12-Oct-09 Slide 1

Wirkungsgradsteigerung bei Gasturbinendurch Rekuperatoren- M. Daniel, Turbomach GmbH, Griesheim

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1 WATT ABOUT US

2 WATT’S INSIDE: OUR PRODUCTS

3 MERCURY 50

AGENDA

4 WATT’S THE FUTURE - DEVELOPMENTS

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Company OverviewProviding Industrial Power Generation

WATTABOUT US

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a leader in gas turbine based cogenerationpart of Solar Turbineswith 6000 employees worldwideof which 400 are based in Switzerland

WATTABOUT US

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COOPERATE STRUCTURE

12-Oct-09 Slide 6

Manufacturing, Administrative and Engineering FacilityRepair and Overhaul FacilitySpare-parts WarehouseField Office

FACILITIES WORLDWIDE

12-Oct-09 Slide 7

Product Range

WATTS INSIDE:OUR PRODUCTS

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WATTS INSIDE:OUR PRODUCTS

gas turbines from 1 – 22 MWthe most comprehensive range on the marketfor complete cogeneration and power plantsup to 50 MW

12-Oct-09 Slide 9

0.0%

5.0%

10.0%

15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

40.0%

45.0%

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

elektr. Leistung [kW]

elek

tr. W

irkun

gsgr

ad [%

]

INDUSTRIAL GAS TURBINES FROM 1 –25 MW

Quelle: Diesel & Gas Turbine Publications, 2009 Global Sourcing Guide

12-Oct-09 Slide 10

Mars 90 &1009.4 / 11.4 MW31.9 / 33 %

Titan 13015 MW35.2 %

Mercury 504.6 MW38.5 %

Centaur 40 / 50 3.5 / 4.6 MW28 / 29.3 %

Titan 25021.7 MW38.8 %

Taurus 60 / 655.6 / 6.3 MW31.5 / 32.9 %

INDUSTRIAL GAS TURBINES FROM 1 –22 MW

Taurus 707.5 MW33.8 %

Saturn1.2 MW24.3 %

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OPERATION EXPERIENCE SOLAR

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Industrial Sector672 Units

Units_______________________________________________

Paper Mills 171Foods 109Textiles 91Chemical 83Ceramics 61Printings 24Pharmaceutical Plants 26Tyres 20Chipboards 15Breweries 13Industrial Buildings 12Automobile 8 Aeronautics 5Others 34

Public & Civil Sectors355 Units

Units_______________________________________________

District Heating 117Banks 56Energy Suppliers 34Electricity 15Administration Buildings 17Sewage Plants 17Government Buildings 14Hospitals 13Technical Educations 8Telecommunications 7Airports 7 Biomass 4Military Centers 6 Railways 3 Others 37

OPERATION EXPERIENCE TURBOMACH

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Präsentation MERCURY 50

12-Oct-09 Slide 14

Mars 90 &1009.4 / 11.4 MW31.9 / 33 %

Titan 13015 MW35.2 %

Mercury 504.6 MW38.5 %

Centaur 40 / 50 3.5 / 4.6 MW28 / 29.3 %

Titan 25021.7 MW39.2 %

Taurus 60 / 655.6 / 6.3 MW31.5 / 32.9 %

INDUSTRIAL GAS TURBINES FROM 1 –22 MW

Taurus 707.5 MW31.9 %

Saturn1.2 MW24.3 %

12-Oct-09 Slide 15

Reduzierung der Abgasemissionen

Verbesserung des elektr. Wirkungsgrad

Reduzierung der Betriebskosten

Einsatz alternativer Brennstoffe

Forschungsprojekt von SOLAR Turbines mitUnterstüzung des US- Department of Energy (DOE)

Advanced Turbine Systems

Entwicklung / Historie Mercury 50

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Geringerer spezifischer Brennstoffeinsatz bzw. höherer elektrischer Wirkungsgrad

Einfacher Gasturbinenprozeß

BRENNKAMMER

VERDICHTER TURBINE GENERATOR

1

2 3

4

VERDICHTER TURBINE

Gasturbinenprozeß mit Rekuperator

GENERATOR

BRENNKAMMER

REKUPERATOR

1

42

3

6

5

Gasturbinenprozeß ohne / mit Rekuperator

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ACE-VERDICHTER (Advanced Component Efficiency)verringerter Erdgasvordruck

SoloNOXBRENNKAMMER

geringe Emissionen („ < TA-Luft“)

VERBESSERTETURBINENKÜHLUNG

höhere Standzeiten

REKUPERATORWirkungsgradsteigerung

Mercury 50 - Wesentliche Merkmale

12-Oct-09 Slide 18

BRENNKAMMER

Typ : SoLoNOx

Injektoren : 8

TURBINE

Leistung : 4.600 kWe (ISO)

