シーメンス、ガスタービン向け低公害燃焼室の3Dプリントで画期的な進歩を達成

シーメンス、ガスタービン向け低公害燃焼室の3Dプリントで画期的な進歩を達成
2018年8月8日、シーメンスは3Dプリント技術における新たなマイルストーンを発表しました。同社はSGT-A05航空転用型ガスタービン用の乾式低排出DLE予混合器を3Dプリントし、テストに成功しました。結果は、3Dプリントされた低公害燃焼室がCO排出量を大幅に削減できることを示しました。シーメンスは、この成果により、シーメンスの3Dプリント技術における主導的地位がさらに強化されると述べました。



シーメンス パワー ジェネレーションの最高技術責任者であるウラジミール ナブロツキー氏は、次のように述べています。「これは、3D プリント技術が私たちの業界に革命をもたらし、特に環境目標の達成に向けて排出量のさらなる削減を目指すお客様に真のメリットと価値を提供していることを示す、もう 1 つの素晴らしい例です。3D プリント技術を使用することで、コンポーネントの設計、製造、メンテナンスの柔軟性を高めることができます。」

3D プリント技術を使用して特定のガスタービン部品を製造することで達成された成果は注目に値します。コンセプト設計からエンジン テストまでの開発期間はわずか 7 か月で、部品が厳しい許容範囲を満たし、負荷と温度下で長期間動作できることが保証されています。ガスタービンの DLE プレミキサー構造は非常に複雑で、従来の製造方法を使用して 20 個以上の部品を鋳造および組み立てる必要があります。

認定されたニッケル超合金を 3D プリント材料として使用することで、シーメンスは必要な部品を 2 つだけとし、納品サイクルを約 70% 短縮しました。シーメンスは、DLEプレミキサーの3Dプリントにより、製造プロセスの複雑さを簡素化し、サプライチェーンにおける外部依存を減らすだけでなく、部品の形状を改善して燃料と空気の混合を向上させることもできると述べた。

3D プリントされた DLE プレミキサーの最初のエンジン テストが最近完了しました。この部品は、スウェーデンのフィンスポンにあるシーメンス アディティブ マニュファクチャリング センターで 3D プリントされました。テスト結果では、この部品はガスタービンの起動段階で問題なく正常に動作することが示されました。拡散燃焼から予混合燃焼への燃料切り替えも、燃焼脈動や騒音もなく、制御戦略を変更することなく正常に完了し、CO 排出量の削減と全負荷許可を達成しました。シーメンスは、これらの良好な結果が、高度に複雑な部品の3Dプリント大量生産に対するシーメンスの取り組みを改めて証明するものであると述べた。

今回、シーメンスの航空転用型ガスタービンSGT-A05の特定モデル向けDLEソリューションは、水噴射を必要とせず、高度な希薄予混合燃焼技術によりCOおよびNOx排出量を大幅に削減できます。これにより、アプリケーションの利便性が大幅に向上し、水処理に伴う関連する運用コストが削減されます。シーメンス社は、同社のDLEソリューションは航空転用型ガスタービン本来の急速負荷調整特性に影響を与えないと述べた。現在、120基以上のガスタービンがこの技術を使用してNOxとCO排出量の削減に成功しており、総運転時間は390万時間(2018年2月現在)に達している。

シーメンスSGT-A05ガスタービンエンジニアリングディレクターのダグラス・ウィルハム氏は、「3Dプリント技術により、ガスタービンからのCOとNOxの排出量をさらに削減できる可能性があります」と述べています。

シーメンスは昨年、3D プリント技術を使用して完全に設計および製造されたガスタービンブレードの初の全負荷テストに成功しました。今年初め、シーメンスの 3D プリント部品が顧客の産業用蒸気タービン装置に設置されました。 2017 年初頭、シーメンスは原子力発電所で初めて 3D プリント部品(消火ポンプのインペラ)の商業的設置と安全な運用を実現しました。シーメンスが 3D プリント技術を使用して修理した SGT-80 および SGT-750 燃焼室は、30,000 時間を超える商業運転を成功裏に積み重ねてきました。これらの燃焼室コンポーネントはすべて、非常に高い負荷と温度の環境で動作します。

出典: 2エンジン出力制御

シーメンス

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