DE102013212741A1 - Gasturbine und Hitzeschild für eine Gasturbine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasturbine (2) umfassend eine Anzahl von in einem Heißgaskanal (15) koaxial angeordneten ringförmigen Laufschaufelreihen (16) und eine Anzahl von zwischen den Laufschaufelreihen (16) angeordneten ringförmigen Leitschaufelreihen (18), wobei zumindest zwischen zwei unmittelbar benachbarten Leitschaufelreihen (18) ein Hitzeschild (30) positioniert ist, welches die zwischen diesen zwei benachbarten Leitschaufelreihen (18) positionierte Laufschaufelreihe (16) umfangseitig umgibt und welches mehrere Ringsegmente (26) aufweist, wobei zumindest eines der Ringsegmente (26) eine Abriebbeschichtung (36) und zumindest eines der Ringsegmente (26) keine Abriebbeschichtung (36) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gasturbine umfassend eine Anzahl von in einem Heißgaskanal koaxial angeordneten ringförmigen Laufschaufelreihen und eine Anzahl von zwischen den Laufschaufelreihen angeordneten ringförmigen Leitschaufelreihen sowie ein Hitzeschild für eine entsprechende Gasturbine.
  • Gasturbinen werden in vielen Bereichen zum Antrieb von Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Generatoren, eingesetzt. Es handelt sich dabei um Verbrennungskraftmaschinen, in denen ein Teil der in einem Brennstoff gespeicherten Energie zur Erzeugung einer Rotationsbewegung einer Turbinenwelle genutzt wird. Der Brennstoff wird hierzu mit in einem Luftverdichter verdichteter Luft vermischt und in einer Brennkammer verbrannt. Das in der Brennkammer durch die Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches erzeugte und unter hohem Druck stehende Heißgas wird nachfolgend in einen der Brennkammer nachgeschalteten hohlzylinder- oder hohlkegelförmigen Heißgaskanal der Turbineneinheit geleitet, wo es sich schließlich arbeitsleistend entspannt.
  • Zur Erzeugung der Rotationsbewegung der Turbinenwelle sind dabei an dieser eine Anzahl von üblicherweise in ring- oder kranzförmigen Laufschaufelreihen zusammengefasste Laufschaufeln angeordnet, die über einen Impulsübertrag aus dem Heißgas die Turbinenwelle antreiben. Zu Gunsten einer vorteilhaften Strömungsführung des Heißgases sind zudem üblicherweise zwischen benachbarten Laufschaufelreihen mit dem Turbinengehäuse verbundene und zu ring- oder kranzförmigen Leitschaufelreihen zusammengefasste Leitschaufeln angeordnet. Diese sind üblicherweise an hohlzylinder- oder hohlkegelförmigen Leitschaufelträgern befestigt.
  • Bei der Auslegung derartiger Gasturbinen wird in der Regel nicht nur auf die erreichbare Leistung sondern auch auf einen möglichst hohen Wirkungsgrad geachtet. Eine Erhöhung des Wirkungsgrades lässt sich dabei beispielsweise durch eine Erhöhung der Austrittstemperatur erreichen, mit der das Heißgas aus der Brennkammer aus und in die Turbineneinheit einströmt. Dabei werden aktuell Temperaturen von etwa 1.200 °C bis 1.500 °C für entsprechende Gasturbinen angestrebt und auch erreicht.
  • Bei derartig hohen Temperaturen des Heißgases sind jedoch die diesem ausgesetzten Komponenten und Bauteile hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Daher ist der Heißgaskanal üblicherweise mit so genannten Ringsegmenten ausgekleidet, die die Innenwand des Heißgaskanals vor einer thermischen Überbelastung schützen und somit als Hitzeschild wirken. Diese sind häufig über Verhakungselemente befestigt, wobei die Ringsegmente in Umfangsrichtung ebenso wie die Leitschaufelträger eine hohlkegelförmige oder hohlzylindrische Struktur bilden.
