Bienvenue Siemens Customer Day 23 avril 2015
Turbines vapeur industrielles et concepts de maintenance
Siemens Customer Day 23 avril 2015
Turbines vapeur : le portfolio Franois-Xavier Dubois
Siemens Customer Day 23 avril 2015
Turbines gaz (MW)
SGT5-8000H SGT5-4000F SGT6-6000G SGT6-5000F SGT5-3000E SGT6-4000F SGT5-2000E SGT6-3000E SGT6-2000E
SGT-1000F SGT-800 SGT-700 SGT-600 SGT-500 SGT-400 SGT-300 SGT-200 SGT-100
121
68 45
30 25
17 13
8 7 5
110
163
266 198
188
278
185
85
50
9
SST-9000 SST-8000 SST-6000 SST-5000 SST-4000 SST-3000 SST-2000 SST-1000 SST-900 SST-800 SST-700 SST-600 SST-500 SST-400 SST-300 SST-200 SST-100 SST-50 SST-120 SST-110 SST-060 SST-050
Turbines vapeur (MW)
1 500 U/min
3 000 U/min 500 1 900
150 1 200 130 - 700
Jusqu 240 100 - 220
100 180
150 130
100
65
10
Jusqu 140
3
340
12 7
5 1
Comparaison Package TG et TV fabrication client
Nouvelle TG : SGT-750 : 36 MWe
Nouvelle TV : SST-040 : 75 300 kW
!!! NOUVEAU !!! Modules ORC Siemens
Turbines vapeur & turbines gaz Le Portfolio
Notes: 1. Steam values are indicative only. Actual values depend on site configuration 2. Firing to 850C only. Higher firing is available
0
25
50
75
100
125
150
175
200
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Power (MWe)
Stea
m (t
onne
s/hr
) [12
bar
sat
urat
ed]
UnfiredFired
SGT-
100
SGT-
300
SGT-
400
SGT-
500
SGT-
600
SGT-
700
SGT-
800
Turbines Gaz de Cognration Production de vapeur par chaudires de rcupration
Steam Turbines
Alstom Industrial Turbines
Industrial Steam Turbines Large Steam Turbines
2004 ABB AEG Kanis
ASEA STAL 1990 1980
1960 1970 1990 1980 2000 20th century
Grlitzer Maschinenbau-Anstalt 1992
Demag Delaval 2002
KK&K 2007
AEG Steam Turbines 1969
2010
Turbines vapeur Siemens Lhritage de 100 ans de technologie
Turbines vapeur Siemens Implantation mondiale
Manufacturing
Global Steam Turbine Organization
Finspong
16 locations ~ 6.000 employees
Vadodara
Cilegon
Gurgaon
Huludao
Bandung
Charlotte
Jundiai
Orlando
Budapest
Brno
Newcastle
Erlangen
Muelheim
Frankenthal
Goerlitz/ Nuremberg
Pulp & paper
Chemical
Oil & gas
Biomass & WtE
Solar CSP
Sugar & ethanol
Metals & Mining
Heat & power Geothermal
Siemens Industrial Power: Segmentation du march
Portfolio Turbines vapeur Des produits pour toutes les applications
12 MW
8 MW 0.75 MW
0.3 MW
7 MW 8.5 MW
1,200 MW 1,900 MW 1,900 MW
Pow
er G
ener
atio
n (5
0/60
Hz)
Gn
rat
ion
indu
strie
lle
Com
pact
app
.
