Turbiny gazowe się nagrzewają, ale ROTALIGN Touch utrzymuje je w chłodzie pod ciśnieniem

Zapotrzebowanie na energię gwałtownie rośnie na całym świecie, ponieważ wiele krajów przechodzi na energię odnawialną. Jednak gdy elektrownie węglowe są zamykane, powstaje luka w produkcji energii, którą firmy muszą szybko wypełnić. Turbiny gazowe — szeroko stosowane w sektorze wytwarzania energii, lotnictwa oraz ropy i gazu — wkraczają do akcji, aby zapewnić niezawodną, ​​dostępną na żądanie energię, gdy odnawialne źródła energii nie nadążają.

Globalny rynek turbin gazowych ma wzrosnąć z 18.9 mld USD w 2021 r. do 22.5 mld USD do 2026 r. z powodu ekspansji przemysłowej, reshoringu produkcji i eksplozywnego wzrostu centrów danych zasilanych sztuczną inteligencją (AI). W USA 54 gigawaty elektrowni węglowych mają zostać wycofane do 2030 r., a podczas gdy odnawialne źródła energii rosną, gaz ziemny pozostaje najbardziej elastyczną i niezawodną opcją stabilizacji sieci.

Ale nie chodzi tu tylko o utrzymanie status quo. Producenci turbin gazowych również stoją w obliczu presji, aby zasilić kolejną rewolucję przemysłową, ponieważ szybka ekspansja centrów danych napędzanych przez AI wywiera niespotykane dotąd obciążenie na sieć. Goldman Sachs prognozuje, że zapotrzebowanie na energię w centrach danych wzrośnie o 160% do 2030 r. — a turbiny gazowe będą napędzać 60% tego wzrostu.

Turbiny gazowe są zatem pod większą presją niż kiedykolwiek, aby pracować ciężej, dłużej i wydajniej. A to oznacza, że ​​technicy, którzy utrzymują je w ruchu, mają coraz bardziej nieubłaganą pracę.

Turbiny gazowe pracują przy tysiącach obrotów na minutę, a ich temperatura wewnętrzna przekracza 2,000°F. Najmniejsze odchylenie od osi nie tylko zmniejsza wydajność — skraca również żywotność łożysk, zwiększa zużycie paliwa i podnosi ryzyko kosztownych przestojów.

A gdy jesteś osobą odpowiedzialną za utrzymanie go w ruchu, nawet najmniejsza niewspółosiowość nie jest niczym małym, ponieważ nie pozostaje po prostu mały. W obliczu rosnącej presji na branżę turbin gazowych, narzędzia do ustawiania nowej generacji, takie jak RotAlign Touch stają się coraz ważniejsze dla zapewnienia niezawodnej pracy maszyn i zminimalizowania przestojów.

Idealnie ustawiłeś swoją turbinę gazową. Dlaczego więc nadal zawodzi?

Turbina może nadal działać z niewielkim rozbieżnością, ale gdy objawy staną się oczywiste w postaci zwiększonych wibracji, wyższych temperatur, zwiększonego spalania paliwa lub przedwczesnych awarii, uszkodzenie turbiny już nastąpi. Oto główne sposoby, w jakie ujawniają się rozbieżności turbiny: 

• Ścieranie: Wały trą o elementy, powodując ich zużycie. 
• Wzrost cieplny: ciepło rozszerza metal 
• Erozja i zanieczyszczenia: Osady zmniejszają wydajność i zwiększają spalanie paliwa. 
• Nadmierne drgania: łożyska i sprzęgła ulegają uszkodzeniu, co skraca żywotność turbiny. 

Turbina będzie działać pomimo tych problemów — ale nie na długo. A jeśli nadal będziesz ustawiać w stary sposób, nigdy nie zobaczysz tych problemów. Dzieje się tak, ponieważ tradycyjne narzędzia do ustawiania, takie jak wskaźniki zegarowe i wczesne systemy laserowe, mierzą wały, gdy maszyna jest w stanie spoczynku. Wartości wyglądają dobrze, ale nie odzwierciedlają pełnego obrazu stanu turbiny.

Gdy turbina gazowa się uruchamia, elementy poruszają się z powodu rozszerzalności cieplnej. Łożyska osiadają. Sprzęgła się uginają. Naprężenie rur wprowadza siły, których nie było podczas ustawiania, gdy maszyna była wyłączona.

Nawet delikatne odkształcenia stóp i podstawy — problemy, które wydają się nieistotne podczas wyłączania — mogą z czasem zmienić warunki ustawienia w trakcie pracy.

Technicy próbują dostosować się do tego, stosując termiczne przesunięcia docelowe lub dostosowując podkładki na podstawie doświadczenia. Jednak bez danych w czasie rzeczywistym wyrównanie opiera się na założeniach, a nie na rzeczywistym zachowaniu maszyny.

I dlatego wciąż powracają problemy z dopasowaniem.

Inteligentniejsze narzędzia do dokładniejszego ustawienia turbiny

Jak więc przerwać cykl? Zmieniając sposób mierzenia dopasowania.

Wiąże się to z dostosowaniem sposobu pomiaru i uwzględniania uderzeń. W przeciwieństwie do mniejszych maszyn, wały turbin nie obracają się łatwo. Polegają na dźwigach, łańcuchach lub podnośnikach hydraulicznych — metodach, które mogą wprowadzać niezamierzony ruch, podnosić wały w łożyskach lub powodować nagły obrót „bez hamowania”, który przekrzywia odczyty. Nawet gdy wały się poruszają, nie zaleca się ciągłych pomiarów przesuwu. Osiadanie wału, zniekształcenia ramy i drgania zewnętrzne mogą uszkodzić dane, zanim technicy dokonają choćby jednej korekty.

