Anti-Vereisungsmodule

Beim Betrieb von Verbrennungsgasturbinen unter kalten klimatischen Bedingungen kann ein besonderes Problem auftreten: der Einlass kann vereisen. Die Vereisung kann statische Ansaugluftfiltrationssysteme verstopfen und dazu führen, dass die Implosionstüren öffnen und die Gasturbine unfiltrierte Luft aufnimmt. Durch Vereisung kann auch der Druckverlust an den Reinigungssieben oder anderen Ansaugluftkomponenten drastisch ansteigen, was zu einem Leistungsverlust führen kann; zudem können durch die negative Druckdifferenz auch Leitungen beschädigt werden. In Extremfällen kann die Ansaugdüse vereisen und es drohen Beschädigungen durch Fremdkörper und Pumpstöße am Kompressor. Vereisungssysteme sollen Eisbildung an den Ansaugkomponenten verhindern, um die Gasturbine vor diesen Gefahren zu schützen.

VEREISUNGSSCHUTZ KOMPRESSORABBLASLUFT

Ein Vereisungssystem mit Kompressorabblasluft erhöht die Ansauglufttemperatur, ohne die absolute Feuchtigkeit zu verändern und verwendet hierfür einen Teil der Abluft des Kompressors. Bedingt durch die Druckkräfte hat diese Abluft in der Regel eine Temperatur zwischen 500 °F bis 700 °F, je nach Umgebungstemperatur und Gasturbinenausführung.

Pneumafil nutzt Kompressorabblasluft sowohl Niederdruck- als auch in Hochdrucksystemen für den Vereisungsschutz.

Das Niederdrucksystem verwendet ein oder mehr Niederdruck-Heißluftzuleitungen, an der beidseitig eine Reihe von Entleerungsarmen befestigt sind (meist in einem Mittenabstand von einem Meter). Sowohl Ansaugluftleitung als auch Entleerungsarme sind für konstante Geschwindigkeit (konisch) ausgelegt. Bei jedem Entleerungsarm verläuft entlang der Ober- und der Unterkante ein schmaler Schlitz, durch den heiße Luft mit einer Geschwindigkeit von etwa 5.000 fpm in Form eines Heißluftvorhangs geliefert wird, den die kalte Umgebungsluft für die Verbrennung passieren muss.

Vorteile gegenüber konventionellen ungedämpften Piccolo-Hochdrucksystemen:

• Keine Schichtung der heißen und kalten Luftströme
• Sehr leiser Betrieb
• Keine messbare Veränderung des Betriebsdruckverlusts bei aktiviertem Vereisungsschutz

Dieses System muss jedoch ein Ventil oder eine Druckreduzierungsdüse enthalten, um den Abblasluftdruck zu mindern. Da dieser Vorgang Lärm erzeugt, setzen wir einen Hochtemperaturdämpfer ein, der eine geräuschvolle Entlüftung in den Niederdruckvereisungsschutz vermeidet. Jede Rohrleitung zum Ventil oder zu der Düse muss eine Schalldämmung erhalten und häufig befinden sich diese Schalldämpfer sehr nahe am Ansaugfiltergehäuse. Das Niederdruck-Vereisungsschutzsystem von Pneumafil ist eine bewährte Komponente, die sehr gut angenommen wird und in die viel Erfahrung eingeflossen ist. 

Das von uns angebotene Hochdrucksystem besteht aus einer Reihe von dünnen senkrechten Rohren, die an einem gemeinsamen Heißluftverteilungsrohr angeschweißt sind. Die senkrechten Rohre sind mit mehreren Düsen oder kleinen Öffnungen versehen, die mit Schallgeschwindigkeit arbeiten und das heiße Gas bereitstellen. Anders als bei konventionellen Piccolo-Systemen ist jede Öffnung mit einem kleinen Dämpfer versehen, der den Abblasluftdruck mindert, den Lärm dämpft und das Gas verteilt. Damit aus jeder Düse ein gleichmäßiger Strom heiße Luft austritt, muss hinter den Düsengruppen oder Öffnungen ein hoher Druck aufrechterhalten werden.

Anders als das Niederdrucksystem eignet sich diese Anordnung gut für den Einsatz bei unterschiedlichen Massenstromraten, ohne dass es zu einer unzulässigen Schichtung von heißen und kalten Luftströmen kommt. Dennoch muss das System für das „worst-case“ Szenario ausgelegt werden, um über das gesamte Jahr zuverlässigen Vereisungsschutz zu bieten. Der Betriebsfluss ist stufenlos einstellbar. Dieses System wird erfolgreich in vielen Installationen eingesetzt (unmittelbar vor den Ansaugluftfilterbänken). Außerdem wird das System als dedizierte Vorheizung für die Gasturbine eingesetzt; bei solchen Anwendungen befindet es sich im Luftkanal zwischen dem Filterhaus und dem Einlassdämpfer.

Alle Komponenten sind mindestens aus Edelstahl der Reihe 300 gefertigt.