2020-09-01  –  2024-02-29

343.230,00 EUR

Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), Jülich, Nordrhein-Westfalen

03EE5045A

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01221535/1  –  LABEGA - Innovative lastflexible Beschichtungssysteme für Gasturbinen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Im Rahmen dieses Projektes sollen Schutzschichtsysteme für lastflexible Gasturbinen entwickelt werden, die den neuen Anforderungen hinsichtlich verkürzter An- und Abfahrzeiten sowie kürzeren Betriebsintervallen genügen. Als Vergleichssysteme für die Entwicklung neuer Wärmedämmschichten (WDS) werden vom IEK1 atmosphärisch plasmagespritzte Schichten aus Yttrium teilstabilisiertem Zirkonoxid (YSZ) gefertigt. Diese Schichtsysteme werden genutzt, um die Brennerteststände in Jülich im Hinblick auf die erforderlichen Zyklierbedingungen (variable Heiz- und Kühlbedingungen, Zyklenlänge) zu optimieren. Hierbei werden auch neue Charakterisierungsmethoden vom CDM mit einbezogen. Unter realitätsnahen Bedingungen werden Standardsysteme bis zum Versagen zykliert und im Anschluss charakterisiert, um die Versagensmechanismen zu identifizieren. Dabei kommen auch Systeme zum Einsatz, die bei CDM vorgeschädigt wurden. In Zusammenarbeit mit CDM werden die Zykliertests simuliert, um daraus Rückschlüsse für verbesserte Schichtsysteme zu ziehen. Diese werden dann in Jülich entwickelt. Hierbei kommen unterschiedliche thermische Spritzverfahren zum Einsatz, die die Einstellung unterschiedlicher Schichtmikrostrukturen erlauben. Die unterschiedlichen Schichtmikrostrukturen werden in den Brennertestständen mit den festgelegten Bedingungen getestet und die besten Systeme zur Übertragung an den Industriepartner ausgewählt. Die entwickelten neuen Wärmedämmschichten sollen unter den transienten, schnellen Lastwechseln mindestens eine um den Faktor 2 erhöhte Lebensdauer verglichen mit den Standard-APS besitzen.