Yanbu

Betriebssicherheit signifikant erhöht

Doppelölkühler optimieren Kraftwerksbetrieb in Saudi-Arabien

Autor: Marvin Lechel, Projektmanager

Ein Wärmeübertragerspezialist aus Niedersachsen gehört zu den internationalen Ausrüstern von zwei großen Kraftwerksprojekten an der Westküste Saudi-Arabiens. Geliefert wurden Ölkühler für die insgesamt neun Turbinenschmierölsysteme der beiden Kraftwerke.

Das Kraftwerk Yanbu 3 in Saudi-Arabien, das nahe der gleichnamigen Stadt am Roten Meer errichtet wird, ist ein wichtiger Baustein für die Infrastrukturentwicklung der prosperierenden Region zwischen den Großstädten Dschidda, Mekka und Medina. Herzstück des Kraftwerks mit einer Kapazität von 2700 MW sind fünf Dampfturbogruppen mit jeweils 620 MW Leistung aus dem Hause GE. Als Primärenergie wird schweres Heizöl oder alternativ Erdgas eingesetzt. Ebenfalls von GE stammen die Dampfturbinen, superkritischen Kessel, Generatoren, Elektrofilter und Rauchgasentschwefelungsanlagen für die vier 720-MW-Blöcke des rund 800  km weiter südlich gelegenen Kraftwerks Shuqaiq, das mit schwerem Heizöl befeuert wird.

Wärmeübertragerspezialist Funke wurde von GE mit der Herstellung der Ölkühler für die insgesamt neun Turbinenschmierölsysteme beauftragt. Beide Kraftwerke sollen ab 2017 Strom ins öffentliche Netz einspeisen und darüber hinaus Strom und Prozessdampf für die angeschlossenen Meerwasser-Entsalzungsanlagen liefern.

Plattenwärmeübertrager in redundanter Konfiguration

Yanbu

Für die zuverlässige Kühlung des Turbinenschmieröls in den neun Kraftwerksblöcken werden redundant aufgebaute sogenannte Utility-Doppelölkühler-Skids eingesetzt.

Jede dieser weitgehend identischen Anlagen besteht aus zwei leistungsstarken Plattenwärmeübertragern, die durch eine Umschaltarmatur auf der Seite des Schmierölkreislaufs miteinander verbunden sind (Einlass mit Einlass, Auslass mit Auslass).

Auf der Kühlwasserseite sind beide Wärmeübertrager separat an den Kühlwasserzu- und -ablauf angeschlossen. Ein Ölkühler arbeitet, der zweite befindet sich im Stand-by-Modus.

Im Störungsfall oder während einer geplanten Revision kann die Funktion reibungslos vom einen auf den anderen Kühler umgeschaltet werden.

Dadurch wird die Betriebssicherheit der einzelnen Kraftwerksblöcke gegen ungeplante Ausfälle signifikant erhöht.

Modularer Aufbau erleichtert Anlagenzugang

Sämtliche Komponenten der Skids sind fertig montiert und auf einem Grundträger verschraubt. Unter den Wärmeübertragern und der Umschaltarmatur befinden sich drei Tropfwannen aus Edelstahl mit Ablassöffnungen.

Alle mit den Plattenwärmeübertragern verschweißten Rohrleitungen und -stutzen sind für Revisionszwecke mit Entleerung- und Entlüftungsleitungen aus gerüstet, an die Kugelhähne montiert sind.

Schaugläser ermöglichen die visuelle Kon trolle des Leitungsinneren und der Medienzustände. Sicherheitsventile schützen die Wärmeübertrager vor Beschädigungen durch unzulässige Drucküberschreitung im Kühlwasserkreislauf.

Konservierungsverfahren schützt Anlage vor Korrosion

Dieses komplexe und zielführende Verfahren wurde in enger Abstimmung zwischen den Projektteams von GE und Funke entwickelt. Für die Dichtheitsprüfung des kompletten Skids wird bei Funke ein demineralisiertes Wasser verwendet, dessen pH-Wert so eingestellt ist, dass nach dem anschließenden Trocknungs- und Konservierungsprozess keine Angriffsflächen für Korrosion innerhalb der Geräte zurückbleiben.

Nach dem Ablassen des Prüfmediums wird die Restluftfeuchte in den Plattenwärmeübertragern mit einem speziellen Trocknungsgerät auf 3-5 % reduziert. Die Geräte werden dann luftdicht verschlossen, sodass keine Umgebungsluft eindringen kann.

In den folgenden 24 Std. nimmt das Plattenwärmeübertrager-Skid wieder Umgebungstemperatur an; danach werden alle Leitungen noch einmal mit getrockneter Druckluft gespült. Nach dem Austausch der mit Feuchtigkeit angereicherten Luft durch die kühle, trockene Druckluft kann eine Restluftfeuchte von durchschnittlich weniger als 3 g/kg absolut in den Geräten erreicht und gemessen werden.

Durch sofortigen Einsatz einer ausreichenden Menge von Trocknungsmittel, das in die Prozess anschlüsse eingefüllt wird, und das direkte, luftdichte Verschließen mittels Blindflanschen, sind die Geräte für den Versand und die Zeit bis zur Montage im Kraftwerk bestens gegen Korrosion geschützt.

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