Duurzamere gasturbines
‘Er zijn rampscenario’s bekend waarbij een gasturbine na het ontstaan van instabiliteit binnen tien minuten compleet vernield was’, vertelt Jim Kok. ‘Door de waarde van zo’n turbine, inkomstenderving en boetes kan de schadepost voor een energiecentrale oplopen tot tientallen miljoen euro’s. We hebben er hard aan gewerkt die risico’s te beperken. De nieuwste generatie gasturbines is klaar voor de markt. Zo heeft Siemens de eerste commerciële modellen nu in ontwikkeling.’
Marie Curie-actie
Het Limousineproject kon vanuit de Europese Unie op een subsidie van 4,4 miljoen euro rekenen en valt onder de zogenaamde Marie Curie-actie. Daarbij wordt samenwerking tussen onderzoekers van verschillende nationaliteiten gestimuleerd en uitmuntende innovatie in Europa bevorderd. Limousine is het eerste project waarin de faculteit CTW participeert dat zo’n toelage binnenhaalt.
Promotieonderzoek Can Altunlu
Veel elektriciteitscentrales werken met gasturbines die door verbranding van aardgas elektriciteit opwekken. Om de rookgassen zo schoon mogelijk te houden en de uitstoot van schadelijke stoffen te beperken, moet de vlamtemperatuur zo laag mogelijk zijn. Door de steeds hogere eisen voor de emissies worden de vlamtemperaturen daarom steeds lager. Hierdoor kan de vlam instabiel worden en veel geluid produceren, waardoor de onderdelen van de gasturbine sterk vibreren. Dit kan leiden tot kapotte onderdelen en totale vernieling van de gasturbine. Daarom is het belangrijk te weten met welke snelheid een breuk ontstaat die tot afscheuren van de component kan leiden. Dankzij de tests en computermodellen van Altunlu kunnen gasturbines zodanig worden ontworpen dat ze veilig op lage vlamtemperaturen kunnen werken met een zo laag mogelijke uitstoot van schadelijke stoffen.
Promotieonderzoek Juan Carlos Roman Cassado
De Spanjaard Juan Carlos Roman Cassado onderzocht Limit Cycle Oscillation, oftewel drukoscillaties. Hij bracht de condities in kaart waaronder deze schommelingen ontstaan en wat voor eigenschappen ze hebben. De vlam in de gasturbine vormt een geluidsbron die bij een instationair karakter resonantie veroorzaakt. In een open atmosfeer is dit niet erg, maar in een buis (zoals in een gasturbine) des te meer. De geluidsdruk, die kan oplopen tot 190 decibel, belast de componenten van de turbine en veroorzaakt versnelde scheurgroei. Roman Casado werkte op de Universiteit Twente in een testopstelling aan zijn onderzoek. Deze atmosferische verbrandingskamers werden ontworpen door de UT, gemaakt in zesvoud in Twente, en vervolgens eveneens gebruikt in Londen, Zaragoza, Stuttgart en München.
Blijvende vraag naar gasturbines
‘Ondanks de opkomst van wind- en zonenergie blijven gasturbines hard nodig’, weet Kok. ‘Er is juist veel behoefte aan kleinere turbines die snel kunnen reageren. Het nadeel van wind- en zonenergie is dat deze niet opgeslagen kan worden. Dus wanneer er niet voldoende wind- en zonenergie paraat is, brengen gasturbines uitkomst. Gasturbines hebben daarnaast een veel hoger rendement. Bovendien wordt in de vliegtuigbranche nog uitsluitend gewerkt met gasturbines, omdat laag gewicht en hoge efficiëntie daar absoluut het belangrijkste criterium is.’
Kok is erg tevreden met de uitkomsten van het project. ‘We hebben er allemaal vier jaar lang onze hart en ziel ingestoken. Ik ben van huis uit werktuigbouwkundige en kon in dit project mijn passie kwijt. Aan gasturbines kleven veel interessante aspecten die veel voer voor wetenschappelijk onderzoek opleveren. Bovendien heb ik gemerkt dat de afstand van de UT tot industriële partners klein is, zowel letterlijk als figuurlijk. Dat is een groot voordeel.’
Geen opmerkingen: