 Anfahren der Turbine 09.11.2012 <strong>21</strong>.11.2012<br />
Quelle/Source: Peter Wölk
<strong>Journal</strong> 23<br />
Schkopau power plant<br />
LP turbine overhaul of unit A<br />
The lignite-fired power plant in Schkopau/Saxony-Anhalt is one<br />
of Germany‘s most modern CHP plants. Units A and B were<br />
commissioned in 1995/96. They have a power generating efficiency<br />
of some 40% and a net capacity of 450 MW each. The Schkopau plant<br />
generates electricity for a neighbouring chemical factory, the<br />
German railway operator Deutsche Bahn and the public grid as<br />
well as process steam for the chemical industry.<br />
The major overhaul of the LP turbine of unit A began with the<br />
shutdown of the unit on 16 September 2012 according to schedule.<br />
At that time it was already clear that the turbine rotor would have<br />
to be shipped to the manufacturer’s workshop for a general<br />
overhaul.<br />
The contract for the disassembly and reassembly of the turbine<br />
had gone to the Rotating Technology Division of EAS whose bid in a<br />
Germany-wide tender had been selected for its compelling<br />
price/performance ratio.<br />
On 18 September EAS started stripping the LP turbine. The 63-<br />
tonne turbine rotor was removed and prepared for shipping to<br />
ensure on-time delivery to the manufacturer's workshop.<br />
Disassembly of the LP turbine revealed previous damage to the<br />
expansion joint in the crossover piping.<br />
A number of other findings on several LP turbine components<br />
during the course of the overhaul meant that extensive repairs<br />
were required. On the basis of these findings, the upper and lower<br />
sections of the inner LP casing were fully stripped and shipped<br />
to the manufacturer’s workshop for repair. This additional work<br />
was unexpected and therefore not included in the original project<br />
schedule. As a result, the timeline had to be altered accordingly.<br />
Turbine data<br />
No. Technical information Unit Nameplate Comments<br />
details<br />
1 Type - DKYE-2N41A<br />
2 Serial no - GM 00587<br />
3 Rated output MW 387.3<br />
4 Nominal speed rpm 3,000<br />
5 Year built 1996<br />
6 Live steam pressure bar 253<br />
7 Live steal temperature °C 543.7<br />
8 Reheater pressure bar 50.65<br />
9 Reheater temperature °C 560<br />
10 Condenser pressure bar abs. 0.047 or back-pressure<br />
Schedule<br />
No. Activity Scheduled date Actual date<br />
1 Turbine shutdown 16 Sept. 2012 16 Sept. 2012<br />
2 Shaft stopped/ 19 Sept. 2012 18 Sept. 2012<br />
start of work 8 a.m. 2 p.m.<br />
3 Work completed/ 8 Nov. 2012 16 Nov. 2012<br />
turbine ready to turn 4 p.m. 5 p.m.<br />
4 Turbine re-start 9 Nov. 2012 <strong>21</strong> Nov. 2012<br />
Quelle/Source: Peter Wölk
24 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Anschließend setzte die EAS-Mannschaft die Revisionsarbeiten<br />
im Kraftwerk fort und nahm unter anderem die Demontage des<br />
Kompensators der Überströmleitung sowie der Dampfdurchführung<br />
zum ND-Innengehäuse vor. Die Dampfdurchführung wurde<br />
umgehend erneuert.<br />
Ein Ersatz-Kompensator stand im Materiallager des Kraftwerks<br />
nicht zur Verfügung. Gute Kontakte der EAS bewirkten jedoch, dass<br />
kurzfristig ein neuer Kompensator beschafft und zügig eingebaut<br />
werden konnte. Eine weitere Verlängerung der Revision wurde<br />
dadurch vermieden.<br />
Nach Rücklieferung aller instandgesetzten Bauteile stand für<br />
die EAS-Mannschaft Präzisionsarbeit an, die schließlich zu einem<br />
erfolgreichen Revisionsergebnis führte. Der ND-Turbinenläufer wurde<br />
exakt eingebaut und die Remontage der ND-Turbine termingerecht<br />
ausgeführt.<br />
Block A nahm am 22. November 2012 den Betrieb auf und das<br />
Kraftwerk Schkopau liefert seinen <strong>Kunden</strong> wieder zuverlässig und<br />
mit voller Leistung elektrische Energie und Prozessdampf.<br />
Remontage des ND-Turbinenläufers<br />
Reassembly of the LP turbine rotor<br />
Bauleiter/Site manager Oliver Gutkowski<br />
Quelle/Source: Peter Wölk<br />
Als Auftraggeber wissen wir den hohen Arbeitssicherheitsstandard der EAS<br />
sehr zu schätzen.<br />
Durch das umsichtige und verantwortungsvolle Handeln der gesamten<br />
Mannschaft konnte ein unfallfreier Ablauf aller Arbeiten auf der Baustelle<br />
realisiert werden.<br />
Die EAS-Maschinentechnik reagierte umgehend auf zusätzliche Befunde und<br />
führte die erforderlichen Maßnahmen kompetent und zuverlässig aus.<br />
Mit der Qualität und der fachgerechten Ausführung des Auftrags sind wir in<br />
hohem Maße zufrieden.<br />
Sylvio Sauer<br />
Technische Leitung<br />
Kraftwerk Schkopau
<strong>Journal</strong> 25<br />
Turbinenschnitt / Schaltbild<br />
Turbine section / schematic diagram<br />
Following these repairs, the EAS team continued its overhaul<br />
activities on site, removing the expansion joint in the crossover<br />
piping and the steam supply piping to the internal LP casing. The<br />
steam supply piping was replaced immediately.<br />
The warehouse on site did not have another expansion joint in<br />
stock, so EAS used its contacts to obtain and install a new<br />
expansion joint relatively quickly, thereby avoiding further delay.<br />
Following the return of all repaired components to site, it was<br />
time for some high-precision work which culminated in the<br />
successful completion of the whole project with the LP rotor<br />
installed and the LP turbine reassembled according to schedule.<br />
Unit A was restarted on 22 November 2012 and the Schkopau<br />
power plant returned to full capacity to reliably deliver electricity<br />
and process steam to its customers.<br />
As the client and plant operator, we have come to appreciate the health & safety<br />
standards of EAS.<br />
Thanks to the circumspect and responsible behaviour of the entire EAS team, the<br />
work on site was completed without any accidents.<br />
The EAS experts responded immediately to new findings during the course of the<br />
overhaul and delivered a very competent and reliable service.<br />
We are delighted with the high quality and professional workmanship provided<br />
throughout this contract.<br />
Sylvio Sauer<br />
Technical Manager<br />
Schkopau Power Plant
26 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Hochtouriges Auswuchten<br />
Speisepumpenantriebsturbine im Wuchtbunker<br />
Im Juni 2013 erhielt der EAS-Geschäftsbereich Maschinentechnik den<br />
Auftrag zur Revision/Reparatur einer Speisepumpenantriebsturbine<br />
(SPAT) aus dem Gemeinschaftskraftwerk Veltheim. Die Revision sollte<br />
die volle Funktionsfähigkeit und Betriebssicherheit des Turbosatzes<br />
für die erwartete Restbetriebsdauer sichern.<br />
Die axiale Kondensationsturbine (Typ Escher-Wyss) mit Regelrad ist<br />
zum Antrieb einer Kesselspeisepumpe bestimmt.<br />
• Nennleistung 9 MW<br />
• Betriebsdrehzahlbereich von 2.000 bis 4.175 U/min<br />
• Gewicht rund 6.800 kg<br />
Projektbeschreibung<br />
Zur Ausführung der mechanischen Arbeiten war der Turbinenrotor<br />
in die EAS-Zentralwerkstatt transportiert worden (Bild 1 – Mechanische<br />
Bearbeitung in der Zentralwerkstatt, Gelsenkirchen).<br />
Als finaler Arbeitsgang stand ein hochtouriges Auswuchten des<br />
Rotors an. Dabei schrieb der Kunde in seinem Leistungsverzeichnis<br />
eine Wuchtgüte von mindestens G 1,6 gemäß DIN ISO 1940-1vor.<br />
Diese Vorgabe allein wäre mit einer niedertourigen Auswuchtung<br />
bei einem Unterlieferanten „um die Ecke“ erreichbar gewesen. Die<br />
Auswuchtmaschinen für dieses niedertourige Auswuchten bei<br />
geringen Drehzahlen sind recht häufig in mechanischen Werkstätten<br />
vorhanden.<br />
Um aber gleichzeitig das im Leistungsverzeichnis geforderte<br />
Schwingungsverhalten (Gehäuseschwingungen: Bewertungszone<br />
A nach DIN ISO 10816; Wellenschwingungen: Bewertungszone<br />
A nach DIN ISO 7919) sicherzustellen, war aufgrund des wellenelastischen<br />
Charakters der Turbine ein hochtouriges Auswuchten<br />
bis zur maximalen Betriebsdrehzahl erforderlich.<br />
Durch den hohen Betriebsdrehzahlbereich der SPAT - im<br />
Gegensatz zu einer festen Betriebsdrehzahl bei „normalen“<br />
Turbinen - kam dem hochtourigen Auswuchten eine besondere<br />
Bedeutung zu.<br />
Wahl des Unterlieferanten<br />
Unter den potenziellen Partnern für hochtouriges Auswuchten<br />
wählte EAS für diesen Auftrag ČKD KOMPRESORY in Prag. Das<br />
Unternehmen verfügt über jahrzehntelange Erfahrung im<br />
hochtourigen Auswuchten wellenelastischer Rotoren und hat sich<br />
bereits mehrfach als zuverlässiger Partner erwiesen.<br />
ČKD verfügt über die Maschinenkapazitäten für das hochtourige<br />
Auswuchten von Rotoren mit einem Gewicht von 150 kg bis zu<br />
24.000 kg und einem Rotordurchmesser bis zu 2.800 mm. Abhängig<br />
vom Gewicht erreichen die Betriebsdrehzahlen bis zu 20.000<br />
U/min.<br />
Grundsätzlich sind EAS-Mitarbeiter bei Auswuchtvorgängen<br />
in den Betrieben von Kooperationspartnern zugegen. Bei dem<br />
Wuchtvorgang selbst ist eine Vielzahl von Details zu berücksichtigen,<br />
die nachfolgend näher beschrieben werden.<br />
Vorbereitungen<br />
Nach Abschluss der mechanischen Arbeit in der Zentralwerkstatt<br />
stand der Transport des Rotors nach Prag an (Bild 2 – Rotor im<br />
Wuchtbunker).<br />
Lange vor dem eigentlichen Wuchttermin waren alle erforderlichen<br />
Daten, wie z. B. Lagerdurchmesser, Lagermittenabstand,<br />
Gesamtlänge des Rotors, Rotormasse, größter Rotordurchmesser<br />
usw. an ČKD übermittelt worden.<br />
In dieser überaus wichtigen Phase können Fehler oder Versäumnisse<br />
eine termingerechte Wuchtung gefährden. Dies soll<br />
am Beispiel der Lagerung verdeutlicht werden (Bild 3 – Rotor in<br />
den Lagerständern).<br />
Bild / Fig. 1 Bild / Fig. 2
<strong>Journal</strong> 27<br />
High-speed balancing<br />
Feed pump drive turbine in balancing facility<br />
In June 2013, the EAS Rotating Technology Division was<br />
awarded a contract to overhaul/repair a feed pump drive turbine<br />
at the Veltheim power plant. The aim of the overhaul was to<br />
ensure the full functionality and operational safety of the turbine<br />
generator set for the remainder of its service life.<br />
The turbine – an Escher-Wyss axial condensation turbine with a<br />
control wheel – is designed to drive a boiler feed pump.<br />
• It has a rated output of 9 MW,<br />
• is operated at speeds of 2,000 to 4,175 rpm, and<br />
• weighs about 6,800 kg.<br />
Project description<br />
For the mechanical work, the turbine rotor had been shipped to the<br />
central EAS workshop in Gelsenkirchen (Picture 1 – Mechanical work<br />
at the central workshop). The final step was to balance the rotor at<br />
high speed. The client specification called for a balancing grade of at<br />
least G 1.6 according to DIN ISO 1940-1.<br />
This requirement alone could have been met by simple low-speed<br />
balancing at any workshop "around the corner". Low-speed balancing<br />
machines are common in many workshops.<br />
However, given the shaft’s elasticity, it was necessary to balance<br />
the turbine at its maximum operating speed to achieve the vibration<br />
characteristics detailed in the specification (casing vibration:<br />
evaluation zone A according to DIN ISO 10816; shaft vibration:<br />
evaluation zone A according to DIN ISO 7919).<br />
In view of the high speed at which this turbine is operated (as<br />
opposed to the fixed speeds of "normal" turbines), high-speed<br />
balancing was critical.<br />
Choice of subcontractor<br />
Among the potential partners offering high-speed balancing, EAS<br />
selected the Prague-based company ČKD KOMPRESORY for this<br />
contract.<br />
Fig. / Bild 3<br />
ČKD has decades of experience in balancing elastic rotors at<br />
high speeds and has proven to be a reliable partner on a number of<br />
occasions.<br />
ČKD's balancing facility is designed for rotors weighing 150 kg<br />
to 24,000 kg with diameters of up to 2,800 mm. Depending on the<br />
weight, operating speeds can be as high as 20,000 rpm.<br />
Rotor balancing at a contractor’s workshop is always carried out<br />
in the presence of EAS representatives. For the balancing process<br />
itself, it is important to take account of a number of details which are<br />
described below.<br />
Preparations<br />
Following the completion of the mechanical work at the central<br />
workshop, the rotor was shipped to Prague (Picture 2 – Rotor inside<br />
balancing facility).<br />
All technical parameters including bearing diameter, distance<br />
between centre points, total rotor length, rotor mass, largest rotor<br />
diameter etc. had been submitted to ČKD long before the balancing<br />
date.<br />
This is a very critical phase where mistakes or omissions can lead<br />
to the project deadline being missed. One area of crucial importance<br />
are the bearings (Picture 3 – Rotor in bearing stand).<br />
When mounted in balancing facilities, the rotor is normally<br />
supported by journal bearings. The rotor is either delivered to the<br />
workshop with its original bearings, or the balancing facility uses its<br />
own bearings. Balancing contractors usually keep a wide stock of<br />
journal bearings of different types and sizes.<br />
The bearing of choice tends to be the so-called "lemon bearing"<br />
which derives its name from its inside contour. To ensure proper<br />
oil supply, it features oil grooves (oil pockets) on the side. A big<br />
advantage of lemon bearings is that their internal diameter can be<br />
easily adapted to the rotor to be balanced using a standard lathe.<br />
However, this has to be done by an experienced lathe operator. To<br />
ensure smooth running of the rotor, the internal bearing diameters<br />
must be adapted to the rotor's bearing surfaces with accuracies of<br />
0.01 mm.<br />
Early information about the exact rotor bearing diameters is<br />
therefore critical for meeting deadlines because despite the internal<br />
machining option, these adjustments take time. Machining basically<br />
involves boring out the bearing, which is why the internal diameter<br />
of the "solid bearing" has to be smaller than the final dimension of<br />
the modified bearing.<br />
If the balancing facility does not have the right bearing in<br />
stock, a bearing with a larger internal diameter will be lined with a<br />
babbitt metal to reduce its internal diameter. This is then followed<br />
by boring.