SST-6000
SST-900
SST-8000 SST-9000
SST-5000 SST-4000* SST-3000
SST-700
SST-800 SST-600 SST-500 SST-400 SST-300 SST-200 SST-150
SST-111 SST-110 SST-100 SST-070 SST-050 SST-040
750 MW
250 MW
250 MW 175 MW
380 MW
50 MW 10 MW
20 MW
100 MW 65 MW
250 MW 150 MW
*) currently no development
Turbines mono-tages Frankenthal
Turbines multi-tages
Dtails de la conception
Rendement et points forts
Mono-tages Multi-tages
1 2 tages Aubes action
Conception suspendue Rducteur intgr
Controlled extraction Bleed/admission steam
Quick start-up capability
Rendement limit Availability
flexibility Easy maintenance
Multiple stages Impulse/reaction blades
Entre les paliers Rducteur distinct
Controlled extraction Bleed/admission steam
Prchauffage et vireur ncessaires
Up to 15% higher than single stage
High efficiency
Soutirage contrl Contrle dadmission/de soutirage
Fonction de dmarrage rapide
tages multiples Aubes impulsion/raction
Soutirage contrl Contrle dadmission/de soutirage
Disponibilit
Flexibilit Facilit dentretien
Jusqu 15 % suprieur aux turbines mono-tages
Rendement lev
Turbines vapeur Comparaison mono-tages multi-tages
Tandem
Tandem
Puissance (MW)
Tandem
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Turbine multi-tages classique
Entranements mcaniques Cognration Biomasse Valorisation nergtique des dchets Rcupration de chaleur
SST-050 / SST-060
SST-110 SST-040
SST-111
Turbines mono-tages
Easy integration in plant and
process Minimal foundation work due
Operation with ordinary steam parameters / minimized peripheral equipment necessary
to small and compact design Pre-tested and ready for use
with only short times for erection and commissioning
High reliability Simple operation which results
in low operating costs Competitive price in relation
to power output
Standardized Plug & Play
turbine
Turbines mono-tages
Turbine series SST-060 (AFA 4 + AFA 6 + AFA10) up to 7 000 kW
Wheel size 4: up to 131 bara inlet; dry sat. - 530C; exhaust cond 29 bara; up to 3 MW Wheel size 6: up to 41 bara inlet; dry sat. - 450C; exhaust cond 11 bara; up to 5 MW Wheel size 10: up to 17 bara inlet; dry sat. 400C; exhaust cond 1,2 bara; up to 6 MW
Manufacturers of Pumps, Compressors, Fans etc., Chemical & Petrochemical Plants/ Refineries,
Sugar / Palmoil, Wood / Paper, Electricity Supplier / Municipal Utilities, Smelters / Steel, IPP / Contracting / Engineering Groups, Food, Energy-from-Waste Plants, Ship / Offshore Installations.
Products:
Features: Customers:
SST-060 (version AFA 4 / AFA 6 / AFA10)
Turbine series SST-060 (CFR3 + CFR4 + CFR5) up to 7 000 kW
Wheel size 3: up to 65 bara inlet; dry sat. - 480C; exhaust 1-17 bara; up to 3 MW Wheel size 4: up to 65 bara inlet; dry sat. - 480C; exhaust 1-17 bara; up to 5 MW Wheel size 5: up to 65 bara inlet; dry sat. - 480C; exhaust 1-17 bara; up to 7 MW
Manufacturers of Pumps, Compressors, Fans etc., Chemical & Petrochemical Plants/ Refineries,
Sugar / Palmoil, Wood / Paper, Electricity Supplier / Municipal Utilities, Smelters / Steel, IPP / Contracting / Engineering Groups, Food, Energy-from-Waste Plants, Ship / Offshore Installations.
Products:
Features: Customers:
SST-060 (version CFR3 / CFR4 / CFR5)
Turbine series SST-110 (2 turbine casings, 1 gearbox) up to 9 000 kW
up to 131 bara inlet; dry sat. - 530C up to 95% controlled extraction; up to 29 bara Condensing in LP part; up to 9 MW
Chemical & Petrochemical, Wood, Paper, Electricity Supplier / Municipal Utilities, Smelters / Steel,
IPP / Contracting / Engineering Groups, Food, Energy-from-Waste Plants, Ship / Offshore Installations.
