WO2022012834A1 - Verfahren zur modernisierung einer anlage zumindest aus einer turbine und einem generator - Google Patents

Verfahren zur modernisierung einer anlage zumindest aus einer turbine und einem generator Download PDF

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WO2022012834A1
WO2022012834A1 PCT/EP2021/066215 EP2021066215W WO2022012834A1 WO 2022012834 A1 WO2022012834 A1 WO 2022012834A1 EP 2021066215 W EP2021066215 W EP 2021066215W WO 2022012834 A1 WO2022012834 A1 WO 2022012834A1
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Olaf Schmidt
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    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Definitions

  • the invention relates to the modernization of a plant for power generation and/or steam generation, which has at least one turbine, in particular a gas turbine, at least one generator and optionally a steam turbine.
  • the problem is that, for various reasons, the existing generator to be reused has to have its direction of rotation changed or the generator has to be placed on the other side of the new turbine.
  • the generator and/or other parts of the system must be adapted to be coupled to the new turbine.
  • FIG. 1 shows schematically a plant 1' in the initial situation, which has an old or used turbine, in particular an old or used gas turbine 4'.
  • the invention for the at least one turbine is explained in the following only as an example for a gas turbine.
  • This can also be a steam turbine, but also a gas turbine and a steam turbine (at least one each) of a combined cycle power plant.
  • the gas turbine 4' has a compressor 10' on the left side and a hot gas part 13' on the right side. Subsequently to the hot gas part 13 'by means of a drive shaft 12' to a generator 7 is connected.
  • FIG. 2 shows a renewed system 1 after the gas turbine 4′ has been renewed, in which a new or modernized gas turbine 4 with a correspondingly new or modernized compressor 10 and a new or modernized hot gas part 13 is used.
  • the generator 7' to be used is present in particular on the new compressor 10 side.
  • the used generator 7 has also undergone changes and represents the current generator 7' or the one to be used, since the direction of rotation of the rotor R (FIGS. 3, 4) of the generator 7 has changed.
  • the modified generator 7' is now connected to a new drive shaft 18 with the new gas turbine 4.
  • FIG. 3 A modification of the generator 7 can be seen in FIG. 3, in which the generator 7 according to FIG. 1 is shown in more detail in the initial situation.
  • the gear 22' can no longer be used because the rotor R rotates in the opposite direction.
  • the gear 22 ' also represented a bearing for the shaft 12 ' at the same time.
  • a bearing 14 was also present on the other side of the rotor R of the original genera tor 7, a bearing 14 was also present.
  • this gear 22' can no longer be used and a revised or new bearing shaft 19 is installed instead.
  • a new bearing 15 is also built in place of the gear 22' (FIG. 4) in order to take on the bearing function of the removed gear 22'.
  • the bearing 14 On the side of the modified generator 7', which is opposite the new compressor 10, the bearing 14 is removed and a new gear 22 is installed, which enables a different direction of rotation than the previous gear 22' and, via a new drive shaft 18, is connected in particular to the compressor 10 via gear 22 is connected.
  • the generator 7' preferably has new fan blades so that improved cooling is achieved or the direction of flow is adjusted in order to guide cooling air into the generator 7'.
  • This procedure applies and can be applied accordingly when a generator is changed from the left side to the right side of a gas turbine or only the direction of rotation is changed.
  • the bearing 14 may not have to be replaced, just the old gear 22'.
  • a steam turbine is also understood here to mean a combination of high-pressure and/or medium-pressure and/or low-pressure turbines.

