Mit Schwingungsmessungen im dänischen Fernwärmekraftwerk Fyn
 

Schwingungsdiagnostik

Mit Schwingungsmessungen im dänischen Fernwärmekraftwerk Fyn zur erfolgreichen Fehlerdiagnose und "Heilung". 

Kunde:

Fjernvarme Fyn, Odense

Zeitraum:

2015 - 2018

Zusammenfassung

Seit der Inbetriebnahme des Fernwärmekratwerks Ende der 1980er-Jahre gab es Probleme mit der Hochdruckturbine der Fjernvarme Fyn in Odense. Schwingungsprobleme führten
regelmäßig zu Leistungseinschränkungen und Stillständen. Selbst der Hersteller war irgendwann mit seinem Latein am Ende. Den Experten von Uniper Anlagenservice gelang es mit Hilfe von Schwingungsmessungen das Problem zu analysieren und zu beheben.  

 

Herausforderung

Die Maschine, eine fünfgehäusige Axialkondensationsturbine, von der weltweit nur eine einzige gebaut wurde, machte von Beginn an Probleme. Jahrelang war jedes halbe Jahr das vordere Lager am HD-Läufer fällig und musste ausgewechselt werden. Erste Messungen hatten bis dato keine greifbaren Ursachen ergeben.

 

Lösung

Die Experten von Uniper Anlagenservice haben 2015 ihre Messgeräte an der Turbine installiert und aus Deutschland fernüberwacht. Im Laufe der Zeit bekamen sie peu à peu ein besseres Gefühl für die Maschine. 2018 dann das Ergebnis: Die immer wiederkehrenden Probleme an dem Lager wurden durch das Zusammenspiel verschiedener mechanischer Komponenten und Betriebszustände ausgelöst. Humer und sein Team fanden nicht nur die Steine des Anstoßes. Sie konnten dem Kunden zugleich die finale Lösung des Problems durch fachgerechtes Auswuchten anbieten, bis die Schwingungen dauerhaft im Normbereich für gebrauchte Maschinen lagen. Dafür nutzten Sie Ihre langjährige Erfahrung, Sachkenntnis und im Wortsinn Einfühlungsvermögen.

„Wir haben mit unseren Schwingungsmessungen festgestellt, dass die immer wiederkehrenden Probleme an dem Lager durch das Zusammenspiel verschiedener mechanische Komponenten und Betriebszustände ausgelöst wurde.“
Matthias Humer
Uniper Anlagenservice, Projektleiter
Schwingungsdiagnostik: Das Kraftwerk Fjernvarme Fyn
Das Kraftwerk Fjernvarme Fyn
Schwingungsdiagnostik: Blick ins Maschinenhaus des Kraftwerks während der Revisionsarbeiten
Blick ins Maschinenhaus des Kraftwerks während der Revisionsarbeiten

Komplette Projekt-Story

„Wir sind wie die vom Maggi-Kochstudio: Uns gelingt alles!“ Dr. Matthias Humer, Projektleiter Schwingungen bei Uniper Anlagenservice, beschreibt Sachverhalte gern mit griffigen Botschaften: Seit der Inbetriebnahme Ende der 1980er-Jahre „zickte“ die Hochdruckturbine der Fjernvarme Fyn in Odense. Schwingungsprobleme führten regelmäßig zu Leistungseinschränkungen und Stillständen. Selbst der Hersteller war irgendwann mit seinem Latein am Ende. Dann kamen die Experten von UAS. Manchmal ist eben von Anfang an „der Wurm drin“. Kennt doch irgendwie jeder: der Bordcomputer des neuen Autos, der nach einer bestimmten Fahrleistung einen Fehler anzeigt, obwohl auch nach wiederholter Prüfung keiner zu finden ist, oder das Mobiltelefon, das nach einer Zeit zuverlässig einen vollen Speicher anzeigt, obwohl man alle Videos und Fotos längst in der Cloud deponiert hat.