Features: Customers:
SST-110 (TWIN)
SST-110: Turbine vapeur pour cognration ou production dcentralise
Boiler
Boiler Feed Water Pump
Main Condensate Pump
Steam to Process / District heating
Main Feed Water Tank
Deaerator
HP
G LP
SST-110 Turbo-Gen-Set Condenser
Applications: - Biomasse - Cognration industrielle
SST-111 : le meilleur compromis pour une puissance de 5 12MWe
Availability Flexibility
High efficiency on multi stage level
Multiple stages Impulse/reaction blades
Controlled extraction Bleed/admission steam
Quick start-up capability Easy maintenance
Disponibilit Flexibilit
Rendement lev au niveau multi-tages
tages multiples Aubes impulsion/raction
Soutirage rgl Vapeur dadmission/de soutirage Fonction de dmarrage rapide Simplicit dentretien
Turbines mono-tages
Biomass (2 extract.)
Turbines mono-tages
Portfolio Turbines vapeur Des produits pour toutes les applications
12 MW
8 MW 0.75 MW
0.3 MW
7 MW 8.5 MW
1,200 MW 1,900 MW 1,900 MW
Pow
er G
ener
atio
n (5
0/60
Hz)
Gn
rat
ion
indu
strie
lle
Com
pact
app
.
SST-6000
SST-900
SST-8000 SST-9000
SST-5000 SST-4000* SST-3000
SST-700
SST-800 SST-600 SST-500 SST-400 SST-300 SST-200 SST-150
SST-111 SST-110 SST-100 SST-070 SST-050 SST-040
750 MW
250 MW
250 MW 175 MW
380 MW
50 MW 10 MW
20 MW
100 MW 65 MW
250 MW 150 MW
*) currently no development
Turbines mono-tages Frankenthal
Turbines multi-tages
Flexibles SST-500, SST-600 et SST-800
Semi-flexibles SST-700 et SST-900
Standardises SST-200, SST-300 et SST-400
Pr-tudies SST-010 SST-110/120
Turbines multi-tages Gamme de produits Turbines industrielles
Modle
SST-100
SST-200
SST-300
SST-400
SST-500
SST-600
SST-700
SST-800
SST-900
Double corps / Corps HP pour le rchauffage
Admission centrale
10 30 50 70 130
Mono-corps/Non-rchauffage Corps BP pour le rchauffage
Puissance [MW]
Double coulement
165 bars 585 0C
140 bars 540 0C
165 bars 585 0C
140 bars 540 0C
30 bars 350 0C
140 bars 540 0C
120 bars 520 0C
110 bars 520 0C
65 bars 480 0C
Paramtres de vapeur
Entrane-ment
mcan.
Person-nalise 150+
Turbines multi-tages Gamme de produits Turbines industrielles
Excellent comportement charge partielle grce 4 ou 5 vannes de rgulation
Turbine axiale double corps : simplicit daccs
Revtement intgral des aubes mobiles
Rotor rigide (insensible aux vibrations)
Brefs intervalles entre les rvisions
Contrats de service long terme
Prsence mondiale
Rendement lev Performances constantes et durables
Dure de vie espre de 35 50 ans
Disponibilit leve
Norme de qualit (ISO 9001)
Autres produits Siemens de haute
technicit disponibles (source unique)
Conception prouve
Consommation de vapeur garantie avec tolrance de fabrication nulle
Turbines multi-tages Principales caractristiques de conception
Turbines multi-tages Turbine mono-corps SST-400
Prsentation gnrale : Turbine multiplicateur pour lentranement dalternateurs ; conception compacte et flexible, avec degr lev de standardisation pour les applications industrielles et de production dlectricit
Donnes techniques : Puissance : jusqu 65 MW Pression dadmission : 120 bars Temprature dadmission : 520C Soutirage rgl : < 45 bars Pression dchappement : < 25 bars (condensation < 0,6 bar) Vitesse de rotation : < 8 000 t/min
Caractristiques : Turbine contre-pression / condensation Conception en semi-package, aubage raction Modules de turbine pr-tudis, priphriques modulaires Soutirage unique / non rgl chappement radial ou axial (1,3 3 m) Veine de vapeur personnalise
