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Gasturbinen in unterschiedlichen Einsatzgebieten
-ASUE- Fachtagung
-Hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplung mit Gasturbinen
-29. – 30. September 2009
Dipl. Ing. Alfons Jäschke
Hitachi Power Europe GmbH
Tel: 0049.203.8038-1831
E-mail: a_jaeschke@hitachi-power.com
Hitachi Power Europe GmbH 2
Inhaltsverzeichnis
Information Hitachi Gruppe – Hitachi Power Europe GmbH
KWK Anlagen mit Gasturbinen
Hitachi Heavy Duty Gasturbine H-25
- Geschichte
- Technische Informationen
- Emissionen
- Service Intervalle / Service Stationen
Fragen und Antworten
Hitachi Power Europe GmbH 3
Kennzahlen des Hitachi-Konzerns zum 31. März 2009
Beschäftigte: 389.752
*Betriebsergebnis, Eliminierung Innenumsätze: (577)**, (14.042) ***
UmsatzGewinn*Netto-Gesamtumsatz 102.045 [ Mio. US $ ]
Finanzdienstleistungen
Digitale Medien und Konsumgüter
Hochfunktions-Materialien und Komponenten
Logistik, Dienstleistungen und andere
Elektronische Bauteile
Informations- und Telekommunikationssystem
Energie- und Industrieanlagen
102.045***1.297**
4.204
12.872
15.887
11.122
11.746
26.474
33.781
104
(1.077)
283
235
279
1.802
247
Hitachi Power Europe GmbH 4
Gesellschafterkreis HPE
Verantwortlich für EMEA Region als Teil einer weltweiten Strategie für Energieerzeugung
Stammkapital 182 Mio Euro
Hitachi Power Europe GmbH
14 %
26 %
60 %
Anteilseigner
Hitachi Ltd.
Babcock-Hitachi K.K.
Hitachi Europe Ltd.
Hitachi Power Europe GmbH 5
AsienAmerika
HPSHPSA
Europa Middle East
Afrika (EMEA)
Hitachi
HPE
Hitachi Power Europe GmbH 6
Konventionelle Kraftwerke GroßdampferzeugerFeuerungssystemeAschebehandlungssystemeRehabilitationenMühlenGuD - KraftwerkeRauchgasreinigungDampf- und GasturbinenKohlegefeuerte Gesamt-Kraftwerke
HPE Kerngeschäftsfelder
Hitachi Power Europe GmbH 7
Anwendungsmöglichkeiten für Einwellen-Gasturbinen
Anwendungsfälle Gasturbine H-25
Kraft Wärme Kopplung
GuD Anlagen
Multi Energie Systeme
Austauch alter Installationen
Kompressor Antrieb
Hitachi Power Europe GmbH 8
KWK Anlage mit Gasturbine ohne Zusatzfeuerung
SystemAusführung
Leistungsdaten
(typisch)
Elektrische Leistung 29.910 kW
Wärmeleistung (6 MPa/ 146 c) 60 Ton/Hr
Wirkungsgrad el ca. 33%
Nutzungsgrad=>80 %
Dampf
Generator H-25 GasturbineDampferzeuger
Luft
Brennstoff
Speise-wasser
Typisches KWK System (1xH-25 + 1xDampferzeuger)
Hitachi Power Europe GmbH 9
GuD Anlage ohne Zusatzfeuerung
Typische Leistungsdaten (1xH-25 + 1xDampferzeuger + 1 Dampfturbine)
SystemAusführung
Leistungsdaten
(typisch)
Dampf
Generator H-25 Gasturbine
HRSG
Luft
Brennstoff
Wasser
Leistung der GuD Anlage 43,940 kW
Leistung der Gasturbine 29,910 kW
Leistung der Dampfturbine 14,030 kW
El Wirkungsgrad 50.1 %
Generator
Kondensator
Hitachi Power Europe GmbH 10
GuD Anlage ohne Nachfeuerung
Typische Leistungsdaten (2xH-25 + 2xDampferzeuger + 1 Dampfturbine)