  • Die Bauteile der Gasturbine können sich dabei aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnung in unterschiedlichen Betriebszuständen verformen, was einen direkten Einfluss auf die Größe der Radialspalte zwischen den Laufschaufeln und der Innenwand des Heißgaskanals hat. Die Größe der Radialspalte variiert hierbei beim An- und Abfahren der Gasturbine und nimmt in diesen Betriebszuständen andere Werte an als im regulären Betrieb. Bei der Konstruktion der Gasturbine müssen alle Bauteile so dimensioniert werden, dass die Radialspalte unabhängig vom Betriebszustand ausreichend groß sind, so dass beim Betrieb der Gasturbine keine Beschädigungen zu erwarten sind. Eine großzügige Auslegung der Radialspalte führt jedoch zu erheblichen Einbußen im Wirkungsgrad der Gasturbine.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhaft ausgestaltete Gasturbine und ein Hitzeschild für eine entsprechende Gasturbine anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gasturbine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung.
  • Dabei umfasst die Gasturbine eine Anzahl von in einem Heißgaskanal koaxial angeordneten ringförmigen Laufschaufelreihen und eine Anzahl von zwischen den Laufschaufelreihen angeordneten ringförmigen Leitschaufelreihen, wobei zumindest zwischen zwei unmittelbar benachbarten Leitschaufelreihen ein Hitzeschild positioniert ist, welches die zwischen diesen zwei benachbarten Leitschaufelreihen positionierte Laufschaufelreihe umfangseitig umgibt und welches mehrere Ringsegmente aufweist, von denen zumindest eines mit einer Abriebbeschichtung beschichtet ist. Hierbei dienen die Ringsegmente zweckdienlicherweise zur Verkleidung des zwischen diesen zwei benachbarten Leitschaufelreihen liegenden Abschnittes des Heißkanals und zu diesem Zweck sind die Ringsegmente an einer Wandung dieses Abschnittes beispielsweise mittels Verhakungselementen montiert. Die Ringsegmente bilden so zusammen eine ringförmige Baugruppe aus, wobei die Baugruppe je nach Geometrie des Heißgaskanals typischerweise hohlkegelförmig oder hohlzylinderförmig gestaltet ist.
  • Der Hitzeschild dient hierbei jedoch nicht nur zum Schutz von dahinter liegenden Komponenten und Bauteilen vor einer thermischen Überbelastung, sondern auch um den eingangs genannten Konflikt bei der Auslegung der Größe der Radialspalte zu lösen. Dabei werden die Radialspalte im Rahmen der Konstruktion tendenziell etwas zu klein ausgelegt, weswegen es in bestimmten Betriebszuständen zu einer Berührung zwischen den Spitzen von Laufschaufeln und der Innenwand des Heißgaskanals kommen kann. Gerade in diesem Bereich der Innenwand des Heißgaskanals ist jedoch der Hitzeschild aus den Ringsegmenten positioniert und zumindest eines dieser Ringsegmente ist mit einer Abriebbeschichtung versehen. Diese Abriebbeschichtung ist relativ weich beschaffen, so dass bei einer Berührung mit der Spitze einer Laufschaufel eine Beschädigung der Laufschaufel ausgeschlossen ist und lediglich mit einer allmählichen Abnutzung der Abriebbeschichtung zu rechnen ist. Die Abriebbeschichtung fungiert somit als eine Art Opferschicht, die im Betrieb der Gasturbine nach und nach abgetragen wird. Auf diese Weise lassen sich die Radialspalte einerseits sehr klein ausführen, was dem Wirkungsgrad der Gasturbine zu Gute kommt, und andererseits lässt sich das Risiko für eine Beschädigung beim Betrieb der Gasturbine infolge der Berührung der Laufschaufeln mit der Innenwand des Heißgaskanals gering halten.
  • Die Ringsegmente sind hierbei zudem bevorzugt als Verschleißteile ausgelegt und werden dementsprechend in bestimmten Zeitintervallen im Rahmen von Wartungsarbeiten ausgetauscht. Infolgedessen werden dann auch die Ringsegmente mit Abriebbeschichtung in bestimmten Zeitintervallen ausgetauscht, so dass die zu erwartende allmähliche Abtragung der Abriebbeschichtung hierdurch kompensiert werden kann.
