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西门子能源利用3D打印技术革新燃气轮机维护,提升修复效率

2025-09-10 13:24:35 燃气轮机维修,3D打印修复
西门子能源利用EOS的EOSINT M 280金属3D打印机,加速了燃气轮机的维修过程,并提升了老旧部件的现代化改造。通过增材制造(AM)技术,西门子能源显著提高了修复精度和效率,减少了停机时间,降低了维护成本。在燃气轮机的高温部件修复中,3D打印能精确去除损坏材料,并将设计升级到最新标准。该技术已成功将维修时间缩短高达90%,并且为老旧设备注入了创新技术,确保其持续运行在高效的状态。此次创新为燃气轮机维修领域带来了革命性改变,提升了整体维修效率和性能。

西门子能源利用德国公司EOS的EOSINT M 280金属3D打印机,加速了燃气轮机的维修,同时将老旧部件现代化以符合最新的设计标准。增材制造(AM)技术已成为公司维修战略的核心,提供了更高的精度、提高了效率,并减少了工业燃气轮机的停机时间。

能源领域的领导者和增材制造专家将在9月17日汇聚于AMA: Energy 2025在线会议。立即获取免费门票,参加此次在线活动。

“增材制造为我们在整合设计和生产的应用中开辟了新的维度。该技术使我们能够比以前更快速地制造和修复工业燃气轮机的部件。同时,零件的功能和性能得到了提升,”西门子能源服务技术与创新部门负责人Vladimir Navrotsky博士表示。


使用EOS 3D打印修复过程,按需生产定制的零件。图源:EOS。

优化维修过程与增材制造

西门子能源生产的工业燃气轮机功率范围从15兆瓦到60兆瓦,服务于电力生产和石油天然气行业。每台燃气轮机由空气进气道、压缩机、燃烧室、涡轮和热气出口组成。空气首先被压缩,然后与燃料混合并在燃烧室中点燃,增加流动的动能。这些能量随后在涡轮中转化为机械能,驱动燃气涡轮压缩机和发电机发电,或驱动用于通过管道输送气体或石油的其他设备。

涡轮的热气通道部件,包括叶片和静叶,通常在超过1000°C的高温下工作,随着时间的推移会产生显著磨损。尤其是燃烧器尖端,这里是燃料和空气混合物点燃的地方,容易受到磨损。传统上,修复过程需要预制的替换部件,这通常涉及去除损坏的部件并焊接新的零件,这一过程既劳动密集又耗时,并需要多次检查和子过程。

为了解决这些挑战,西门子与EOS合作,专门改进了EOSINT M 280金属3D打印机,以适应涡轮维修需求。该系统经过升级,可以处理800毫米长的燃烧器部件,并配备了先进的摄像头和光学测量系统,以及定制的软件调整。EOS成功地在一年内重新设计了该系统。这种方法使西门子能够只去除损坏的材料,而不需要更换整个部件,同时也将老旧燃烧器改造为最新的设计标准。


西门子燃烧器修复采用EOS M 280定制化方案。图源:EOS。

结果与战略优势

增材制造的应用带来了显著的效益。维修时间减少了高达90%,使涡轮能够更快速地恢复工作,从而减少了整体维护成本。该过程还允许直接将设计改进纳入修复中,确保老旧设备能够利用最新的技术进步。

“我们成功地将技术推向了维修领域。我们证明了自己能够快速修改系统以满足客户的特定需求。在这个案例中,硬件和软件的修改都非常重要。所有参与者都可以为最终结果以及实现这一目标的过程感到自豪,”EOS项目管理办公室负责人Stefan Oswald表示。