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Abstract

Veränderung einer Anlage, die aufweist eine Gasturbine (4') und einen Generator (7), wobei die alte Gasturbine (4') ersetzt wird durch eine neue, modernere Gasturbine (4), und die Drehrichtung des Generators (7) geändert wird, insbesondere indem der Generator (7') um 180° auf die andere Seite der Gasturbine (4) gewechselt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Modernisierung einer Anlage zumindest aus einer Turbine und einem Generator
Die Erfindung betrifft die Modernisierung einer Anlage zur Stromerzeugung und/oder Dampferzeugung, die zumindest eine Turbine, insbesondere eine Gasturbine, zumindest einen Gene rator und optional eine Dampfturbine aufweist.
Energieerzeugungsanlagen, die auch Prozessdampf liefern, müs sen von Zeit zu Zeit vollständig erneuert werden, bei denen neuere, stärkere Turbinen eingebaut werden.
Das Problem besteht darin, dass aus verschiedenen Gründen bei dem bestehenden und wieder zu verwendenden Generator die Drehrichtung geändert werden muss oder der Generator auf die andere Seite der neuen Turbine angeordnet werden muss.
Der Generator und/oder auch andere Teile der Anlage müssen zur Ankupplung an die neue Turbine angepasst werden.
Das betrifft unter anderem die Anpassungen zur Rotordynamik, zur Kupplung an sich und zur Drehrichtung.
Es ist Aufgabe der Erfindung oben genanntes Problem zu lösen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorgehensweise gemäß An spruch 1.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön ne, um weitere Vorteile zu erzielen.
Die Figuren zeigen die Ausgangssituationen und veränderten Situationen nach der Modernisierung.
Es zeigt Figur 1 schematisch eine Anlage 1' in der Ausgangs situation, die eine alte oder gebrauchte Turbine, insbesonde re eine alte oder gebrauchte Gasturbine 4', aufweist. Die Erfindung für die zumindest eine Turbine wird im folgen den nur beispielhalft für eine Gasturbine erläutert.
Ebenso kann dies eine Dampfturbine sein aber auch eine Gas turbine und eine Dampfturbine (jeweils zumindest eine) einer GuD Anlage.
Die Gasturbine 4' weist einen Kompressor 10' auf der linken Seite und einen Heißgasteil 13' auf der rechten Seite auf. Anschließend an den Heißgasteil 13' ist mittels einer An triebswelle 12' ein Generator 7 verbunden.
Figur 2 zeigt eine erneuerte Anlage 1 nach Erneuerung der Gasturbine 4', bei der eine neue oder modernisierte Gasturbi ne 4 mit dementsprechend neuen oder modernisierten Kompressor 10 und neuen oder modernisierten Heißgasteil 13 verwendet wird.
Bei der neuen Anlage 1 ist der zu verwendende Generator 7' insbesondere auf der Seite des neuen Kompressors 10 vorhanden ist.
Der gebrauchte Generator 7 wurde jedoch auch Veränderungen unterworfen und stellt den aktuellen oder zu verwendenden Ge nerator 7' dar, da sich die Drehrichtung des Rotors R (Fig 3, 4) des Generators 7 geändert hat.
Der modifizierte Generator 7' ist jetzt mit einer neuen An triebswelle 18 mit der neuen Gasturbine 4 verbunden.
Eine Modifikation des Generators 7 ist in Figur 3 zu erken nen, bei dem der Generator 7 gemäß Figur 1 in Ausgangssitua tion näher dargestellt ist.
Innerhalb des Gehäuses 16 des gebrauchten Generators 7 (Fig. 1, 3) war ein Getriebe 22' vorhanden, das über die Antriebs welle 12' (Fig 1) angetrieben wurde.
Das Getriebe 22' kann nicht mehr verwendet werden, da der Ro tor R sich andersherum dreht.
Das Getriebe 22' stellte auch gleichzeitig ein Lager für die Welle 12' dar. Auf der anderen Seite des Rotors R des ursprünglichen Genera tors 7 war ebenfalls ein Lager 14 vorhanden.
Durch die Veränderung der Drehrichtung kann dieses Getriebe 22 ' nicht mehr verwendet werden und es wird anstelle dessen eine überarbeitete oder neue Lagerwelle 19 eingebaut. Dabei wird auch ein neues Lager 15 anstelle des Getriebes 22' ein gebaut (Fig 4), um die Lagerfunktion des ausgebauten Getrie bes 22' zu übernehmen.
Auf der Seite des geänderten Generators 7', die dem neuen Kompressor 10 gegenüberliegt, wird das Lager 14 ausgebaut und ein neues Getriebe 22 eingebaut, das eine andere Drehrichtung als das bisherige Getriebe 22' ermöglicht und über eine neue Antriebswelle 18 insbesondere mit dem Kompressor 10 via Ge triebe 22 verbunden ist.
Vorzugsweise hat der Generator 7' neue Lüfterschaufeln be kommen, damit eine verbesserte Kühlung erreicht wird oder die Strömungsrichtung angepasst wird, um Kühlluft in den Genera tor 7' hinein zu führen.
Selbstverständlich müssen auch die elektrischen Zuleitungen angepasst werden und die Steuerung des Generators 7' entspre chend umgeschaltet und umgestaltet werden.
Diese Vorgehensweise gilt und kann entsprechend angewendet werden, wenn ein Generator von der linken Seite auf die rech te Seite einer Gasturbine gewechselt wird bzw. nur die Dreh richtung geändert.
Wird nur die Drehrichtung geändert, muss das Lager 14 ggfs, nicht ausgetauscht werden, sondern nur das alte Getriebe 22'.
Unter einer Dampfturbine wird hier auch eine Kombination aus Hochdruck- und/oder Mitteldruck und/oder Niederdruckturbi nein) verstanden.

Claims

Patentansprüche
1. Veränderung einer Anlage (1'), die aufweist: zumindest eine Turbine, insbesondere nur eine Turbine, insbesondere eine Gasturbine (4'), und einen Generator (7), wobei die alte Turbine, insbesondere die alte Gasturbine (4'), ersetzt wird durch eine neue oder modernere Turbine, insbesondere durch eine neue oder modernere Gasturbine (4), und die Drehrichtung des Generators (7) geändert wird, insbesondere indem der Generator (7') um 180° auf die andere Seite der Turbine, insbesondere auf die andere Seite der Gasturbine (4), gewechselt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Getriebe (22') des Generators (7) ausgebaut wird und durch ein Lager (15) ersetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Lager (14) des Generators (7) ausgebaut wird und durch ein neues Getriebe (22) ersetzt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen An sprüche 1, 2 oder 3, bei dem der Generator (7') neue Lüfterschaufeln enthält.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen An sprüche 1, 2, 3 oder 4, bei dem eine neue Lagerwelle (19) für den Generator (7) eingebaut wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen An sprüche 1, 2, 3, 4 oder 5, bei dem eine neue Antriebswelle (18) für den Generator (7') eingebaut wird, der mit der neuen Turbine (4) verbunden ist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen An sprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, bei dem die Steuerung des Generators (7) umgestaltet wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen An sprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei dem die Turbine (4) zumindest eine Dampfturbine oder die Turbine (4) zumindest eine Gas- und zumindest eine Dampfturbine darstellt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014072433A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-15 Nuovo Pignone Srl Gas turbine in mechanical drive applications and operating methods
EP2481894B1 (de) * 2011-01-26 2016-11-16 General Electric Technology GmbH Verfahren zur Nachrüstung eines Kraftwerks

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