Weltgrößte, trockenlaufende, gasgeschmierte Gleitringdichtung hält Kraftwerk am Laufen

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Hintergrund: Über das Wuhan Projekt

Wuhan Iron & Steel Group ist einer der größten Stahlproduzenten weltweit und die Nummer drei in China. Im Jahr 2007 startete ein Projekt, bei dem Hochofengas für eine gasbefeuerte 240-MW-Energieerzeugungsanlage auf Kraft-Wärme-Kopplungsbasis im größten Hochofenkomplex in Wuhan City verwendet werden sollte. Das neue Heizkraftwerk, das im Dezember 2009 ans Netz ging, enthält zwei 120-MW-Turbinen, die mit ungekühltem Gas aus zwei Kompressorsträngen beschickt werden. Diese bestehen jeweils aus einem speziell konstruierten Mega-Verdichter – dem größten seiner Art weltweit – und einem Verdichter normaler Größe. Für diese Installation entwickelte EagleBurgmann sowohl die weltgrößte Dry Gas Seal (Durchmesser: 390 mm), die bisher überhaupt im Einsatz ist, wie auch eine etwas kleinere Gleitringdichtung (330 mm). Einzigartig ist auch, dass die Dichtungen für Temperaturen bis 250 Grad Celsius ausgelegt sind. Die beiden Verdichter in jedem Strang arbeiten in Tandemanordnung. Dabei leitet der größere Verdichter Gas durch den kleineren, um den Hochofengasdruck zu erhöhen.

Besondere konstruktive Maßnahmen

Weitere Aspekte, die bei der Konstruktion der Dry Gas Seal zu berücksichtigen waren, sind die Wärmeübertragung und die damit einhergehende Spaltextrusion von O-Ringen, die so genannten sekundären Dichtelemente. Die EagleBurgmann-Dichtung für extreme Temperaturen weist daher einige besondere, konstruktive Maßnahmen rund um das dynamische Dichtelement auf: Das besondere Design ermöglicht dem stationären Gleitring ein zuverlässiges axiales Gleiten auf der Ausgleichshülse, selbst bei extremen Temperaturschwankungen in Kombination von verschiedenen Werkstoffen und unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten.

Große bzw. übergroße Dichtungen sind besonders anspruchsvoll in der Fertigung sowie im Testlauf, weil für sie – ohne Wenn und Aber – die gleichen Toleranzen gelten wie für kleinere Dichtungen. Das Wuhan-Design hat sämtliche Prüfverfahren durchlaufen – einschließlich statischer und dynamischer Tests bei voller Belastung, Start-/Stoppzyklen, Turn-Betrieb und einer Hochtemperaturprüfung, bei der die Dichtung ihr stabiles Leckageverhalten im Bereich von 20 bis 250 °C unter Beweis stellen musste. Sämtliche Untersuchungen im Prüffeld sowie im laufenden Betrieb hat die weltgrößte Dry Gas Seal bislang mit Bravour bestanden – und ist auch nach über einem Jahr Betrieb gewohnt zuverlässig. Der erste Kompressorstrang des Werks Wuhan wurde im Dezember 2009 erfolgreich in Betrieb genommen und erhielt rundum positives Feedback.

* F. Grillo ist Anwendungsingenieur bei EagleBurgmann, Italien. D. Goebel ist Anwendungsingenieur bei EagleBurgmann, Deutschland.

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