Ett reportage om högpresterande ventiler i större kraftvärmeverk

”Jag har mina rötter här på KSB” säger Georg Bode, maskiningenjör som har arbetat på KSB i 27 år, och skrattar. Han deltog i sin första utbildning som maskinmontör här på Pegnitzanläggningen. Under de senaste tio åren har hans fokus framförallt legat på ventiler. Sedan 2007 har han arbetat med ett mycket speciellt projekt: hans team i Pegnitz, KSB:s bayerska anläggning, har utvecklat nya ventiler med höga prestanda för kraftvärmeverk. De ventilerna klarar höga ångtemperaturer för att göra kraftvärmeverken redo för framtiden.

Nya utmaningar för fossilbränsledrivna kraftvärmeverk

Bakgrund: operatörer av fossilbränsledrivna kraftvärmeverk står inför några krävande utmaningar. Deras kraftvärmeverk måste drivas på ett mer effektivt sätt samtidigt som de måste se till att koldioxidutsläppen är så låga som möjligt.

För att kunna reagera snabbt på varierande efterfrågan på ström måste driften av kraftvärmeverk vara flexibel. Det är den flexibla driften som gör att ventiler med extremt höga prestanda som klarar den typen av extrema förhållanden.

Teamet utvecklade två prototyper för scenariot: en högtryckskägelventil och en högtryckskilslidventil. De användes ursprungligen för test i en separat testslinga på Großkraftwerk Mannheim-kraftverket.

”Vi använde ett nytt material som är särskilt anpassat för de höga temperaturer som kan uppstå på kraftstationer”, förklarar Roland Schmitt.

Han blev medlem av teamet 2009 och har varit inblandad i konstruktionen av den nya kilslidventilen för höga designkrav vars huvudkomponenter är tillverkade av nickelbaslegering 617.

Den termiska spänningen minskas av den sfäriska ventilhus med enhetlig väggtjocklek för den nyutvecklade kilslidventilen.

Bild inifrån kraftverket.

De två prototyperna var i drift på Mannheimkraftverket i cirka två år och stod emot temperaturer på upp till 725 °C. Georg Bode och Roland Schmitt har varit del av projektet på plats. ”Det är spännande att se hur ventiler klarar av vissa förhållanden” säger Georg. ”Teorin möter verkligheten. Dessutom ger det oss en möjlighet att titta på projektet från olika vinklar.”

I Mannheim arbetade de två KSB-ingenjörerna inte bara nära kraftverksoperatörerna utan även med institut som TÜV (tyska föreningen för teknisk övervakning), materialtestinstitutet och andra inblandade företag. Stuttgart University deltog också i projektet.

”Att se olika perspektiv var en intressant och användbar aspekt”, säger Roland Schmitt. ”Vår utmaning var att hitta en lösning som tog hänsyn till allt och arbeta tillsammans för att göra projektet framgångsrikt.”

Klarade testet utan problem

Efter den första testfasen på det stora kraftverket väntade ingenjörerna ivrigt på resultatet: skulle metalltätningselementen klara av förhållandena? Hur hade den extrema värmen på kraftvärmeverket påverkat materialet? När man tagit isär och inspekterat ventilen var svaret tydligt: ”De inre delarna visade inga tecken på slitage”, säger Georg. ”Naturligtvis var vi glada över ett så positivt resultat.”