Siemens představil parní turbínu s levitujícím rotorem

Siemens představil v polovině loňského roku první bezolejovou parní turbínu. V samotném srdci nové technologie jsou elektromagnetická ložiska, která nadnáší několik tun vážící rotor. První aplikaci této technologie provedl Siemens v Jänschwaldské elektrárně jižně od Berlína, kde byla instalována světově první parní turbína s levitujícím rotorem. Turbína o výkonu 10 MW je v elektrárně využívána jako jedna z dvanácti turbín sloužících pro pohon napájecích čerpadel.

Dnešní parní turbíny používají pro promazávání a chlazení ložisek rotoru olej, který musí být vzhledem k velmi vysokým teplotám kontinuálně proháněn skrze ložiska. Používaná olejová hospodářství často zahrnují stovky litrů oleje, čerpadla, zásobníky, rozvody a bezpečnostní systémy zabraňující vzniku požáru nebo úniku oleje do životního prostředí. Společnost Siemens se zaměřila na odstranění potřeby využití složitých olejových hospodářství a vyvinula první bezolejovou turbínu.

Představená technologie turbíny s levitujícím rotorem využívá magnetického pole, které rotor vážící několik tun nadnáší. Namísto potřeby stovek litrů oleje pro chlazení ložisek si nová bezolejová turbína vystačí s cca třemi litry oleje použitého v pohonu ventilů řídících přísun páry do turbíny.

Jedná se tak o zajímavou možnost především pro průmyslové provozy, které musí dodržovat speciální bezpečnostní opatření. Příkladem mohou být ropný a plynový průmysl, ve kterých jsou požadavky na přísná požární a bezpečnostní opatření.

Patentovaná technologie chlazení vzduchem

Aktivní elektromagnetická ložiska jsou v současné době využívána například v kompresorech nebo elektrických motorech. Dosud však nebyla využívána v parních turbínách, a to zejména kvůli vysokým teplotám páry vstupující do turbíny, jejíž teplota často přesahuje 500 stupňů Celsia. Vývojáři Siemensu překonali tento problém speciálním systémem chlazení, který si v polovině loňského roku nechali patentovat.

Poloha rotoru je v aktivních elektromagnetických ložiscích sledována senzory a v případě potřeby upravena změnou intenzity magnetického pole. Nižší tření může navíc dle vývojářů vést ke zvýšení účinnosti turbíny až o jedno procento.

První aplikace nově vyvinutých ložisek proběhla v průmyslové parní turbíně SST-600 v německé elektrárně Jänschwalde. Turbína o výkonu 10 MW zde slouží jako jedna z dvanácti turbín používaných pro pohon napájecích čerpadel. Zbylých jedenáct turbín je sice stejného typu, ale jsou v nich používána klasická ložiska promazávaná olejem.

Podle Siemensu je nová technologie aplikovatelná na parní turbíny s rotorem vážícím až deset tun, tedy o výkonu až 40 MW.

Zdroj úvodní fotografie: www.energy.siemens.com