28 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
In der Auswuchtanlage werden Rotoren überwiegend in<br />
Gleitlagern gelagert. Daraus ergeben sich zwei mögliche Abläufe:<br />
Entweder werden die Originallager des Rotors mitgeliefert oder<br />
es werden Lager der Wuchtanlage eingesetzt. Dazu verfügt jede<br />
Wuchtanlage über ein umfangreiches Sortiment an Gleitlagern<br />
unterschiedlicher Größen und Typen.<br />
Bevorzugt werden so genannte „Zitronenlager“ benutzt. Die<br />
Bezeichnung ergibt sich aus der inneren Kontur der Lager. Für<br />
eine optimale Ölversorgung der Lager sind seitliche Ölnuten<br />
(Öltaschen) erforderlich. Ein großer Vorteil dieser Zitronenlager<br />
ist die einfache Anpassung der Lagerinnendurchmesser an den<br />
auszuwuchtenden Rotor auf einer Standarddrehmaschine. Das<br />
spezielle Know-how bei der spanenden Bearbeitung durch einen<br />
erfahrenen Dreher ist eine absolute Voraussetzung. Für eine gute<br />
Laufruhe müssen die Innendurchmesser der Lager im 0,01 mm-<br />
Bereich an die Lagerstellen des Rotors angepasst werden.<br />
Eine frühe Information über die exakten Lagerstellendurchmesser<br />
des zu wuchtenden Rotors ist entscheidend für die termingerechte<br />
Abwicklung, da diese Anpassarbeiten, trotz der Möglichkeit der<br />
internen Bearbeitung, einige Zeit in Anspruch nehmen. Bei der<br />
Anpassung handelt es sich im Wesentlichen um Ausdreharbeiten.<br />
Das bedeutet, der Innendurchmesser des „Lagerrohlings“ muss<br />
kleiner sein als das Fertigmaß des angepassten Lagers.<br />
Sollte im Sortiment der Wuchtanlage kein geeignetes Lager<br />
für diese Anpassung vorhanden sein, muss ein Lager mit einem<br />
größeren Innendurchmesser mit einer neuen Weißmetallbeschichtung<br />
ausgegossen werden, um dadurch einen kleineren Innendurchmesser<br />
für das nachfolgende Ausdrehen zu erzeugen.<br />
Da der Betrieb einer Gießerei mit hohen Umweltauflagen und<br />
einer kostenintensiven Ausstattung verbunden ist, scheuen viele<br />
Unternehmen den Unterhalt einer Gießerei. Das Ausgießen kann<br />
dann nicht intern durchgeführt werden, und die Lager müssen für<br />
diesen Arbeitsgang zu einer externen Gießerei versandt werden. Das<br />
kann schon mal etwas länger dauern …<br />
Für den Fall, dass die Originallager für das Auswuchten benutzt<br />
werden sollen, sind spezielle Adapterringe für die Aufnahme der<br />
Originallager in den Lagerständern der Wuchtanlage erforderlich.<br />
Diese Ringe sind teuer und erfordern eine lange Fertigungszeit.<br />
Daher sind Originallager beim Auswuchten eher die Ausnahme und<br />
werden meistens nur auf ausdrücklichen <strong>Kunden</strong>wunsch oder zur<br />
Erfüllung technischer Vorgaben eingesetzt.<br />
Im vorliegenden Fall gab es diese Problematik nicht. Der<br />
Direktanschluss des Rotors an den Antriebsmotor der Wuchtanlage<br />
mittels Kardangelenkwelle war ohne vorherige Anfertigung einer<br />
speziellen Adapterscheibe möglich (Bild 4 – Direktantrieb über<br />
Kardangelenkwelle).<br />
Abnahmespezifikation<br />
Als Abnahmespezifikation an ČKD war ISO 11342 vorgeschrieben.<br />
Diese Norm unterteilt Rotoren entsprechend ihren Auswuchtanforderungen<br />
und legt Verfahren zur Beurteilung der Restunwucht<br />
fest.<br />
Unter Verwendung der Gütestufen in DIN ISO 1940/1 lassen<br />
sich, unabhängig von den Eigenschaften des Wuchtbunkers,<br />
zulässige Grenzwerte festlegen. Durch die Benutzung von modalen<br />
Restunwuchten schlägt die Norm ISO 11342 dazu eine Brücke zu<br />
ISO 1940/1.<br />
ISO 1940/1 behandelt die Auswuchtgüte von starren Rotoren und<br />
ist nicht ohne weiteres auf wellenelastische Rotoren übertragbar!<br />
Um dennoch eine Nutzung der praxisbewährten Gütestufen aus<br />
ISO 1940/1 für wellenelastische Rotoren zu ermöglichen, wurden<br />
modale Unwuchten (Restunwuchten für spezielle Eigenformen)<br />
eingeführt.<br />
Modale Unwuchten<br />
Modale Unwuchten stellen die Unwuchtverteilung als Funktion<br />
der Unwucht in den Biegeeigenformen des Rotors dar. Sie werden<br />
durch die Summenbildung der Produkte aus Einzelunwuchten in<br />
den Radialebenen und dem zugehörigen Biegepfeil der Unwucht<br />
in dieser Eigenform gebildet. Die Auslenkung jeder Eigenform ist<br />
demnach durch die Unwuchten in dieser Eigenform bestimmt.<br />
Die Größe der Auslenkung ist abhängig von<br />
• Größe der modalen Unwucht<br />
• Nähe der aktuellen Drehzahl zu einer Resonanzdrehzahl<br />
• Dämpfung des Systems Rotor/Lagerung<br />
Modale Unwuchten können aus den beim Auswuchtprozess<br />
anfallenden Daten ermittelt werden; es ist also kein zusätzlicher<br />
Messaufwand, sondern nur Rechenaufwand erforderlich.<br />
Vereinfacht gesagt entsprechen modale Restunwuchten Unwuchtkennwerten<br />
für jede relevante Drehzahl.<br />
Durch eine Umrechnung der modalen Unwuchten auf einzelne,<br />
vorhandene Ausgleichsebenen, erhält man die äquivalenten modalen<br />
Restunwuchten, die zur Beurteilung für den wellenelastischen<br />
Unwuchtzustand benutzt werden.<br />
Die Verringerung der modalen Unwuchten durch das Anbringen<br />
einer oder mehrerer Ausgleichsmassen in den Ausgleichsebenen<br />
bewirkt eine Verringerung der modalen Anteile an der Durchbiegung<br />
