Teknologi Peningkatan Efisiensi Pada Turbin Uap

Untuk mencapai peningkatan efisiensi terbaik dari turbin uap, penambahan teknologi diterapkan. Beberapa teknologi dari Mitsubishi Hitachi Power Sistem (MHPS) akan diperkenalkan di bagian berikut. MHPS memiliki teknologi dari Mitsubishi Heavy Industries (MHI) dan Hitachi Ltd. Oleh karena itu, contoh kedua teknologi tersebut akan dijelaskan pada bagian ini. Teknologi perbaikan juga penting untuk rencana kerja perkuatan turbin. Ketersediaan tinggi, efisiensi tinggi, dan operasi berbiaya rendah akan dimungkinkan dengan integrasi dan pilihan yang tepat dari aplikasi dan perbaikan perkuatan teknologi turbin yang lebih maju.

Teknologi Peningkatan Kinerja

Teknologi umum yang diterapkan pada turbin uap baru ditunjukkan pada gambar di bawah. Mereka juga dapat diterapkan pada perkuatan turbin uap. bilah, segel, dan bantalan terbaru akan diperkenalkan di bagian ini.

Efisiensi Kelompok Bilah

1. Kelompok bilah efisiensi tinggi MHI telah meningkatkan desain blade mereka dari blade paralel generasi pertama, menjadi torsi bilah, bilah tertekuk, dan bilah generasi keempat saat ini yang telah dirancang dengan analisis Computational Fluid Dynamics (CFD) yang canggih dan diterapkan untuk mengirim ulang turbin. Selain MHI, Hitachi juga telah meningkatkan desain blade mereka. MHPS akan berlaku desain blade yang sesuai untuk setiap aplikasi turbin tertentu.
2. Bilah tahap terakhir LP Desain bilah LP telah ditingkatkan dalam efisiensi dan kekuatan. Desain memiliki telah dicapai melalui teknik analisis CFD yang ditingkatkan dikombinasikan dengan pengujian yang kuat dan validasi. Selain itu, solusi terhadap erosi tetesan air telah diterapkan untuk desain blade tahap terakhir LP saat ini. MHPS memiliki bilah dan rotor tahap terakhir LP Desain MHI dan desain Hitachi tersedia untuk penambahan fitur.

Teknologi Segel/Seal

Segel daun/leaf seal. Segel daun terbentuk dari pelat tipis yang disandarkan dan ditumpuk dengan arah melingkar. Gaya angkat hidrodinamik dihasilkan oleh tekanan dinamis yang dikembangkan dari rotasi rotor, yang mencegah rotor dari kontak dengan segel. Efek ini memberikan efek penyegelan yang sangat baik menjaga jarak bebas kecil dan daya tahan melalui nonkontak.

Segel Active clearance control (ACC). Tujuan ACC adalah untuk menghindari gesekan sirip segel dengan rotor selama start-up dan mematikan. Selama start-up dan shutdown, perbedaan suhu antara bagian atas dan casing bawah turbin HP/IP menjadi lebih besar. Perbedaan suhu menghasilkan deformasi ke atas pada casing HP/IP dan menyebabkan gesekan berat pada segel bawah. ACC memiliki segmen segel labirin yang dapat digerakkan ke arah radial. Selama turbin start-up dan shut-down, segmen segel dipindahkan ke luar oleh kekuatan pegas; akibatnya, jarak bebas yang besar antara rotor dan labirin segel dipertahankan selama periode ini. Selama peningkatan beban dan operasi normal, segmen dipindahkan oleh tekanan internal ke posisi desain target menuju rotor. Di dengan cara ini jarak bebas tetap kecil selama operasi beban untuk memaksimalkan kinerja saat mencegah kerusakan pada sirip segel selama operasi start-up/shut-down sementara.

Segel yang bisa digosok/abradable. Ketika rotor dan sirip segel bergesekan satu sama lain, ada sejumlah besar panas yang dihasilkan. Hal ini dapat mengakibatkan rotor membungkuk serta keausan seal. Saat bahan yang bisa digosok dilapisi dan dipanaskan pada permukaan bagian dalam cincin segel, masukan panas dari gosok antara rotor dan segel yang dapat digosok menjadi berkurang secara signifikan. Sirip segel konvensional dipakai keluar ketika mereka digosok. Namun, sirip segel tidak akan aus karena abrasif lapisan, dan akan menjaga izin aslinya. Pemanasan rotor yang terlokalisasi juga akan tetap rendah untuk mencegah rotor membungkuk.

Vortex shedder seal. dipasang di sirip pertama cincin segel ujung untuk bilah berputar. Segel ini memiliki lesung di permukaan sirip segel untuk menurunkan tekanan pada sisi hulu segel. Hal ini dicapai dengan menciptakan aliran turbulen atau vortisitas. Akibatnya, segel ini dapat mengurangi tip kebocoran dan meningkatkan efisiensi tahap.

Teknologi Lainnya

Bearing dengan kegagalan mekanis rendah. Gambar di bawah menunjukkan bantalan berpelumas langsung tipe semprot. Sisi kiri adalah bearing journal empat-pad- Jenis terakhir dan sisi kanan adalah bantalan dorong. Pelumasan disuplai langsung ke bantalan dari nosel semprot mengurangi kerugian mekanis dan meningkatkan keluaran turbin.

Rotor yang dilas. Rotor ini terdiri dari bahan yang berbeda; bahan kromium tinggi diterapkan untuk bagian suhu tinggi, bahan rendah krom digunakan untuk bagian suhu yang lebih rendah, dan paduan nikel kromium diterapkan untuk LP bagian turbin. Bahan-bahan ini dilas bersama untuk membuat satu rotor. Misalnya, ketika rotor Cr 12% baru dengan lubang tengah dilas pada suhu tinggi daerah rotor, uap pendingin dapat dikurangi atau dihilangkan, dan tegangan rotor selama start-up dan shutdown akan berkurang. Akibatnya, keluaran turbin akan meningkat dan waktu start-up akan berkurang.

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR KONVERSI ENERGI LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Tanuma, Tadashi. (2017). Advances in Steam Turbines for Modern Power Plants. Duxford: Elsevier.

Author: admin