Turbines multi-tages Turbine mono-corps admission frontale SST-600
Prsentation gnrale : Turbine multiplicateur ou entranement direct convenant aux entranements mcaniques et dalternateurs ; applications personnalises pour les processus industriels et de production dlectricit les plus complexes Donnes techniques : Puissance : jusqu 100 MW Pression dadmission : jusqu 140 bars.. Temprature dadmission : jusqu 540 C Vitesse de rotation : 3 000 15 000 t/min
Caractristiques : Turbine contre-pression / condensation Aubage raction, conception en package Modules de turbine standard, priphriques modulaires Corps intrieur pour des paramtres levs de vapeur dadmission Avec ou sans soutirage rgl / non rgl Possibilit dinjection de vapeur chappement radial ou axial (0,175 5,6 m) Conception hautement personnalise
HP steam turbine
LP steam turbine
Gear box and
the lube oil unit
Generator
Condenser
Turbines multi-tages Exemple de fourniture
Turbines multi-tages Rfrences principales en Cte dIvoire
Turbines multi-tages >10MWe: Sucrivoire 1 turbine vapeur (~20MWe) Socit Ivoirienne de Raffinage (SIR) 2 turbines vapeur Westinghouse (~20MWe)
Portfolio Turbines vapeur Des produits pour toutes les applications
12 MW
8 MW 0.75 MW
0.3 MW
7 MW 8.5 MW
1,200 MW 1,900 MW 1,900 MW
Pow
er G
ener
atio
n (5
0/60
Hz)
Gn
rat
ion
indu
strie
lle
Com
pact
app
.
SST-6000
SST-900
SST-8000 SST-9000
SST-5000 SST-4000* SST-3000
SST-700
SST-800 SST-600 SST-500 SST-400 SST-300 SST-200 SST-150
SST-111 SST-110 SST-100 SST-070 SST-050 SST-040
750 MW
250 MW
250 MW 175 MW
380 MW
50 MW 10 MW
20 MW
100 MW 65 MW
250 MW 150 MW
*) currently no development
Turbines mono-tages Frankenthal
Turbines multi-tages
Optimisation des cots de maintenance des turbines vapeur industrielles Franois-Xavier Dubois
Siemens Customer Day 23 avril 2015
Principes de base
Stratgies de maintenance
Programme d'inspection et de rvision
tendue des inspections, rvisions majeure et mineure
Table des matires
Conclusion
Plus grande disponibilit des quipements
Cots de maintenance moins levs
Efficacit optimale
Principes de base Objectifs de la maintenance
Maintenance Prserver ou rtablir un tat cibl
Surveiller l'tat actuel
Inspection
Surveiller l'tat actuel
Maintenance prventive
Prserver un tat cibl
Maintenance corrective / Rparation
Rtablir un tat cibl
Principes de base Types de maintenance
Principes de base But des inspections et des rvisions
Amliorer la disponibilit et l'efficacit conomique pour la priode d'exploitation venir
Observer/surveiller l'tat actuel des turbines
Identifier et prvenir les dfauts ou l'volution de dfauts connus
Rparation des dfauts
valuation de la vie utile restante
Ralisation d'amliorations ou de modernisations
Source VGB R 115
Principes de base Probabilits de dfaillance en fonction des heures de fonctionnement
Phase 1 Fonctionnement initiale ayant des perturbations alatoires
Phase 2 Principale priode de fonctionnement ayant une usure prvisible
Phase 3 Priode d'augmentation des dpenses de maintien en vie
Principes de base
Stratgies de maintenance
Programme d'inspection et de rvision
tendue des inspections, rvisions majeure et mineure
Table des matires
Conclusion
Le principal objectif de la maintenance est de rparer ou de remplacer des composants avant qu'ils ne tombent en panne pour viter les dommages secondaires et les arrts de longue dure !
