Verbundvorhaben: ROBOFLEX - Robuste Turbomaschinen für den flexiblen Einsatz; Teilvorhaben: 1.5a und 4.2a
Zeitraum
2020-01-01 – 2024-06-30
Bewilligte Summe
394.582,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5012C
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]
Verbundvorhaben
01189732/1 – ROBOFLEX - Robuste Turbomaschinen für den flexiblen Einsatz
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Eine hohe Flexibilität über weite Betriebsbereiche ist wesentlich für die Einsatzfähigkeit von existierenden und neuen Anlagen im Verbund mit den Erneuerbaren. Die Arbeitspakete der MAN beinhalten zwei Schwerpunkte, die in den Arbeitspaketen 1.5 und 4.2 zu den Hauptthemenkreisen 'Turbinenbetrieb im Verbund mit Erneuerbaren' und 'Simulationsverfahren und multidisziplinäre Optimierung' gehören. Kernpunkt im AP1.5 ist die Optimierung von Diffusoren. Ein wesentliches Ziel bei der CFD-gestützten Auslegung des Diffusors ist die Frage nach dem Ablöseverhalten des Diffusors bzw. welches Ausmaß eines Ablösegebietes zugelassen werden kann. Diese Frage soll durch umfangreiche stationäre als auch instationäre CFD-Simulationen in Verbindung mit entsprechenden Messungen am Diffusorversuchsstand des ITSM (Institut für thermische Turbomaschinen, Uni Stuttgart) untersucht werden. Aus den am ITSM untersuchten Diffusorvarianten sollen Vorgaben und Entwurfsregeln abgeleitet werden, um zukünftige Diffusoren mit maximaler Druckrückgewinnung zu entwickeln. Schließlich soll eine im Vorhaben entwickelte Diffusorgeometrie konstruiert und hergestellt werden. Diese wird an einem Heißgasprüfstand bei MAN Energy Solutions SE im Vergleich zu einem vorhandenen Gehäuse (Stand der Technik) untersucht und der Einfluss auf den isentropen Wirkungsgrad der Turbine bestimmt. Die angestrebte Flexibilisierung der Turbomaschinen wird darüber hinaus gestiegene Anforderungen an die Regelung von Turboanlagen insbesondere im Teillastbetrieb stellen, die im AP 4.2 durch den Einsatz von KI (künstliche Intelligenz) angegangen wird. Durch die optimale Abstimmung der Einzelkomponenten untereinander kann ein bis zu 2-stelliger Effizienzgewinn erwartet werden. Gemeinsam mit der Universität Düsseldorf wird ein KI-basiertes Regelsystem entwickelt, trainiert und schließlich für reale Turbostränge angewendet.