GE’s J920 Großgasmotor kombiniert wegweisende Technologien und innovatives Digital Monitoring, um mehr als 50 % elektrischen Wirkungsgrad zu erreichen

Autoren

Dr. A. Lippert, Dr. C. Trapp, J. Laubach, C. Nelson, Dr. F. Nota PhD, A. Avagliano, N. Prendiville, GE Distributed Power, Jenbach

Jahr

2017

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 802

Zusammenfassung

Die Ausweitung der Leistungsgrenzen bei Großgasmotoren zur Verbesserung des Kundennutzens treibt die Entwicklung neuer Technologien bei GE weiter an und setzt dabei neue Standards. Großgasmotoren werden weltweit immer häufiger zur Stromerzeugung eingesetzt, um der wachsenden Nachfrage nach Strom in den Entwicklungsländern und den Veränderungen bei der Stromerzeugung in den Industrieländern zu begegnen. Die Nachfrage nach dezentraler und flexibler Energie nimmt zu und bringt damit auch die Entwicklung von Technologien für Verbrennungsmotoren im Hinblick auf Leistungsdichte und Wirkungsgrad sowie hinsichtlich kurzer Startzeiten und Lastabwurf zur Netzstabilisierung voran. Im Jahr 2013 brachte GE den Jenbacher J920 FleXtra Gasmotor auf den Markt, einen von Grund auf neu entwickelten 20-Zylinder-4-Takt-Gasmotor der 10 MW-Klasse. Dieser Motor nutzt die erfolgreiche zweistufige Aufladetechnologie des Jenbacher J624 Gasmotors und stellt für einen 10 MW-Motor mit einer Motordrehzahl von 1.000/min für 50 Hz-Anwendungen einen neuen Meilenstein dar. Diese Bauweise bietet eine hohe Leistungsdichte, geringe Abmessungen, einen hohen elektrischen und thermischen Wirkungsgrad für die Kraft-Wärme-Kopplung sowie große Flexibilität in der Anwendung. Dieser Artikel stellt die wichtigen Fortschritte bei Leistung, Wirkungsgrad und Betriebsflexibilität des Jenbacher J920 FleXtra Gasmotors vor, darunter eine 10 prozentige Steigerung der elektrischen Leistung, einen in einer Testumgebung nachgewiesenen elektrischen Wirkungsgrad von 50,1 Prozent, sowie höhere Flexibilität im Betrieb bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen und Gaszusammensetzungen. Zudem hat GE erheblich in seine digitalen Fähigkeiten investiert, um die fortschrittliche Regelung und Überwachung der Motoren mit der Analyse großer Datenmengen (Big Data) zu kombinieren und hiermit eine neue Ebene beim Betrieb von Industrieanlagen mit Jenbacher J920 FleXtra Gasmotoren durch vorausschauende Instandhaltung und Optimierung von Anlagen- und Flottenauslastung zu erreichen.