(Bild 5 – Ausgleichsebene 1/Bild 6 – Ausgleichsebene 2/Bild 7 –<br />
Ausgleichsebene 3). Das ist das Prinzip der Norm ISO 11342.<br />
Bild / Fig. 5 Bild / Fig. 6 Bild / Fig. 7
<strong>Journal</strong> 29<br />
Operating a foundry means having to comply with numerous<br />
environmental regulations and keeping expensive equipment on<br />
standby which is why many contractors do not operate their own<br />
foundry. The bearings then have to be shipped to an external foundry<br />
for lining, which can take time …<br />
If the original bearings are available for balancing, special adapter<br />
rings are needed to hold the bearings in the bearing stands of the<br />
balancing facility. These rings are expensive and take very long to<br />
manufacture. This is why the use of original bearings tends to be<br />
the exception rather than the rule, and they will only be used at<br />
the express request of the customer or where specific technical<br />
specifications have to be met.<br />
In the case described, this problem did not occur. The rotor was<br />
connected to the drive of the balancing facility using a cardan shaft,<br />
so there was no need to manufacture a special adapter disc (Picture<br />
4 – Direct cardan shaft connection).<br />
Acceptance specification<br />
ČKD's acceptance of specification was ISO 11342. This standard<br />
classifies rotors according to their balancing requirements and<br />
defines procedures for assessing residual unbalance.<br />
The quality grades in DIN ISO 1940/1 can be used to specify<br />
permissible thresholds regardless of the balancing facility's technical<br />
characteristics. ISO 11342 uses modal residual unbalances to bridge<br />
the gap to ISO 1940/1.<br />
ISO 1940/1 deals with balancing grade requirements of rigid rotors<br />
and is not directly applicable to elastic shaft rotors. Therefore, modal<br />
unbalances (residual unbalances for special natural modes) were<br />
introduced to be able to use the quality grades in ISO 1940/1, which<br />
have been applied so successfully, also for elastic shaft rotors.<br />
Fig. / Bild 4<br />
These days, the use of electronic data processing makes modal<br />
unbalances relatively easy to handle (Diagram 1 – Balancing planes<br />
on rotor).<br />
Diagram 1<br />
drive side<br />
plane I<br />
zero mark<br />
plane III<br />
plane II<br />
Modal unbalances<br />
Modal unbalances show the unbalance distribution as a function of<br />
the unbalance in the bending natural modes of the rotor. They are<br />
determined by forming the sum of the products calculated from<br />
individual unbalances in the radial planes and the associated deflection<br />
of the unbalance in this natural mode. Accordingly, the deflection of<br />
each natural mode is defined by the unbalances in that natural mode.<br />
The magnitude of the deflection depends on<br />
• the magnitude of the modal unbalance<br />
• the proximity of a given speed to a resonance speed<br />
• dampening of the rotor/bearing system<br />
Modal unbalances can be derived from the data collected during rotor<br />
balancing, which means there is no need for further measurements<br />
(only additional calculations).<br />
Broadly speaking, the modal residual unbalances correspond<br />
to unbalance values for each relevant speed. Conversion of the<br />
modal unbalances for individual, existing balancing planes gives<br />
the equivalent modal residual unbalances, which are then used for<br />
assessing the shaft-elastic unbalance condition.<br />
Reducing the modal unbalances by attaching one or several<br />
correction weights to the balancing planes reduces the modal shares<br />
in the bending (Picture 5 – Balancing plane 1/Picture 6 – Balancing<br />
plane 2/Picture 7 – Balancing plane 3). This is the principle of ISO<br />
11342.<br />
bearing I<br />
bearing II<br />
Balancing process<br />
In a first step, the unbalances (gmm) were recorded at a low speed<br />
(in this case 400 rpm) without there being any obvious, significant,<br />
shaft-elastic deflection of the rotor.<br />
The next step then was to determine the relevant balancing<br />
speeds in a succession of test runs. According to ISO 11342 these are:<br />
"… balancing speeds selected to ensure that within the operating<br />
speed range each individual resonance speed always has a balancing<br />
speech close to it" (DIN ISO 11342; Chapter 7.3). This is how the speed<br />
of 2,700 rpm was selected as the speed closest to the 1st resonance<br />
speed, and 4,175 rpm as the maximum operating speed.<br />
Given the lack of rotor-dynamic information, nothing was known<br />
about the deflection curve of this rotor. This tends to be the case<br />
for almost all balancing jobs performed by EAS. For this reason,<br />
test weights were attached to all three balancing planes and the<br />
largest influential coefficients (most sensitive balancing plane) were<br />
determined for each of the natural deflection modes in a series of<br />
test runs during which the rotor speed was increased to the predefined<br />
speeds. In this process, the influential coefficients reflect the<br />
impact of a test weight in a balancing plane at a defined speed.
30 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Durch die Einbeziehung moderner EDV-Programme ist die<br />
Handhabung mit modalen Unwuchten leicht möglich (Grafik 1 –<br />
Skizze des Rotors mit Position der Ausgleichsebenen).<br />
Grafik 1<br />
Antriebsseite<br />
Ebene I<br />
Nullmarke<br />
Lager I<br />
Ebene III<br />
Ebene II<br />
Lager II<br />
Ablauf der Wuchtung<br />
In einem ersten Schritt wurden bei niedriger Drehzahl (hier: 400 U/<br />
min), ohne eine erkennbare signifikante wellenelastische Auslenkung<br />
des Rotors, Unwuchtwerte (gmm) festgehalten.<br />
Im nächsten Schritt wurden durch Testfahrten die weiteren<br />
relevanten Auswuchtdrehzahlen festgelegt. Nach ISO 11342 bedeutet<br />
das: „… Auswuchtdrehzahlen, die so gewählt werden, dass<br />
innerhalb des Betriebsdrehzahlbereichs immer eine Auswuchtdrehzahl<br />
dicht bei jeder einzelnen Resonanzdrehzahl liegt.“ (DIN ISO<br />
11342; Kapitel 7.3). Auf diese Weise wurden die Drehzahlen 2.700 U/<br />
min als Nähe zur 1. Resonanzdrehzahl und 4.175 U/min als maximale<br />
Betriebsdrehzahl festgelegt.<br />
Wegen fehlender rotordynamischer Informationen handelte es<br />
sich um einen Rotor mit unbekannter Biegelinie. Dies ist in nahezu<br />
100 Prozent aller Wuchtungen, die von EAS abgewickelt werden,<br />
der Fall. Daher wurden in allen drei Ausgleichsebenen einzeln Testgewichte<br />
gesetzt und durch Messläufe, mit Anfahren der vorab<br />
festgelegten Drehzahlen, die jeweils größten Einflusskoeffizienten<br />
(empfindlichste Ausgleichsebene) bei den einzelnen Biegeeigenformen<br />
ermittelt. Die Einflusskoeffizienten geben dabei die<br />
Wirkung eines Testgewichts in einer Ausgleichsebene bei einer<br />
festgelegten Drehzahl wieder.<br />
Bei den Messläufen wurden jeweils die Schwinggeschwindigkeiten<br />
(mm/s) an den beiden Lagerständern bei festgelegten Auswuchtdrehzahlen<br />
gemessen und protokolliert.<br />
Einstellung der Schnellschlussbolzen<br />
Neben dem hochtourigen Auswuchten mussten auch die beiden<br />
Schnellschlussbolzen auf die korrekte Auslösedrehzahl eingestellt<br />
werden.<br />
Die Schnellschlussdrehzahl einer Turbine stellt eine maximale<br />
Drehzahlgrenze dar. Ein Überschreiten dieser Drehzahl bedeutet<br />
hohe Gefahr für Mensch und Maschine. Daher ist ein Schutzsystem<br />
erforderlich, das ein Durchfahren dieser konstruktiv bedingten<br />
Maschinendrehzahl sicher verhindert.<br />
Teil dieser Schutzeinrichtung sind zwei mechanische Bolzen,<br />
die über eine gespannte Feder im Rotor gehalten werden (Bild 8 –<br />
Einbauöffnungen der Bolzen am Wellenende/Bild 9 – Ausgebaute<br />
und gereinigte Bolzen). Der drehzahlunabhängigen Federkraft<br />
wirkt die drehzahlabhängige Fliehkraft entgegen. Erreicht<br />
oder überschreitet die Rotordrehzahl eine vorgegebene<br />
Schnellschlussdrehzahl, wird die Fliehkraft größer als die<br />
Federkraft, die Schnellschlussbolzen schnellen aus dem Rotor<br />
hervor und erzwingen über eine Mechanik ein sofortiges<br />
Schließen der Schnellschluss- und Regelventile.<br />
Die Drehzahlerfassung für die Auslöse- und Einrückdrehzahl<br />
der Schnellschlussbolzen wurde im Wuchtbunker von ČKD mit<br />
berührungslosen Messaufnehmern, wie sie häufig zur Erfassung<br />
von Wellenschwingungen benutzt werden, umgesetzt. Durch<br />
das Vorschnellen und Zurückziehen der Bolzen ist auf dem<br />
angeschlossenen Messgerät eine sprunghafte Änderung<br />
des Messsignals zu registrieren und somit die Auslöse- und<br />
Einrückdrehzahl festzustellen (Bild 10 – Messaufbau für<br />
Schnellschlussbolzenmessung). Beide Bolzen mussten leicht<br />
nachgestellt werden.<br />
Ergebnis<br />
Die Auswertung einer Wuchtung geschieht in einem ersten Schritt<br />
durch die Bildung der äquivalenten Restunwuchten bei festgelegten<br />
Auswuchtdrehzahlen. Ein anschließender Vergleich der<br />
äquivalenten Restunwuchten mit den zulässigen Restunwuchten<br />
gibt Aufschluss über den Erfolg der Wuchtung.<br />
Die zulässige Restunwucht wird nach DIN ISO 1940/1 mit einer<br />
vorgegebenen Gütestufe (G), der Rotormasse (m) und der max.<br />
Drehzahl (n) berechnet (Grafik 2). Bei Drehzahlen in Resonanznähe<br />
(hier: 2.700 U/min) wird mit einem Faktor gewichtet (meist 60<br />
%). Dadurch verringert sich die zulässige Restunwucht an dieser<br />
Stelle nochmals.<br />
Grafik 2<br />
Bild / Fig. 8
<strong>Journal</strong> 31<br />
During the test runs, the vibration velocities (mm/s) at the bearing<br />
stands were measured and recorded for specific balancing speeds.<br />
Trip settings<br />
In addition to high-speed balancing of the rotor, the two flybolts had<br />
to have their trip speeds set. Every turbine has a maximum speed at<br />
which it can be safely operated. The trip speed is the speed beyond<br />
which turbine operation represents a serious hazard for man and<br />
machine. This is why turbines are equipped with a protection system<br />
that prevents the maximum permissible speed from being exceeded.<br />
This protection system includes two mechanical bolts held in<br />
place inside the rotor by a tensioned spring (Picture 8 – Apertures<br />
for flybolts on shaft end/Picture 9 – Removed and cleaned flybolts).<br />
The rotor speeds at which the flybolts shoot out from or withdraw<br />
back into the rotor were recorded at the ČKD balancing facility<br />
using non-contact transducers of the type normally employed for<br />
measuring shaft vibration. Sudden outward or inward movement of<br />
the flybolts is detected by the instruments as a sudden change of<br />
signal, which indicates the bolt trip and withdrawal speeds (Picture<br />
10 – Test configuration for flybolt tests). The flybolt settings had to be<br />
slightly adjusted.<br />
Result<br />
Rotor balancing is analysed by determining, in a first step, the<br />
equivalent residual unbalances at specific balancing speeds.<br />
Subsequent comparison of the equivalent residual unbalances with<br />
the permissible residual unbalances indicates how successful the<br />
balancing operation actually was.<br />
The permissible residual unbalance is calculated in accordance<br />
with DIN ISO 1940/1 for a specified quality grade (G), the rotor mass<br />
(m) and the maximum speed (n) (Diagram 2). At speeds close to<br />
resonance (in this case 2,700 rpm), a weighting factor (usually 60%)<br />
is used. This again reduces the permissible residual unbalance at this<br />
position.<br />
Diagram 2<br />
Fig. / Bild 9<br />
The centrifugal force, which is dependent on the rotor speed,<br />
counteracts the spring force, which remains constant regardless<br />