  • Prinzipiell ließe sich nun die Gasturbine derart gestalten, dass im Bereich einer jeden Laufschaufelreihe ein Hitzeschild aus Ringsegmenten positioniert ist und dass zudem jedes der Ringsegmente mit einer Abriebbeschichtung beschichtet ist. Allerdings wurde erkannt, dass es je nach Ausführung der Gasturbine genügt, einen entsprechenden Hitzeschild im Bereich der Laufschaufelreihe zu positionieren, die der Brennkammer der Gasturbine am nächsten liegt, da hier die höchste thermische Belastung vorliegt und hier die größten Schwankungen bei den Werten der Radialspalte zu erwarten sind. Dementsprechend wird eine Ausgestaltungsvariante der Gasturbine bevorzugt, bei der im Bereich der Laufschaufelreihe oder in den Bereichen der Laufschaufelreihen, die am weitesten von der Brennkammer entfernt ist bzw. entfernt sind, entweder kein Hitzeschild positioniert ist oder aber zumindest kein Hitzeschild mit einem Ringsegment mit Abriebbeschichtung.
  • Zudem wurde erkannt, dass im Falle der Nutzung einer Ausführung des Hitzeschildes, bei der alle Ringsegmente eine Abriebbeschichtung aufweisen, die Abtragung der Abriebbeschichtungen im Betrieb der Gasturbine nicht bei allen Ringsegmenten gleichermaßen erfolgt. Stattdessen tritt bei einigen Ringsegmenten nahezu keine Abtragung auf, während bei einzelnen Ringsegmenten eine signifikante Abtragung erfolgt. Aus diesem Grund wird eine Ausgestaltung der Gasturbine bevorzugt, bei der zumindest eines der Ringsegmente eine Abriebbeschichtung aufweist und zumindest eines der Ringsegmente desselben Hitzeschildes keine Abriebbeschichtung aufweist. Eine Abriebbeschichtung wird dementsprechend nur dort eingesetzt, wo sie tatsächlich gebraucht wird und bei den übrigen Ringsegmenten wird auf eine entsprechende Abriebbeschichtung verzichtet. Da die Herstellung von Ringsegmenten mit einer entsprechenden Abriebbeschichtung mit höheren Kosten verbunden ist als die Herstellung von Ringsegmenten ohne eine entsprechende Abriebbeschichtung, lassen sich hierdurch deutliche Kosteneinsparungen erzielen, wobei sich dies nicht nur auf die Anschaffungskosten sondern auch auf die laufenden Betriebskosten auswirkt, da wie zuvor erwähnt die Ringsegmente typischerweise als Verschleißteile ausgebildet sind und dementsprechend in bestimmten zeitlichen Abständen immer wieder ausgetauscht werden.
  • Bei der Entscheidung, welche der Ringsegmente eines Hitzeschildes mit einer Abriebbeschichtung zu beschichten sind und bei welchen hierauf verzichtet werden kann, werden bevorzugt nicht nur Kalkulationen herangezogen sondern darüber hinaus auch gewonnene Erfahrungswerte. Insbesondere, wenn eine neue Modellreihe oder eine neue Modellgeneration gefertigt werden soll, ist es vorgesehen, in einer ersten Betriebsphase zunächst alle Ringsegmente des Hitzeschildes mit einer Abriebbeschichtung zu beschichten, um eine Beschädigung der Gasturbine sicher vermeiden zu können. Nach einem ersten Austausch der Ringsegmente im Rahmen von Wartungsarbeiten lässt sich dann durch Prüfung der Ringsegmente feststellen, welche Ringsegmente des Hitzeschildes tatsächlich mit einer Abriebbeschichtung zu beschichten sind und ob die Kalkulationen diesbezüglich zutreffend sind.
  • Dabei hat sich eine Ausgestaltung der Gasturbine als zweckmäßig erwiesen, bei der mehr als 10% und weniger als 50% der Ringsegmente eines Hitzeschildes eine Abriebbeschichtung aufweisen.