SystemAusführung
Leistungsdaten
(typisch)
Leistung der GuD Anlage 87, 800 kW
Leistung der Gasturbine 29,730 kW x 2
Leistung der Dampfturbine 28,340 kW
Wirkungsgrad el 50.3 %
Generator
Dampfer- zeuger
H-25 Gasturbine& Generator
Kondensator
Dampfturbine
Luft
Brennstoffl
l
Hitachi Power Europe GmbH 11
Multi Energie Anlage mit Gasturbine H-15
Luft
Brennstoff
Zuluft Kühlsystem
Generator
HD Dampf
Abgas
Dampfturb.(4.7MW)
Kompressor Luft
ND Dampf
Gasturbine(15.7MW)
Dampf-turbine
Generator
H-15Gasturbine
Dampf-eindüsung
Dampfer-zeuger
Multi Energie Anlage
Energie fürdie Fabrik
Installiert in Japan 1998
Hitachi Power Europe GmbH 12
Elektrischer Antrieb von Gaskompressoren durch eine Gasturbine H-25
Schnelle Lastanpassung, einfache Regelung von 50-105%Flexible Auswahl der Kompressor GrößeGeringe Wartungskosten
Luft
Brennstoff
InverterTr.C.B.
Tr.C.B. C.B.
Kompressor
Motor
InverterTr.C.B.
InverterTr.C.B.
H-25 Gasturbine
C.B.
Leistungsschalter
Trafo
Indonesien
Hitachi Power Europe GmbH 13
Referenz: Gasturbinen Installationen weltweit
Total 541 Einheiten
Output / Unit
16,900 kW
H-25
H-15 5
MS1002 5,050 HP 2
MS3002 15,140 HP 28
MS5001 26,300 kW 286
MS5002 38,000 HP 12
MS6001B 39,160 kW 28
MS6001FA 70,140 kW 3
MS7001B/E/EA 85,400 kW 31
MS7001F/FA 167,800 kW 20
MS7002 65,400 HP 1
MS9001B/E 123,400 kW 6
H-25
Hitachi Gasturbinen Installationen
With manufacturing
agreement
31,000 kW 119
MODEL Sales Unit
Hitachi Power Europe GmbH 14
Referenzen – EPC Aufträge
Projekt Kunde Einheiten Leistung Jahr GT HRSG DT
Tortosa Tortosa Energia S.A. 1 29 MW 1994 1 x GE LM 2500 HPE Blohm&
Voss
Vera Hamburger Stadtentwässerung 1
Klärschlamm / Biogas –
Verbrennungs- anlage
1994 1 x Solar Taurus 70 HPE Blohm&
Voss
EVO Energieversorgung Oberhausen 1 25 MW 1995 1 x P&W
FT8 HPE -
Schwarze Pumpe
SVZ Schwarze Pumpe 1 70 MW 1995 1 x GE 6B HPE MAN Turbo
Usti nad Labem Teplarna 1 70 MW 1996 1 x GE 6B HPE -
Esenyurt Dogal Enerji 3 180 MW 1997 3 x GE 6B NEM MAN Turbo
RusselsheimConsortium Energieversorgung Opel
1 110 MW 1997 1 x GE 6FA HPE MAN Turbo
Hitachi Power Europe GmbH 15
Referenzen – EPC Aufträge
Projekt Kunde Einheiten Leistung Jahr GT HRSG DT
Nowa Sarzyna Enron 2 117 MW 1998 2 x GE 6B NEM MAN Turbo
Bitterfeld MEAG/Enron 1 106 MW 1998 1 x GE 6FA NEM MAN Turbo
Debrecen Debreceni Kombinalt Ciklusu Erömü 1 100 MW 1999 1 x GE
6FA HPE MAN Turbo
Duisburg Hamborn RWE / Thyssen 1
260 MW Benson Dampferzeuger
mit Koksofengas- feuerung
1999 n/a HPE Siemens
Al Taweelah A1Total Tractebel Emirates EPC
Company8 1360 MW 2000 5 x GE 9E
3 x GE 9E NEM Alstom
Tarragona Tarragona Power S.L. 1 400 MW 2000 1 x GE 9FA NEM Alstom
Hitachi Power Europe GmbH 16
Referenzen – EPC Aufträge
SiemensAalborg1 x
Hitachi H25
200550 MW 1E.ON HungaryNyíregyháza
AlstomNEM2 x GE 6FA2005219 MW 2Unelco EndesaBaranco de
Tirajana II
SiemensNEM2 x GE 6FA2005218 MW 2GESA S.A.U.