 „Entweihter Boden“

Was für Alltagsgeräte gilt, macht auch vor Großgeräten und Anlagen nicht Halt. Die fünfgehäusige Axialkondensationsturbine im Kombi-Kohlekraftwerk in Odense auf Fünen war so ein „Langzeitkranker“. Die Maschine, von der weltweit nur eine einzige gebaut wurde, machte von Beginn an Probleme. Jahrelang war jedes halbe Jahr das vordere Lager am HD-Läufer fällig und musste ausgewechselt werden. „Sobald es anfing, vorne metallisch zu klackern, stellte der Betreiber die Maschine ab und tauschte in der Regel am Wochenende das Lager aus“, blickt Dr. Humer zurück. „Das war wie bei Pit Stop in der Formel Eins“, so der Projektgruppenleiter. „Das fanden die am Ende überhaupt nicht mehr komisch!“ Wie konnte das sein, da erste Messungen bis dato keine greifbaren Ursachen ergeben hatten? Humers erste, scherzhafte Antwort ist bei den dänischen Kollegen mittlerweile zum „Running Gag“ geworden: „Ich gehe davon aus, dass das Kraftwerk auf einem alten Wikinger-Friedhof gebaut wurde. Mit dem Bau wurde der Boden entweiht, und nun kommen die Geister und rächen sich dafür mit schlechtem Laufverhalten“, vermutete er geheimnisvoll. 

Gefühl für die Maschine

Wenn der promovierte Elektroingenieur über Maschinen spricht, klingt das nicht allein sachlich und kühl. Man hat das Gefühl, dass für ihn die Maschine mehr ist als ein funktionales System. Ja, es scheint, als hätte sie ein „Seelenleben“. „Man kann an den Schwingungen fühlen, in welchem Leistungszustand die Turbine sich befindet, wenn man sich intensiv mit ihr beschäftigt“, weiß er beispielsweise. So haben er und sein kleines Team sich auch an den „dänischen Patienten“ förmlich Schritt für Schritt herangetastet. „2015 haben wir begonnen, uns um die Maschine zu kümmern“, so Humer. Die Experten von Uniper Anlagenservice haben ihre Messgeräte an der Turbine installiert und aus Deutschland fernüberwacht, „beobachtet“, wie Humer es ausdrückt. „Im Laufe der Zeit haben wir peu à peu ein besseres Gefühl für die Maschine bekommen.“

Zu hohe Schwingungen

2018 dann das Ergebnis: „Wir haben mit unseren Schwingungsmessungen festgestellt, dass die immer wiederkehrenden Probleme an dem Lager durch das Zusammenspiel verschiedener mechanischer Komponenten und Betriebszustände ausgelöst wurden“, berichtet der Projektgruppenleiter. Dass die verschiedenen Betriebszustände Schwingungen hervorrufen, sei normal und werde toleriert. Aber eben nur bis zu einem gewissen Grad. Dazu gibt es DIN ISO Normen, in denen Maschinen je nach Ergebnis der Schwingungsmessungen klassifiziert sind: In Klasse A sind neuwertige, in B „gebrauchte“
Maschinen zu finden. In Klasse C werden Maschinen mit erhöhten Schwingungen (Schwingungsproblemen) eingeteilt. Empfehlung: unbedingt nachschauen und notfalls reparieren. Sind die Messwerte dagegen noch schlechter, fällt die Maschine in Klasse D, das heißt: (eigentlich) abschalten. „Die Turbine aus dem Kraftwerk in Odense pendelte immer so zwischen C und D“ berichtet Humer.

Erfolg durch Nachwuchten 

Schlussendlich hatten Humer und sein Team nicht nur die Steine des Anstoßes gefunden, sondern konnten dem Kunden, nach erfolgter umfangreicher Revision, zugleich auch die
finale Lösung des Problems durch fachgerechtes Auswuchten anbieten. Dabei wurden an bestimmten Positionen am HD-Läufer und MD1- Läufer Gewichte gesetzt und gemessen,
wie die Maschine darauf reagiert. „So konnten wir über die Korrektur der Gewichtsmassen und der Einbauwinkel der Gewichte das System so steuern, dass die Schwingungen nunmehr dauerhaft im Normbereich für gebrauchte Maschinen liegen“, sagt Humer. Dabei verlässt er sich nicht allein auf standardisierte Programme, sondern gerade auch auf Erfahrung, Sachkenntnis und im Wortsinn Einfühlungsvermögen. Die Turbine läuft nach dem „Eingriff“ besser denn je. Die Folgen umschreibt Matthias Humer mit einem Schmunzeln: „Die Maschine läuft, das Problem der hohen Schwingungen ist gelöst, der Kunde ist zufrieden, aber der Job ist jetzt leider weg. „Doch sicher nicht so ganz. Die Zusammenarbeit mit dem Kunden klappte und klappt hervorragend und ist äußerst angenehm“, sagt Humer und meint damit: Wenn die Maschine trotzdem wieder mal „zicken“ sollte, sind die Experten von UAS wieder zur Stelle.

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