Dlatego właśnie systemy wyrównywania w czasie rzeczywistym, takie jak RotAlign Touch nie tylko mierzą — one się dostosowują.

• Tryb pomiaru IntelliPoint rozwiązuje problem, który każdy technik turbiny zna aż za dobrze: wały, które nie obracają się płynnie. Zamiast polegać na jednym ruchu, RotAlign Touch rejestruje ustawienie w wielu punktach zatrzymania, eliminując błędy spowodowane osiadaniem wału lub nierównomiernym obrotem.
  
  
• Trend na żywo mierzy i rejestruje/rejestruje w czasie rzeczywistym dynamiczny ruch maszyny ze stanu off-line do stanu roboczego.
  
  
• Filtrowanie odchylenia standardowego przebija się przez hałas. Turbiny gazowe pracują w środowiskach pełnych zewnętrznych wibracji, przez co trudno stwierdzić, czy odczyt rozbieżności jest prawdziwy, czy też jest to tylko zakłócenie. RotAlign Touch automatycznie filtruje nieuczciwe punkty danych, zapewniając, że technicy nie ścigają fałszywych poprawek. Kiedy przechodzą do wprowadzania korekty, technicy mogą ufać, że jest ona oparta na rzeczywistym zachowaniu maszyny — a nie na niewiarygodnych danych.
  
  
• Tryb ruchu na żywo eliminuje domysły z korekt. W przypadku turbin o dużej prędkości i wysokiej temperaturze zmiany ustawienia nie zawsze są widoczne, dopóki maszyna nie pracuje przy pełnym obciążeniu. Maszyna musi zostać wyłączona, aby wykonać korektę ustawienia Live-Move, a technicy mogą obserwować zmiany ustawienia w czasie rzeczywistym jednocześnie w kierunku poziomym i pionowym. 

Gdy technicy mierzą ustawienie dynamicznie, a nie statycznie, turbiny pracują z mniejszym obciążeniem, rzadziej ulegają awariom i mają wyższą wydajność.

Studium przypadku

Niewiele firm zna zalety dynamicznego ustawienia lepiej niż Mitsubishi Power Aero, którego turbiny aeroderywacyjne pracują przy prędkościach startowych, gdzie nawet niewielkie odchylenie od ustawienia może doprowadzić do katastrofalnej awarii. Aby wyprzedzić te ograniczenia, zespoły serwisowe Mitsubishi Power Aero FT8® i FT4000® wykorzystały RotAlign Touch aby pomóc swoim klientom dostarczać energię elektryczną na żądanie.

Po precyzyjnym wyrównaniu wału turbiny rozkręcały się szybciej i niezawodniej — gotowe do generowania energii w każdej chwili. W rezultacie:

• Jednostka Mitsubishi Power Aero FT4000® SWIFTPAC® — największa na świecie turbina gazowa pochodzenia lotniczego — osiąga teraz pełną wydajność operacyjną w ciągu zaledwie 10 minut. Ten szybki rozruch sprawia, że ​​jest ona kluczowym zasobem do zaspokajania nagłych potrzeb w zakresie zasilania.
  
  
• Dokładne ustawienie zapewnia wydajną pracę silników, co pozwala turbinom Mitsubishi Power Aero na generowanie do 140 megawatów mocy, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną gwałtownie wzrasta. Zespół serwisowy może zlokalizować nawet najmniejsze odchylenia od ustawienia RotAlign Touch i korygować je w celu uzyskania optymalnej wydajności. Poprawia to nie tylko żywotność urządzenia, ale także marżę zysku klienta.

Mitsubishi Power Aero udowadnia to, co wie każdy technik turbin — regulacja ustawienia kół nie polega tylko na jednorazowym wykonaniu poprawnej regulacji, ale na jej utrzymaniu w rzeczywistych warunkach pracy. 

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o sukcesie Mitsubishi w zakresie RotAlign Touch.

Konserwacja maszyn, które utrzymują światło włączone

Każdy technik turbin wie, jak ważna jest jego praca. Kiedy sieć opiera się na turbinach gazowych, aby sprostać zapotrzebowaniu, a każda sekunda przestoju wiąże się z kosztami, to oni dbają o to, aby wszystko działało.

Każdy megawat generowany przez turbinę zależy od precyzji. Konstrukcja turbiny nie jest jedyną rzeczą, która ma znaczenie — sposób, w jaki te maszyny są wyrównywane, konserwowane i zmuszane do codziennej pracy, ma ogromny wpływ na wydajność. Stawka jest wysoka i nie ma miejsca na zgadywanie, gdy zapotrzebowanie na energię gwałtownie wzrasta.

Dlatego wyrównanie nie może być jednorazową naprawą. Musi wytrzymać w rzeczywistych warunkach przy każdej zmianie temperatury i obciążenia. Narzędzia takie jak RotAlign Touch ujawniają, jak faktycznie porusza się ustawienie, dając technikom kontrolę, której potrzebują, aby utrzymać się na czele. Ponieważ gdy presja jest duża, maszyny utrzymujące światła włączone nie mogą sobie pozwolić na pozostanie w tyle — i tak samo nie mogą robić tego ludzie, którzy utrzymują je w ruchu.

Więcej studiów przypadków:
Wyrównanie turbin gazowych w mniej niż godzinę