(Endesa)Cas Tresorer
NEM2 x
Hitachi H25
2005
50 MW / Leistungser-
höhung durch 2 Gasturbinen
2RWE / Matra AGMatra
Repowering
2 x GE 6FA
2 x GE 6FA
GT
NEM
NEM
HRSG
Siemens2002218 MW 2GESA S.A.U. (Endesa)Son Reus II
Alstom2002219 MW 2Unelco EndesaBaranco de Tirajana
DTJahr LeistungEinheitenKundeProjekt
HitachiHPE P.C. Boiler 2006790 MW 1STEAG / EVNWalsum 10
Hitachi Power Europe GmbH 17
KWK Taweelah A1 – 1360 MW - Vereinigte Arabische Emirate
Hitachi Power Europe GmbH 18
Entwicklung der Hitachi Gasturbine H-15/25
1970 1980 1990 2000 2010
2002: H-25 erstes trockenes Verbrennungssystem in Betrieb (LNC)
2008: H-25/H-15 ca. 124 Maschinen in Betrieb
1966:Hitachi Produktionsbeginn (Lizenz GE)
1988: erste H-25 Gasturbine kommerzieller Betrieb
1998: H-25 erste GuD Anlage
2000:H-25 erste Anlage außerhalb Japans
Year
Hitachi Power Europe GmbH 19
48
237
9
10
29
295
H-25H-15Total 124 units
H-25 / H-15 Gasturbinen Installationen
Ost Asien
Süd-OstAsien
Europa
AfrikaNord
Amerika
Zentral & SüdAmerika
West Asien
SüdAsien
As of published date indicated below.
Hitachi Power Europe GmbH 20
Heavy Duty Gasturbine H-25
Robuste Heavy Duty Ausführung
Einwellen-Ausführung
KompressorKompressor17 StufenAxial Kompressor
TurbineTurbine
3 Stufen
BrennkammerBrennkammer10 Brennkammer Töpfe
Drehzahl 7.280 rpm
Arbeitsmaschine am kalten Ende angeflanscht
Horizonal u. vertikal gesplitt. Gehäuse
Hitachi Power Europe GmbH 21
Leistungsdaten – Hitachi Gasturbine H-25 / H-15
Bezeichnung Einheit
H-25 H-15
Erdgas Heizöl EL Erdgas
Klemmenleistung kW 31,000 30,000 16,900
Wirkungsgrad el. % 34.8 33.6 34.3
Brennstoffeinsatz
Nutzungsgrad
Abkühl. bis 120C
kJ/kWh 10,340 10,710 10,500
% 84,3 - 84,2
Abgasmassenstrom kg/s 94.0 94.3 52.9
Abgastemperatur Deg C 564 564 564
ISO Bedingungen (Temperatur: 15C, o m Aufstellhöhe)Druckverluste Einlass : 10 mbar, Druckverluste Abgas : 6 mbarKonventionelles Verbrennungssystem
Leistungsdaten
50
Leis
tungsf
akto
r(%
)
Korrektur Kurve
Luftansaugtemperatur (C)
-20 -10 0 10 20 30 4070
80
90
100
110
120
130
Hitachi Power Europe GmbH 22
Hitachi Power Europe GmbH 23
Gasturbinen Aggregat H-25
Hitachi Power Europe GmbH 24
Modularer Aufbau Gasturbinen-Aggregat H-25
No.
2
3
4
5
Gasturbine mit Rahmen
Schmierölbehälter, Getriebe und Hilfseinrichtungen
Generator
Komponenten
Luftansaugsystem
Abgassystem
47 t
82 t
85 t
Gewicht
51 t
7 t
Flexible örtliche Anpassung
8.5
m
⑥
4.6
m
12.4m6.6m
13.5
m
1
3
4
5
1
2
4
5
1
Hitachi Power Europe GmbH 25
NOx Emissionen
422.5WasserHeizöl EL
250trockenErdgasLNCDual Brennstoff
250trockenErdgasLNC(Gasbetrieb
423.0Wasser
742.5Dampf
2640-
Heizöl EL
253.0Wasser
532.5Dampf
1880-
Erdgas
Konventionelle
Verbrennung
NOx ppm
(15% O2 )
Einspritzrate
(%*1)
NOx
ReduzierungBrennstoffVerbrennungssystem
Note: *1 : Mass flow ratio to inlet airAmbient Temperature : 15CRelative Humidity : 60%Operation Condition : Base Load
LNC: Low NOx Combustor
NOx=<50 mg/m³
mit LNC
Hitachi Power Europe GmbH 26
Inspektions-Intervalle
Inspektion Typen Typische Intervalle (Häq) Liegezeit
Haupt Inspektion64,000
48,000 (Heizöl EL)
Brennkammer Inspektion16,000
12,000
(Erdgas)
(Heizöl EL)4-7 Tage
Heisswege Inspektion32,000
24,000 (Heizöl EL)10-16 Tage
15-25 Tage
11
22
33
Inspektions-Intervalle und Liegezeiten
1122
33
* Die angegebenen Intervalle und Liegezeiten sind abhängig von den Einsatzbedingunen und den örtlichen Gegebenheiten
* Auskühlzeit (ca.1 Tag) und Inbetriebnahme (1~2 Tage) sind nicht enthalten.
Referenz Zeitraum Note1)
2 Jahren
4 Jahren
8 Jahren
1) 8,000 Betriebsstunden/Jahr mit Dauerlast
Lange Laufzeiten = heavy duty
(Erdgas )
(Erdgas )
Hitachi Power Europe GmbH 27
GuD Kraftwerk 50 MWel; Betreiber E.ON Nyíregyháza (NYKCE Ungarn)
Hitachi Power Europe GmbH 28
GuD Kraftwerk 50 MWel; Betreiber E.ON NYKCE (Ungarn)
Aalborg Dampferzeuger 6 Hitachi Turbinen-Aggregat H-25
LufteintrittDiffusor
ND Trommel HD Trommel Zusatzfeuerung
H-25
Dampf:Masse: 37 – 96 t/hDruck: 94 / 10 bar
Abgas:GT- Temp.: 560°CKamin-Temp.: 72°C
- 2 Druck Kessel- Temparatur nach
Zusatzfeuerung: 880°C
Hitachi Power Europe GmbH 29
GuD Kraftwerk 50 MWel; Betreiber E.ON Nyíregyháza (NYKCE Ungarn)
Dampferzeuger
Dampfturbine
GasturbineGenerator DampfturbineGenerator Gasturbine
Hitachi Power Europe GmbH 30
GuD Kraftwerk 50 MWel; Betreiber E.ON Nyíregyháza (NYKCE Ungarn)
System
Hitachi Power Europe GmbH 31
Leistungserhöhung von konventionellen Kraftwerken Anlage Matra (Ungarn) RWE
Gasturbine:2 x Hitachi H-25 (2 x 30 MWel)
Speisewasser-Vorwärmung:Eintrittstemp. 130 °CAusgangstemp. 240 °C
Erhöhung der el. Leistung: 80 MWel
Nutzungsgrad: 90.3 %
Brennstoff: Erdgas
Kommerzieller Betrieb: 2006
Hitachi Power Europe GmbH 32
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit.
.
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit.
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