  • Bevorzugt wird dabei für die Abriebbeschichtung ein hitzebeständiges keramisches Material verwendet, welches in etwa die Festigkeit oder Konsistenz von Tafelkreide aufweist. Auf diese Weise bildet sich bei der Abtragung ein feines Pulver als Abrieb aus, welches problemlos mit dem Heißgas abtransportiert und nach außen abgeführt wird. Ein Ansammeln des Abriebes im Heißgaskanal und dementsprechend eine Verschmutzung der Laufschaufeln oder Leitschaufeln wird somit vermieden.
  • Vorteilhaft ist des Weiteren eine Ausgestaltung der Gasturbine, bei der alle Ringsegmente eine thermische Beschichtung aufweisen, die auf einen Grundkörper aufgetragen ist. Der Grundkörper lässt sich dann aus einem einfacheren, weniger temperaturbeständigen Material fertigen und nur die thermische Beschichtung, die unmittelbar mit dem Heißgas in Berührung kommt, wird aus einem hochwertigen und thermisch besonders stark belastbaren Material hergestellt. Auch hierdurch lassen sich die Produktionskosten für die Ringsegmente reduzieren und es besteht zudem prinzipiell die Möglichkeit, die Grundkörper der Ringsegmente wiederzuverwenden und lediglich die thermische Beschichtung zu erneuern. Diese Variante ist auch aus ökologischer Sicht vorteilhaft. Ist eine entsprechende thermische Beschichtung für die Ringsegmente vorgesehen, so wird die Abriebbeschichtung zweckdienlicherweise, sofern vorgesehen, auf die thermische Beschichtung aufgetragen.
  • Wesentlich für die Effektivität einer Gasturbine sind einerseits möglichst geringe Werte für die Radialspalte zwischen den Laufschaufelspitzen und der Innenwand des Heißgaskanals sowie eine möglichst gute Strömungscharakteristik im Heißgaskanal andererseits. Aus diesem Grund weisen alle Ringsegmente eines Hitzeschildes bei einer hier vorgestellten Gasturbine bevorzugt dieselbe Stärke, also dieselbe Ausdehnung in radialer Richtung bezogen auf die Zylindersymmetrie der Turbineneinheit der Gasturbine, auf. Dementsprechend muss bei der Festlegung der Maße für die Ringsegmente und deren Komponenten berücksichtigt werden, für welche Ringsegmente eine Abriebbeschichtung vorgesehen ist und für welche nicht. Im Falle der Ausführung der Ringsegmente mit einer thermischen Beschichtung wird bevorzugt eine einheitliche Stärke für alle Ringsegmente dadurch realisiert, dass die thermische Beschichtung bei den Ringsegmenten ohne Abriebbeschichtung eine größere Stärke oder Schichtdicke aufweist, als bei den Ringsegmenten mit Abriebbeschichtung. Hierdurch lassen sich die Grundkörper aller Ringsegmente mit gleichen Abmessungen ausführen und die Vorgabe einer einheitlichen Stärke für alle Ringsegmente wird durch unterschiedliche Schichtdicken bei der thermischen Beschichtung erfüllt. Dabei sei angemerkt, dass typische thermische Beschichtungen in der Regel wesentlich geringere Fertigungskosten bedingen als geeignete Abriebbeschichtungen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 in einer zweigeteilten Darstellung aus Längsschnitt und Seitenansicht eine Gasturbine mit einem Hitzeschild und
  • 2 in einer Querschnittsdarstellung den Hitzeschild.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Eine nachfolgend exemplarisch beschriebene Gasturbine 2 ist in 1 skizziert und weist nach an sich bekannter Art einen Verdichter 4, eine Brennkammer 6 sowie eine Turbineneinheit 8 auf.
  • Die nach Art einer Ringbrennkammer ausgeführte Brennkammer 6 ist hierbei mit einer Anzahl von Brennern 14 zur Verbrennung eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs bestückt und mündet in einen Heißgaskanal 15 in der Turbineneinheit 8 ein.