Drehzahl : 14.179 rpm

VERDICHTER

Verdichtungs-

verhältnis: 10:1

GETRIEBE

Übersetzung : 9.4:1

TURBINENLUFTEINTRITT

Temp : 15 °C

REKUPERATOR

ABGASAUSTRITT

Temp : 374 °C

Elektrischer Wirkungsgrad an den

Generatorklemmen: 38.51 %

MERCURY 50 – Rekuperator Gasturbine

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PSR Luftzelle

Turbinenabgas

Verbrennungsluft

PSR Kernblock

PSR Wabe

Lufteintritt

Lufteintritt

Kompressorluft

Turbinen-abgas Turbinen-

abgas

Austritt Rek.-Luft

AustrittRek.-Luft

zur Brennkammer

Rekup. Gas Austritt

Rekup. Gas Austritt

MERCURY 50 – Rekuperator

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15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

40.0%

3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0

Klemmenleistung [kW]

elek

tr. W

irkun

gsgr

ad [%

]

MERCURY 50 –Leistungsvergleich

Quelle: Diesel & Gas Turbine Publications, 2009 Global Sourcing Guide

Mercury 50

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• Klemmenleistung: 4600 kWel

• elektr. Wirkungsgrad: 38.5%

• Brennstoffeinsatz: 9343 kJ/kW-hr

• Abgastemperatur: 374°C

• Emissionen (50-100%, >-20°C, @15% O2)

• NOx 11 mg/Nm³

• CO 13 mg/Nm³0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

Ansaugtemperatur [°C]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Klemmenleistung [kW] Elektrischer Wirkungsgrad [%]

MERCURY 50 – Leistungsdaten (ISO)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

50 60 70 80 90 100

Last [%]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Klemmenleistung [kW] Elektrischer Wirkungsgrad [%]

Teillastverhalten Mercury 50 bei 15°C

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5

5.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

6.4

5 7 9 11 13 15 17 19

Sattdampfdruck [bar ü]

Dam

pfm

asse

nstro

m [t

/h]

MERCURY 50 – Anwendungsfall: Sattdampferzeugung

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MERCURY 50 – Anwendungsfall: Sattdampferzeugung

Dampfproduktion ohne ZF: ca. 5 t/hDampfproduktion mit ZF: Bsp. 20 t/h

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• „Single Lift“ – Konzept

• Schwingungsentkoppelung von Fundament durch Tellerfederpakete

• komplett vormontiert

• einfache Schnittstellen

• witterungsunabhängige Schallschutzhaube

Packagekonzept Mercury 50

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MERCURY 50 – Installationsbeispiel

Universität, Frankreich

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Typische Anwendungsfälle

•Gasturbinen Heizkraftwerk

• Kraft- Wärme- Kälte- Kopplung

• Heißgaserzeugung für

Trocknungsprozesse

• Anwendungsfälle mit hohem Strom- und

variablem Dampfbedarf

MERCURY 50 – Zusammenfassung

Vorteile

•hoher elektrischer Wirkungsgrad

• sehr gutes Teillastverhalten

• geringe Emissionen über weiten Lastbereich

• Wartungsfreundlichkeit

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MERCURY 50 – Referenzen (Stand August 2009)

1Grossbritannien

1Belgien

1Polen

1Türkei

2Östereich

1Spanien

6Italien

4Frankreich

3Deutschland

davon in

48Gesamt

20Europa

28USA

Land

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Developments

WATT’S THE FUTURE

12-Oct-09 Slide 29

CENTAUR 40TITAN 130

SkalierteTurbine

VerdichterAerodynamik

VerdichterAerodynamik

Verbesserte TurbineAerodynamik

VerdichterAerodynamik

VerdichterAerodynamik

VerdichterAerodynamik

AerodynamikMaterialien

Skalierter VerdichterAerodynamik

MARS• Geschweißter Kompressor• Neue Turbine• Verbesserte Turbinenkühlung• 2-stufige Leistungsturbine• Monokristallines Material

CENTAUR 50• Neue Turbine• Verbesserte

Turbinenkühlung

TAURUS 60• 10-stufiger Verdichter• 2stufige Leistungsturbine

TAURUS 70• Turbinendesign• Verbesserte Turbinenkühlung• Fortschrittliche Materialien

TITAN 250• Neues Turbinendesign• Verbesserte Turbinenkühlung• Verbesserte Materialien

TAURUS 65• Neues Turbinendesign• Verbesserte Turbinenkühlung• Verbesserte Materialien

MERCURY 50 • Verbesserte Aerodynamik• Rekuperator• Ultra Low Emissionen

WATT’S THE FUTURE - DEVELOPMENTS

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Mars 90 &1009.4 / 11.4 MW31.9 / 33 %

Titan 13015 MW35.2 %

Mercury 504.6 MW38.5 %

Centaur 40 / 50 3.5 / 4.6 MW28 / 29.3 %

Titan 25021.7 MW38.8 %

Taurus 60 / 655.6 / 6.3 MW31.5 / 32.9 %

Taurus 707.5 MW33.8 %

Saturn1.2 MW24.3 %

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.