Efterhand som utsläppsgränserna blir snävare
ökar behovet av effektiv förbränningsteknik
dramatiskt. Med en mindre låga minskar NOx-utsläppen
men den dynamiska instabiliteten i motorn ökar. Denna
instabilitet (förbränningsdynamiskt) kan få negativa
följder, till exempel i form av skador på delar i
förbränningskammaren (munstycken, korgar, överföringar) och till och med
komponenter längre fram (blad). Detta kan orsaka onödig nedtid, reparationskostnader för utrustning och, än mer viktigt, förlorade intäkter.
När snåla förbränningssystem med låg NOx (DLN) först infördes insåg OEM-tillverkarna att det var problem med
förbränningsdynamiken. Typiskt erbjöd då OEM-tillverkarna "årstidsinställning". Inställningsingenjören åkte då till anläggningen vid början av varje årstid, typiskt vår och höst, med egen inställningsutrustning. Denne justerade då motorn för bästa balans mellan NOx och dynamik, baserat på förhållandena vid anläggningen. När inställningarna var gjorda tog ingenjören utrustning och data med hem. Operatören hade ingen möjlighet att göra ytterligare justeringar och kunde inte kontinuerligt övervaka dynamiken, operatören kunde därför inte upptäcka potentiella förändringar inne i turbinen.
Med tanke på denna typ av utmaningar har övervakningssystem för förbränningsdynamik (CDM-system) utvecklats för att kontinuerligt övervaka dynamiken och undvika nivåer som kan skada olika delar. De här systemen har en ytterligare fördel i att de visar på ändringar i dynamiken som beror på hårdvarufel, vilket låter användaren hitta den förbränningskammare
där problemet finns och vidta åtgärder innan ytterligare fel eller
skador uppstår. Sedan de här systemen infördes
på slutet av 90-talet har många framsteg gjorts inom CDM-system.
Till början
Övervakningslösningar
GTEs system för övervakning av förbränningsdynamik har installerats i fler än 100 anläggningar av typen "dry low NOx". Systemet ger förmåga att vid behov justera för att följa utsläppsregler och för att få en tidig indikation på skadad förbränningsutrustning. Detta gör att operatören kan köra sin turbin med optimala inställningar, samtidigt som förebyggande underhåll tillåts, dessutom får man hjälp med att hålla utsläppsgränserna och kan öka intervallet mellan produktionsstoppen.
Portabla system
GTEs portabla inställningssystem består av tryckgivare som är anslutna till givarkablar som leder till vissa eller alla förbränningskamrar. De här givarna övervakar tryckvariationerna i förbränningskammaren. Signalerna från givarna matas till ett pc-baserat analysverktyg som bryter ned data i amplitud och frekvens. Frekvensomfånget delas typiskt upp i smalare band, vart och ett med sin egen amplitudgräns. Målet med justeringen är att minimera dessa dynamiska amplituder och hålla bästa möjliga utsläppsnivå.
Permanenta övervakningssystem
Permanenta CDM-system har utvecklats för kontinuerlig övervakning av dynamik och uppfyllande av utsläppsgränser. De här systemen ger dygnet-runt-övervakning så att justeringar kan göras närhelst det blir nödvändigt. De har också fördelen att ändringar i den mekaniska hårdvaran inom
ett förbränningssystem upptäcks. Precis som med de portabla systemen består de permanenta systemen av tryckgivare och pc/analysprogramvara. De första permanenta systemen hade givarna monterade utanför turbinens inkapsling. Givarna kopplas sedan till varje förbränningskammare via givarkanaler (SS-tuber). På grund av de långa givarkanalerna i detta arrangemang måste det finnas en möjlighet att avlägsna den kondens som byggs upp. Detta kräver ytterligare utrustning och underhåll. Det finns emellertid flera fördelar med detta system. Med den vanligaste uppställningen finns det en större datauppsättning för jämförelser mellan turbinerna. Då givarna är monterade utanför turbinens inkapsling behöver inte givarna tåla en extrem omgivning. Detta gör att det går att använda billigare givare med längre livslängd. Slutligen, då givarna finns utanför turbinens inkapsling, kan de underhållas medan turbinen är i drift.
Till början
Givare för höga temperaturer
Givartillverkarna har nyligen presenterat givare för höga temperaturer (över 500°C) som kan monteras direkt på förbränningskammarna. De här givarna har använts på många turbiner och resultaten har varit lovande. Den främsta fördelen med givare av denna typ är att den eliminerar givarkanalerna och utrustningen för avkondensering av dessa. Detta förenklar installationen och förkortar underhållsstoppet, då vi helt slipper givarkanalerna. Det finns en förväntning på att de här givarna ska ge mer information då de ger en mer direkt 
mätning av dynamiken. Det finns ännu inte tillräckligt med erfarenhet eller data för att kunna säga om det är så. Den just nu största nackdelen är de här givarnas kostnad. När efterfrågan/volymerna ökar borde också givarnas pris sjunka. De här givarnas livslängd har inte avgjorts helt, men den förväntas bli kortare än hos givare för lägre temperaturer.
Givare för medelhöga temperaturer
En givare för medelhöga temperaturer (380°C) har också utvecklats. Givaren för medelhöga temperaturer har alla fördelarna hos högtemperatursystemet som beskrevs ovan, men använder ett lågtemperatursystem som monteras i en speciell standoff-tub. Standoff-tuben flyttar givaren till ett område med lägre temperatur, som givaren kan hantera. Givaren är ofta använd under liknande temperaturförhållanden. Det här systemet är en trevlig kompromiss mellan kostnad och underhåll, med bevarad prestanda.
Avancerad kompetens och konsulttjänster
Erfarenheter från tidigare installationer har gett GTE den erfarenhet som krävs för att kunna erbjuda både hårdvara och driftslösningar till operatörer av kraftanläggningar. Tack vare fler än 100+ system i drift har GTE förutsättningar för att förstå många olika driftsmiljöer och ge ytterligare service till operatörer som löser problem och detta ibland innan operatören ens märkt det. GTEs hantering och kommunikation av denna information och utveckling av rekommendationer har varit till stor nytta för våra kunders lönsamhet och tillgänglighet.
Till början
Förbränningsteknik