  • Die Turbineneinheit 8 und der Verdichter 4 sind weiter auf einer gemeinsamen, auch als Turbinenläufer bezeichneten, Turbinenwelle 10 angeordnet, mit der auch eine nicht mit dargestellte Arbeitsmaschine kraftschlüssig verbunden ist und die um eine Turbinenachse 12 drehbar gelagert ist. Des Weiteren weist die Turbineneinheit 8 eine Anzahl von im Heißgaskanal 15 angeordneten und mit der Turbinenwelle 10 verbundenen sowie über diese drehbar gelagerte Laufschaufeln 16 auf. Dabei sind die Laufschaufeln 16 ring- oder kranzförmig an der Turbinenwelle 10 angeordnet, wobei jeder Ring aus Laufschaufeln 16 eine Laufschaufelreihe ausbildet. Zudem umfasst die Turbineneinheit 8 eine Anzahl von feststehenden Leitschaufeln 18, die ihrerseits ring- oder kranzförmige Leitschaufelreihen bilden und jeweils an einem Leitschaufelträger 20 der Turbineneinheit 8 befestigt sind.
  • Die Laufschaufeln 16 dienen hierbei zum Antrieb der Turbinenwelle 10 durch Impulsübertrag aus einem Heißgas, welches durch die Verbrennung des Brennstoffes oder vielmehr eines Brennstoff-Luft-Gemisches in der Brennkammer 6 erzeugt und durch den Heißgaskanal 15 der Turbineneinheit 8 geführt wird. Die Leitschaufeln 18 hingegen dienen zur Strömungsführung des Heißgases im Heißgaskanal 15 in den Zwischenbereichen zwischen jeweils zwei in Strömungsrichtung 21 des Heißgases gesehen aufeinander folgenden Laufschaufelreihen. Ein aufeinander folgendes Paar aus einer Leitschaufelreihe und aus einer Laufschaufelreihe wird dabei auch als Turbinenstufe bezeichnet.
  • Jede Leitschaufel 18 weist weiter einen Leitschaufelfuß 22 auf, der zur Fixierung der jeweiligen Leitschaufel 18 an einem Leitschaufelträger 20 der Turbineneinheit 8 dient und zudem als Wandung oder Wandungselement des Heißgaskanals 15 wirkt. Der Leitschaufelfuß 22 ist dementsprechend, genau wie die Leitschaufel 18, ein thermisch vergleichsweise stark belastetes Bauteil, das die äußere Begrenzung des Heißgaskanals 15 für das die Turbineneinheit 8 durchströmende Heißgas bildet. Jede Laufschaufel 16 ist in analoger Weise über einen Laufschaufelfuß 24 an der Turbinenwelle 10 befestigt.
  • Zwischen den in Strömungsrichtung 21 des Heißgases gesehen beabstandet voneinander angeordneten Leitschaufelfüßen 22 zweier benachbarter Leitschaufelreihen sind nun jeweils Ringsegmente 26 angeordnet und an einem Leitschaufelträger 20 der Turbineneinheit 8 lösbar montiert. Die dem Heißgaskanal 15 zugewandte Oberfläche eines jeden Ringsegments 26 ist dabei ebenfalls dem Heißgas ausgesetzt und somit thermisch vergleichsweise stark belastet.
  • Hierbei bilden die Ringsegmente 26, die einer Turbinenstufe und somit einer Laufschaufelreihe zugeordnet sind, einen ringförmigen Hitzeschild 30, mit welchem die Innenwand des Heißgaskanals 15 im Bereich der Laufschaufelreihe und somit im Zwischenbereich zwischen zwei Leitschaufelreihen ausgekleidet ist. Dieser Hitzeschild 30 schützt die dahinter liegenden Komponenten und Bauteile vor einer thermischen Überbelastung und ist als Verschleißteil ausgebildet, welches in bestimmten zeitlichen Abständen im Rahmen von Wartungsarbeiten ausgetauscht wird.