of the speed. If the rotor reaches or exceeds a set trip speed, the<br />
centrifugal force exceeds the spring force, and the flybolts shoot<br />
out from the rotor and immediately cause the slam-shut and control<br />
valves to close.<br />
During acceptance, all measured values are recorded in a table<br />
and checked for compliance with the permissible residual unbalance.<br />
In this case, the values were well below the maximum permissible<br />
values.<br />
Low-speed balancing for both bearing positions was completed<br />
with a residual unbalance of 7,200 gmm and 3,760 gmm, respectively<br />
(the maximum permissible unbalance being 12,442 gmm) (Diagram<br />
3 – Low-speed balancing values during acceptance testing).<br />
Diagram 3<br />
Fig. / Bild 10
32 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Während der Abnahme werden die relevanten Messwerte in<br />
einer Tabelle erfasst und einer Überprüfung auf Einhaltung der<br />
zulässigen Restunwuchten unterzogen. Bei der durchgeführten<br />
Abnahme lagen die erreichten Werte weit unterhalb der zulässigen<br />
Werte.<br />
Das niedertourige Auswuchten wurde mit erreichten Restunwuchten<br />
von 7.200 gmm bzw. 3.760 gmm (zulässig 12.442<br />
gmm) für beide Lagerstellen abgeschlossen (Grafik 3 – Niedertourige<br />
Abnahmewerte).<br />
Die Werte der erreichten äquivalenten modalen Restunwuchten<br />
für die einzelnen Prüfdrehzahlen (2.700 U/min und 4.175<br />
U/min) lagen ebenfalls weit unter den zulässigen Werten und sind<br />
aus dem Abnahmeprotokoll von ČKD (Grafik 4a) und der Tabelle<br />
(Grafik 4b – Messwerte und Ergebnisse) ersichtlich. Die Werte<br />
innerhalb der roten Umrandungen müssen identisch sein. Bei einer<br />
zu erreichenden Gütestufe von höchstens G 1,6 wurde als<br />
schlechtester Wert eine errechnete Gütestufe von G 0,47 erreicht.<br />
Damit ist der Rotor in einem wuchttechnisch sehr guten Zustand.<br />
Grafik 3<br />
Grafik 4a<br />
Grafik 4b<br />
Fazit<br />
Der EAS-Geschäftsbereich Maschinentechnik hat die hochtourige<br />
Wuchtung des Turbinenrotors erfolgreich und termingerecht<br />
durchgeführt. Nach dem Rücktransport des Rotors und der<br />
Remontage läuft die SPAT im Gemeinschaftskraftwerk Veltheim<br />
wieder auf einem niedrigen Schwingungsniveau.<br />
Diese Leistungen übernimmt EAS/MTK auf Anforderung auch für<br />
externe <strong>Kunden</strong>.
<strong>Journal</strong> 33<br />
Diagram 4a<br />
The equivalent modal residual unbalances reached for each of<br />
the test speeds (2,700 rpm and 4,175 rpm) were also well below<br />
the permissible values, as can be seen from ČKD's acceptance test<br />
records (Diagram 4a) and the table (Diagram 4b – Recorded values<br />
and results). The values inside the red lines have to be identical.<br />
For a required quality grade of no more than G 1.6, the worst value<br />
recorded was a calculated value of G 0.47. This means that the rotor<br />
is very well balanced.<br />
Diagram 4b<br />
Conclusion<br />
The EAS Rotating Technology Division completed the high-speed<br />
balancing of the rotor with success and on time. The rotor was<br />
shipped back and reinstalled at the Veltheim power plant and is now<br />
once again running at very low vibration levels.<br />
These services by EAS/MTK are also available for external clients.
34 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Kraftwerk Plattling/E.<strong>ON</strong> Energy Projects<br />
Revision einer GE Frame 6 FA+e Gasturbine<br />
Heißgaswegeinspektion<br />
Die umfangreiche Planung der Gasturbinenrevision ermöglichte eine<br />
erfolgreiche und termingerechte Abwicklung des Auftrags mit<br />
deutlichem Kostenvorteil für den Betreiber. Zusätzlicher Aufwand für<br />
unerwartete Befunde wurde im Vorfeld bereits personell berücksichtigt,<br />
wobei der wirtschaftliche Nutzen für E.<strong>ON</strong> immer im Vordergrund stand.<br />
Der Fachbereich Gasturbinentechnik/EAS-Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
setzte auch bei diesem Projekt die erfolgreiche<br />
Zusammenarbeit mit Fortum Power Solutions fort. Erstmals waren<br />
auch Kollegen des CHP-Teams (Combined Heat and Power) des<br />
EAS-Geschäftsbereichs UK (PES/Power Engineering Services) mit<br />
eingebunden. Sämtliche leittechnischen Arbeiten wurden mit<br />
Unterstützung des EAS-Geschäftsbereichs Elektro-/Leittechnik<br />
durchgeführt.<br />
Heißgaswegeinspektion (HGPI)<br />
In diesem Projekt wurde an der GE Frame 6 FA+e mit DLN 2.6<br />
(Dry Low NOx) eine erweiterte HGPI durchgeführt. Der Umfang<br />
der HGPI musste erweitert werden, da aufgrund der geänderten<br />
Fahrweise „am Markt“ einige Teile am Kompressor getauscht werden<br />
mussten. Dies war mit einem Ausheben des Rotors verbunden,<br />
was normalerweise während einer HGPI nicht erforderlich ist<br />
(Bild 1, 3 – Das Team EAS/Fortum bereitet das Ausheben des Rotors<br />
vor / Bild 2 – Befundaufnahme).<br />
Insgesamt konnte das gesamte Revisionsvolumen, einschließlich<br />
zusätzlicher zerstörungsfreier Prüfungen und neu aufgetretener<br />
TILs (technical information letters), zügig und effizient innerhalb<br />
des vorgegebenen Zeitrahmens abgearbeitet werden, wobei der<br />
gesteckte Zeitrahmen im Vergleich zu den OEM-Vorgaben deutlich<br />
anspruchsvoller war.<br />
Ein guter Grund für die Auftragsvergabe an EAS war sicherlich<br />
die in relativ kurzer Zeit erreichte hohe Reputation des Fachbereichs<br />
Gasturbinentechnik. Den Ausschlag gab jedoch letztlich<br />
der Angebotspreis, der deutlich unter den OEM- bzw. Marktkonditionen<br />
lag.<br />
Kraftwerk Plattling / Plattling power plant<br />
Quelle / Source: Rolf Sturm/ E.<strong>ON</strong><br />
Dieses sehr gute Preis-/Leistungsverhältnis konnte nur durch<br />
die hohe technische Kompetenz von EAS/Fortum und die detaillierte<br />
Vorbereitung der Revision, die gemeinsam mit dem<br />
Kraftwerk Plattling und E.<strong>ON</strong> Energy Projects durchgeführt<br />
worden ist, erreicht werden. Die vor Vertragsabschluss bekannten<br />
durchzuführenden Maßnahmen aufgrund von TILs waren<br />
im Standardumfang des Angebots enthalten. Vorab schwer<br />
einschätzbare Risiken (z. B. Tuning) waren ebenfalls abgedeckt.<br />
Die sorgfältige Planung im Vorfeld führte zu einer klaren<br />
Aufgabenverteilung und somit zum optimalen Einsatz einer<br />
schlanken Abwicklungsmannschaft.<br />
Bild / Fig. 1
<strong>Journal</strong> 35<br />
Plattling power plant / E.<strong>ON</strong> Energy Projects<br />
GE Frame 6 FA+e gas turbine overhaul<br />
Hot gas path inspection<br />
A successful project performance with significant cost savings for the<br />
customer was the result of a detailed planning and preparation of<br />
a gas turbine inspection at the Plattling power plant. High flexibility<br />
of the site team made it possible to react on unexpected findings<br />
without endangering the project economics.<br />
This turbine inspection was the next step to continue the successful<br />
cooperation between the Gas Turbine Department of the EAS<br />
Rotating Technology Division and Fortum Power Solutions. The<br />
team was completed by colleagues from the EAS Power Engineering<br />
Services (PES) Division in the UK. All instrumentation and control<br />
work was carried out with support from the EAS E, C&I Technology<br />
Division.<br />
Hot gas path inspection (HGPI)<br />
The work scope was an extended hot gas path inspection on a GE<br />
Frame 6 FA+e gas turbine equipped with a DLN 2.6 (Dry Low NOx)<br />
combustion system. The scope has to be extended because of<br />
some compressor parts being close to operational limits due to the<br />
changing operating profile of the unit in line with changing market<br />
conditions. This required to lift the rotor, which is not standard part<br />
of the HGPI scope (Fig. 1, 3 – EAS/Fortum team preparing for the rotor<br />
to be lifted from the casing / Fig. 2 – Fact finding).<br />
The team managed to complete the entire inspection including<br />
all non-destructive tests and the additional work required under<br />
new TILs (technical information letters) on a high performance level<br />
within the planned time schedule. The schedule was much more<br />
ambitious compared to the OEM standard timeframe.<br />
The motivation for the customer to place an order to the EAS GT<br />
team was the reputation the gas turbine specialists had gained in a<br />
relatively short time period. The main reason, however, was the price<br />
level which was more attractive compared to OEM/market prices.<br />
Fig. / Bild 2<br />
This excellent price and performance was realised by the technical<br />
expertise of EAS/Fortum and the detailed project preparation in<br />
cooperation with Plattling power plant und E.<strong>ON</strong> Energy Projects.<br />
The scope of work coming from TILs was well known at an<br />
early stage of the project. This scope was also included in the<br />
contract as well as the handling of additional risks (e.g. tuning)<br />
that are difficult to assess beforehand. Excellent project planning<br />
at the beginning leads to clear responsibilities and a lean project<br />
team.<br />
Fig. / Bild 3
36 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
Ein weiterer finanzieller Vorteil für den Betreiber konnte<br />
durch die teilweise Verwendung von Non-OEM Komponenten im<br />
Turbinenbereich, die von E.<strong>ON</strong> Energy Projects evaluiert, beschafft<br />
und beigestellt worden sind, erzielt werden. Daraus resultiert eine<br />
Einsparung von rund 50 Prozent der Materialkosten bei vergleichbarer<br />
bzw. teilweise sogar besserer Qualität.<br />
Herausforderungen während der De- und Remontage<br />
Im Zuge der Maßnahme wurden sowohl offene Mängel (warranty<br />
claims) aus der Garantiezeit der Anlage als auch bisher noch nicht<br />
bekannte Mängel aus der Fertigung der Gasturbine beseitigt (Bilder<br />
4, 5).<br />
Im Wesentlichen handelte es sich um folgende Positionen:<br />
• Umbau und nachfolgende Lasttests (in Zusammenarbeit mit einer<br />
zugelassenen Überwachungsstelle) an der Läufertraverse<br />
• Zwei Laufschaufeln der letzten Kompressorstufe, welche bei der<br />
Montage im Werk nicht exakt verstemmt wurden und dadurch<br />
axial gewandert und angestriffen waren (Bild 4 – Laufschaufel der<br />
Stufe 17)<br />
- Diese wurden durch neue Schaufeln ersetzt und vorschriftsmäßig<br />
verstemmt. Die Verstemmung der anderen Schaufeln<br />
wurde kontrolliert bzw. auch nachgearbeitet.<br />
• Eine Leitschaufel im Kompressor, welche um 180° gedreht montiert<br />
war (Bild 5)<br />
- Diese wurde demontiert, geprüft und korrekt installiert.<br />
• Kurzfristige Anfertigung einer Ersatzkonstruktion für das defekte<br />
Hydraulik-Werkzeug zum Lösen der Lastkupplung<br />
• Erhöhter Arbeitsaufwand zur Korrektur der GT-Strangausrichtung.<br />
Bild / Fig. 4<br />
HSE<br />
In regelmäßigen „toolbox-meetings“ wurden alle sicherheitsrelevanten<br />
Themen zeitnah mit dem gesamten Team besprochen<br />
und die Einhaltung aller Vorschriften genauestens überwacht. Das<br />
Ergebnis zeigt einen unfallfreien Verlauf und eine Revision, die in<br />
allen Details den Vorstellungen des <strong>Kunden</strong> entsprach.<br />
Wir möchten die sehr gute Zusammenarbeit mit allen<br />
Beteiligten vor und während der Revision hervorheben.<br />
Eine hohe <strong>Kunden</strong>zufriedenheit ist der Beweis, dass die<br />
Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Termintreue,<br />
fachlicher Kompetenz und Wirtschaftlichkeit erfüllt<br />
werden. Dies konnten wir gemeinsam in Plattling zeigen<br />
und das ist unser Anspruch für zukünftige Projekte.<br />
Kari Suhonen<br />
Leiter Gasturbinenservice<br />
Fortum<br />
Wir möchten uns im Namen der Kraftwerk Plattling GmbH ganz herzlich für die erfolgreiche<br />
Durchführung der Heißgaswegeinspektion bedanken.<br />
Bei der Revision unserer GuD-Anlage wurden alle geplanten und die notwendigen ungeplanten<br />
Maßnahmen termingerecht und unfallfrei erledigt, der anschließende Probebetrieb<br />
unterbrechungsfrei absolviert und die Performance der Gasturbine verbessert.<br />
Als Hauptauftragnehmer für die GE 6FA+e Gasturbine, das Herzstück unserer Anlage, hat Ihr<br />
Team mit seinem hohen persönlichen Einsatz und seiner umfangreichen Fachkompetenz<br />
wesentlich zu diesem großartigen Erfolg beigetragen.<br />
Besonders hervorheben möchten wir<br />
• die vorbildliche Arbeitsweise in allen Belangen der Arbeitssicherheit<br />
Beispielhaft dafür sind die regelmäßigen Sicherheitsgespräche vor Kranarbeiten sowie<br />
die Sofortmaßnahmen nach einem Beinaheunfall mit einer Gasflasche<br />
• die hohe technische Kompetenz und Problemlösefähigkeiten<br />
Beispielhaft dafür sind die kostengünstige Fehlerbeseitigung an den Kompressorschaufeln,<br />
die Einstellung der IGVs, die Anpassung von Spezialwerkzeugen wie Rotortraverse und<br />
Riverhawk<br />
• die vertrauensvolle und konstruktive Zusammenarbeit aller Beteiligten von EAS, Fortum,<br />
KWP und EEP auf der Baustelle.<br />
Dafür gebührt Ihnen unsere Anerkennung, insbesondere Ihrem Baustellenteam mit seinen<br />
