Verbundvorhaben: HOWEFLEX - Neue Hochleistungs-Rotorwerkstoffe für lastflexible Kraftwerke; Teilvorhaben: Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit sowie Werkstoffcharakterisierung und fortschrittliche Werkstoffmodellierung mit Mechanismen-basierten Ansätzen
Zeitraum
2018-09-01 – 2022-12-31
Bewilligte Summe
224.496,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET7086E
Leistungsplansystematik
Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Das Ziel des Vorhabens ist die Qualifizierung eines neuen Stahlwerkstoffs für Wellen in standardisierten High-Tech Dampfturbinen für - die Modernisierung und Verbesserung aktuell existierender Dampfkraftwerke (Deutschland und Europa) insbesondere hinsichtlich der Anlagenflexibilität, - kombinierte Gas- und Dampfkraftwerke mit gesteigerten Abgastemperaturen der Gasturbine bis zu 1700°C für einen weiter erhöhten Wirkungsgrad in der Gasturbine und im kombinierten Prozess mit der Dampfturbine (weltweit), - Grundlastmaschinen mit überkritischen Dampfparametern zur Erhöhung des Wirkungsgrades im Dampfkraftwerk (z.B. in China, Indien, Japan, Korea, Indonesien). Das Projekt gliedert sich in 9 Arbeitspakete und 5 Teilprojekte entsprechend den 3 Industrie- und 2 Forschungsstellen. Es soll durch Saarschmiede ein für Dampfturbinen-Anwendungen repräsentatives Wellenstück hergestellt werden. Dazu werden im Vorfeld Untersuchungen zum Umwandlungs- und Verformungsverhalten mittels einer herzustellenden Kleinschmelze durchgeführt. Das Wellenstück wird durch die Entnahme von Materialproben an unterschiedlichen Stellen hinsichtlich Mikrostruktur und mechanischer Grundeigenschaften charakterisiert und dann weiterführend werkstofftechnisch untersucht, wobei der Fokus auf der Ermittlung des Eigenschaftsprofils für betriebsähnliche Belastungen liegt. Weiterhin sollen durch die Forschungsstellen über verschiedene Werkstoffmodelle erweiterte Konzepte und Ansätze für eine verbesserte Bauteilauslegung bereitgestellt werden. Die Modelle werden durch Siemens und GE Power erprobt und finden Eingang in die verbesserte Auslegung hinsichtlich zukünftiger Betriebsflexibilität und sowie einer Anwendung bei Temperaturen T>600°C für hocheffiziente Dampfkraftwerke.