  • Im Falle der hier exemplarisch beschriebenen Gasturbine 2 ist für jede Turbinenstufe ein Hitzeschild 30 vorgesehen und dementsprechend am zugehörigen Leitschaufelträger 20 montiert. Die Hitzeschilde 30 sind dabei jedoch nicht identisch ausgestaltet, sondern unter anderem aufgrund der zu erwartenden unterschiedlich starken thermischen Belastung in den entsprechenden Bereichen, in denen die Hitzeschilde 30 positioniert sind, unterschiedlich hitzebeständig ausgeführt. Zudem sind die Hitzeschilde 30 aus unterschiedlich vielen und/oder unterschiedlich großen Ringsegmenten 26 aufgebaut, was der kegelförmigen Geometrie des Heißgaskanals 15 geschuldet ist.
  • Ein entsprechendes Ringsegment 26 weist jedoch prinzipiell einen Grundkörper 32 auf, der im Bereich der dem Heißgaskanal 15 zugewandten Oberfläche mit einer thermischen Beschichtung 34 überzogen ist. Zur Realisierung einer angepassten Hitzebeständigkeit weisen nun die Ringsegmente 26 der verschiedenen Hitzeschilde 30 für die verschiedenen Turbinenstufen thermische Beschichtungen 34 mit unterschiedlicher Schichtdicke auf. Das heißt, dass die Ringsegmente 26 des Hitzeschildes 30, welches der Brennkammer 14 am nächsten ist, die größte Schichtdicke aufweist, während die Ringsegmente 26 des Hitzeschildes 30, welches am weitesten entfernt von der Brennkammer 6 positioniert ist, die geringste Schichtdicke aufweisen.
  • Zwischen den Laufschaufeln 16 einer Laufschaufelreihe und den Ringsegmenten 26 des die Laufschaufelreihe umfangseitig umgebenden Hitzeschildes 30 ist ein Radialspalt gegeben, der ein freies Rotieren der Laufschaufeln 16 ermöglicht. Der Wert dieses Radialspaltes, also die Ausdehnung in radialer Richtung 28, ist dabei sehr knapp bemessen, um den Gasfluss von Heißgas durch den Radialspalt auf ein Minimum zu reduzieren. Zudem variiert der Wert des Radialspaltes in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Gasturbine 2 aufgrund von thermischer Ausdehnung, die bei den verschiedenen Bauteilen zudem unterschiedlich stark ausgeprägt ist. Infolgedessen berühren die Spitzen der Laufschaufeln 16 der ersten Turbinenstufe, also der Laufschaufelreihe, die der Brennkammer 6 am nächsten ist, in einigen Betriebszuständen der Gasturbine 2 den Hitzeschild 30, der dieser Turbinenstufe zugeordnet ist und am entsprechenden Leitschaufelträger 20 montiert ist.
  • Von entsprechenden Kontakten zwischen den Spitzen der Laufschaufeln 16 und dem Hitzeschild 30 sind jedoch nicht alle Ringsegmente 26 dieses Hitzeschildes 30 betroffen, sondern nur Ringsegmente 26, die bezogen auf den Umfang des Hitzeschildes 30 in vier Bereichen angeordnet sind. In 2 ist der betroffene Hitzeschild 30 in einer Querschnittsdarstellung prinzipartig dargestellt, wobei die Größenverhältnisse der Abmessungen nicht repräsentativ sind. Die von den Kontakten zwischen den Laufschaufeln 16 und dem Hitzeschild 30 betroffenen Bereiche sind in dieser Abbildung oben (12 Uhr), unten (6 Uhr), links (9 Uhr) und rechts (3 Uhr) gegeben. In diesen Bereichen weisen die Ringsegmente 26 nicht nur eine thermische Beschichtung 34 auf, die auf einen Grundkörper 32 aufgetragen ist, sondern darüber hinaus noch eine Abriebbeschichtung 36, welche über der thermischen Beschichtung 34 aufgetragen ist. Diese Abriebbeschichtung 36 ist von relativ weicher Konsistenz, so dass ein Kontakt mit dieser Abriebbeschichtung 36 nicht zu einer Beschädigung der entsprechenden Laufschaufel 16 führt, sondern lediglich zur Beschädigung der Abriebbeschichtung 36. Dementsprechend werden die Abriebschichten 36 der Ringsegmente 26 dieses Hitzeschildes 30 allmählich im Betrieb der Gasturbine 2 abgetragen, was jedoch unproblematisch ist, da die Ringsegmente 26 des Hitzeschildes 30 ja ohnehin in bestimmten zeitlichen Abständen im Rahmen von Wartungsarbeiten ausgetauscht werden.