Verantwortlichen Christian Busch (Projektleitung), Juha Turkia und Thom ter Stege (Technical<br />
Advisor), Jukka Pippola (Schichtleiter), Timo Tervonen und Georg Kern (Befundaufnehmer/<br />
Inspektor), Jari Kotilainen (MARK VI) und Adam Holden (Feldtechnik/EAS).<br />
Für die Zukunft wünschen wir Ihnen und uns weiterhin eine erfolgreiche und unfallfreie<br />
Zusammenarbeit.<br />
Geschäftsführung der KWP<br />
Thomas Schmidt und Rainer Bayerke
<strong>Journal</strong> 37<br />
The installation of some non-OEM turbine components, which had<br />
been assessed, obtained and made available by E.<strong>ON</strong> Energy Projects,<br />
delivered additional financial benefit for the customer. Savings of<br />
50% could be realized with a quality of the parts, comparable or even<br />
better than standard parts.<br />
Challenges during disassembly and reassembly<br />
As part of the scope the team had to fix existing warranty claims as<br />
well as previously unknown defects due to quality issues during the<br />
manufacturing process by the OEM (Fig. 4, 5).<br />
Main work packages:<br />
• Modification and load test (in cooperation with a notified body) on<br />
the rotor lifting beam.<br />
• Removal of two blades on the last compressor stage (which had<br />
not been caulked properly during assembly at the manufacturer’s<br />
workshop and had therefore shifted and suffered some axial<br />
rubbing – see stage 17 blade in figure 4). The two blades were<br />
replaced by new ones properly caulked in accordance with<br />
manufacturer’s instructions. All other blades were checked for<br />
proper caulking, and some were reworked.<br />
• Removal of one guide vane in the compressor section, which had<br />
been installed in the wrong direction (turned 180°; see figure 5).<br />
This guide vane is now correctly installed. This vane and vanes in<br />
the area had been NDT tested.<br />
• A defective hydraulic tool needed to remove the load coupling<br />
was not working. A alternative tool had to be designed and<br />
manufactured.<br />
• Some extra work to correct GT alignment.<br />
HSE<br />
All safety issues were discussed promptly with the whole team during<br />
regular toolbox talks, and compliance with all rules and procedures<br />
had been continuously monitored. As a result, the project was without<br />
any accident and fulfilled the client’s expectations.<br />
Fig. / Bild 5<br />
We would like to praise the great cooperation between<br />
everyone involved before, during and after the overhaul.<br />
The high level of customer satisfaction shows that all<br />
requirements in terms of safety, on-time project delivery,<br />
expertise and economic efficiency were fully met.<br />
This achivement at Plattling defines our ambition for<br />
future projects.<br />
Kari Suhonen<br />
Head of Gas Turbine Services<br />
Fortum<br />
On behalf of Kraftwerk Plattling GmbH we would like to thank you very much for the successful<br />
execution of the hot gas path inspection.<br />
All scheduled work and all necessary unscheduled activities were carried out as part of the CCGT<br />
overhaul on time and without any accidents. The test run was successful and the gas turbine‘s<br />
overall performance had been improved.<br />
The GT Team as the main contractor for this inspection showed a high motivation driven<br />
performance and an excellent level of Know-How. Therefore this team supported the great<br />
success of this outage in a significant way.<br />
Outstanding topics have been:<br />
• the working methods, especially in terms of health & safety<br />
(e.g. the regular safety audits prior to lifting activities and the measures taken immediately<br />
after a near-miss event)<br />
• the high level of technical expertise and problem-solving skills<br />
(e.g. best practise corrective actions on the compressor blades, the re-calibration of the IGVs,<br />
the modification of special tools like the rotor lifting beam and the Riverhawk hydraulic tools)<br />
• The constructive cooperation between all EAS, Fortum, KWP and EEP personnel on site.<br />
For this, you and especially your site team including Christian Busch (Project Manager), Juha<br />
Turkia and Thom ter Stege (Technical Advisors), Jukka Pippola (Shift Leader), Timo Tervonen<br />
and Georg Kern (inspectors), Jari Kotilainen (MARK VI) and Adam Holden (EAS field technician)<br />
deserve our appreciation.<br />
For the future, we wish you (and ourselves) that this successful and accident-free cooperation<br />
will be continued.<br />
KWP Management<br />
Thomas Schmidt and Rainer Bayerke
38 E.<strong>ON</strong> Anlagenservice<br />
An dieser Ausgabe wirkten mit:<br />
Ralf Nüchter<br />
Kesseldruckteil<br />
Boiler pressure part<br />
Geschäftsbereich Apparate-/<br />
Kesseltechnik<br />
Mechanical Technology Division<br />
T +49 2 09-6 01-55 41<br />
M +49 1 73-6 01-44 97<br />
Andreas Schneidinger<br />
Kesseldruckteil<br />
Boiler pressure part<br />
Geschäftsbereich Apparate-/<br />
Kesseltechnik<br />
Mechanical Technology Division<br />
T +49 2 09-6 01-84 88<br />
M +49 1 73-6 01-48 89<br />
Klemens Tenk<br />
Kesseldruckteil<br />
Boiler pressure part<br />
Geschäftsbereich Apparate-/<br />
Kesseltechnik<br />
Mechanical Technology Division<br />
T +49 2 09-6 01-84 86<br />
M +49 1 73-6 01-49 17<br />
Arndt Fischer<br />
Konstruktion und Technik<br />
Mechanical Engineering<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Rotating Technology Division<br />
T +49 2 09-6 01-82 89<br />
M +49 1 75-1 89 29 20<br />
Helmut Schlüter<br />
Generatoren<br />
Generators<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Rotating Technology Division<br />
T +49 2 09-6 01-85 87<br />
M +49 1 71-2 89 87 88<br />
Michael Figge<br />
Generatoren<br />
Generators<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Rotating Technology Division<br />
T +49 2 09-6 01-59 44<br />
M +49 1 73-6 01-50 86
<strong>Journal</strong> 39<br />
Contributing authors:<br />
Denis Schlieper<br />
Dampfturbinen<br />
Steam Turbines<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Rotating Technology Division<br />
T +49 2 09-6 01-83 55<br />
M +49 1 51-15 16 11 92<br />
Ulrich Ziegler<br />
Dampfturbinen<br />
Steam Turbines<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Rotating Technology Division<br />
T +49 9 11-68 04-4 91<br />
M +49 1 60-97 82 47 10<br />
Henry Koßmann<br />
Dampfturbinen<br />
Steam Turbines<br />
Geschäftsbereich Maschinentechnik<br />
Rotating Technology Division<br />
T +49 30-43 57-25 49<br />
M +49 1 51-54 42 51 85<br />
Michael Spodick<br />
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