Stratgies de maintenance Principal objectif
Tous les composants des turbines sont sujets l'usure
Stratgies de maintenance Les motifs de la maintenance
Usure normale
Vieillissement
Corrosion
Rupture fortuite
Stratgies de maintenance
En cas de dfaillance
Avantages + aucun cot de rvision
Inconvnients - Cots et dure de la rparation imprvisibles
Prventive
Avantages + haute disponibilit + arrts programms + pices dtaches commandes en temps utile
Inconvnients - Les rvisions peuvent tres trop prcoces ou trop frquentes
Priodique Conditionnelle
Avantages + cots de rvision minimes
Inconvnients
- cot de mesure, relevs et analyses de donnes - donnes mesurables ne fournissent pas dinformations sur tous les composants
Stratgies de maintenance
En cas de dfaillance
Avantages + aucun cot de rvision
Inconvnients - Cots et dure de la rparation imprvisibles
Prventive
Avantages + haute disponibilit + arrts programms + pices dtaches commandes en temps utile
Inconvnients - Les rvisions peuvent tres trop prcoces ou trop frquentes
Priodique Conditionnelle
Avantages + cots de rvision minimes
Inconvnients
- cot de mesure, relevs et analyses de donnes - donnes mesurables ne fournissent pas dinformations sur tous les composants
Exemple: vibration sur un palier
Stratgies de maintenance
Temps
Vibrations
Inspection prventive
Principes de base
Stratgies de maintenance
Programme d'inspection et de rvision
tendue des inspections, rvisions majeure et mineure
Table des matires
Conclusion
TEOH = Tact + ns x Ts
TEOH Tact ns
Ts
Source VGB R 115
= heures de fonctionnement quivalentes
= heures de fonctionnement relles
= nombre total de dmarrage ( chaud et froid)
= heures de fonctionnement quivalentes pour un dmarrage
Programme d'inspection et de rvision Heures de fonctionnement quivalentes
Premire mise en service
Inspection
Rvision mineure
Rvision majeure
heures de fonctionnement quivalentes
Programme d'inspection et de rvision Programme d'inspection et de rvision
Principes de base
Stratgies de maintenance
Programme d'inspection et de rvision
tendue des inspections, rvisions majeure et mineure
Table des matires
Conclusion
Catgories
Inspection (12500 hf 1 an 1/2)
Rvision mineure (25000 hf - 3 ans)
Rvision majeure (50000 hf - 6 ans)
Sans dmontage !
essai de fonctionnement
vrification / comparaison des donnes de fonctionnement : - puissance - vibrations - temps d'arrt - etc.
Test dhuile Vrification des filtres
Inspection roulements dimensions extrieures alignement vannes d'urgence et de
commande inspection endoscopique
Dmontage complet de la turbine, nettoyage et inspection de tous les composants prsence de dpts dtrioration mcanique rosion / corrosion criques alignement dilatation, dformation valuation de la vie utile
tendue des travaux
tendue des inspections, rvision majeure et mineure Types de maintenance
Principes de base
Stratgies de maintenance
Programme d'inspection et de rvision
tendue des inspections, rvisions majeure et mineure
Table des matires
Conclusion
Gestion de la stratgie
de maintenance
Training
Solution Service Complte
Modernisations & Upgrades
Performance, Fiabilit et Disponibilit
Technical Support
Field Service
Repairs & Overhauls Spare Parts
Service Portfolio
tendue des inspections, rvision majeure et mineure Pourquoi la maintenance ?
Avec un concept de maintenance idal
Minimisation des temps d'arrt
Prvention des arrts non programms
Optimisation des cots de fonctionnement
Allongement de la dure de vie utile
Plus grande disponibilit et fiabilit
Plus grande efficacit de fonctionnement
tendue des inspections, rvision majeure et mineure Avantages
Des questions ?
Restricted Siemens AG 20XX All rights reserved. Answers for energy.
Contact Francois-Xavier Dubois Head of Steam Turbine and Distributed Generation Siemens n.v./s.a. PG ST & DG
Demeurslaan 132
1654 Brussels
Belgium
Phone: +32 253-4914
Fax: +32 253-62602
Mobile: +32 478 543388
E-mail: [email protected]
BienvenueTurbines vapeur industrielles et concepts de maintenanceTurbines vapeur : le portfolioFranois-Xavier DuboisSlide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Turbines vapeur SiemensImplantation mondialeSiemens Industrial Power: Segmentation du march Portfolio Turbines vapeurDes produits pour toutes les applications Turbines vapeur Comparaison mono-tages multi-tages Turbines mono-tages