  • Um durch die zusätzliche Beschichtung einzelner Ringsegmente 26, also durch die Abriebbeschichtungen 36, die Strömungscharakteristik nicht ungünstig zu beeinflussen und unterschiedliche Werte für den Radialspalt zuzulassen, weisen alle Ringsegmente 26 des Hitzeschildes 30 dieselbe Stärke, also dieselbe Ausdehnung in radialer Richtung 28, auf. Zur Realisierung dieser einheitlichen Stärke ist die thermische Beschichtung 34 der Ringsegmente 26, die keine Abriebbeschichtung 36 aufweisen, stärker ausgeführt und zwar genau um den Schichtdickebetrag, der der Schichtdicke der Abriebbeschichtung 36 entspricht.
  • Im Ausführungsbeispiel weisen genau acht Ringsegmente 26 des Hitzeschildes 30 der ersten Turbinenstufe eine Abriebbeschichtung 36 auf und alle übrigen Ringsegmente 26 dieses Hitzeschildes sowie alle übrigen Ringsegmente 26 der übrigen Hitzeschilde 30 weisen keine Abriebbeschichtung 36 auf. Die Anzahl der Ringsegmente 26 mit Abriebbeschichtung 36 ist dabei abhängig von der jeweiligen Ausführung der Gasturbine 2 abhängig und kann dementsprechend variieren.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

  1. Gasturbine (2) umfassend eine Anzahl von in einem Heißgaskanal (15) koaxial angeordneten ringförmigen Laufschaufelreihen (16) und eine Anzahl von zwischen den Laufschaufelreihen (16) angeordneten ringförmigen Leitschaufelreihen (18), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei unmittelbar benachbarten Leitschaufelreihen (18) ein Hitzeschild (30) positioniert ist, welches die zwischen diesen zwei benachbarten Leitschaufelreihen (18) positionierte Laufschaufelreihe (16) umfangseitig umgibt und welches mehrere Ringsegmente (26) aufweist, wobei zumindest eines der Ringsegmente (26) eine Abriebbeschichtung (36) und zumindest eines der Ringsegmente (26) keine Abriebbeschichtung (36) aufweist.
  2. Gasturbine (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 10% und weniger als 50% der Ringsegmente (26) eine Abriebbeschichtung (36) aufweist.
  3. Gasturbine (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abriebbeschichtung (36) aus einem keramischen Material besteht.
  4. Gasturbine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Ringsegmente (26) eine thermische Beschichtung (34) aufweisen.
  5. Gasturbine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Ringsegmenten (26), die eine Abriebbeschichtung (36) aufweisen, die Abriebbeschichtung (36) über einer thermischen Beschichtung (34) aufgetragen ist.
  6. Gasturbine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Ringsegmente (26) dieselbe Stärke aufweisen.
  7. Gasturbine (2) nach Anspruch 4 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung einer einheitlichen Stärke für alle Ringsegmente (26) die thermische Beschichtung (34) bei den Ringsegmenten (26) ohne Abriebbeschichtung (36) eine größere Stärke aufweist, als bei den Ringsegmenten (26) mit Abriebbeschichtung (36).
  8. Hitzeschild (30) für einen Heißgaskanal (15) einer Gasturbine (2), insbesondere einer Gasturbine (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend mehrere Ringsegmente (26), die zur Verkleidung eines Abschnittes des Heißgaskanals (15) an einer Wandung des Heißgaskanals (15) montierbar sind und die im Montageendzustand zusammen eine ringförmige Baugruppe bilden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Ringsegmente (26) eine Abriebbeschichtung (36) und zumindest eines der Ringsegmente (26) keine Abriebbeschichtung (36) aufweist.
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