Komponente einer Dampfturbinenanlage, Dampfturbinenanlage, Verwendung und Herstellungsverfahren

Die Erfindung betrifft eine Komponente einer Dampfturbinenanlage, zur Beaufschlagung mit Heißdampf, mit einer einem Heißdampfraum zugewandten Heißseite, die eine Kontur und eine Verkleidung aufweist. Die Erfindung betrifft weiter eine Dampfturbinenanlage, eine Verwendung und ein Herstellungs ^¬ verfahren .

Eine Dampfturbinenanlage besteht üblicherweise aus der Dampf ^¬ turbine als solcher und einer Dampfturbinenperipherie . Die Peripherie dient dabei unter anderem der Zuführung und Abführung von Heißdampf zu bzw. von der Dampfturbine. Durch die eingangsseitige Peripherie wird der Heißdampf der Turbine bei einer hohen Temperatur und einem hohen Druck einem Turbinengehäuse zugeführt. Dazu wird der Heißdampf zunächst einem Einströmbereich der Turbine zugeführt, der sich im Wesentli ^¬ chen zwischen einem Anschluss eines Dampfkessels an die Tur ^¬ bine und dem Beginn einer Beschaufelung im Gehäuse bzw. am Rotor der Turbine erstreckt. In der Dampfturbine wird der Heißdampf als Arbeitsmedium unter Abkühlung und Entspannung an den Turbinenschaufeln vorbeigeführt und treibt auf diese

Weise unter Abgabe seiner thermischen und kinetischen Energie den Rotor der Turbine an. Die Drehung kann zum Antrieb eines Generators und dort zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt werden. Das entspannte und abgekühlte Arbeitsmedium kann in Form von abgekühltem und entspanntem Dampf in der ausgangsseitigen Peripherie, z. B. über einen Kondensator, rezirkulieren .

Um den Wirkungsgrad einer solchen Dampfturbinenanlage zu er- höhen, ist es notwendig unter anderem den Druck und die Temperatur des Arbeitsmediums, also des Heißdampfes, zu erhöhen. Dies hat eine Vielzahl zusätzlicher oder erhöhter Beanspru-

chungen der eingesetzten Werkstoffe bei Komponenten mit hohen thermischen Belastungen, insbesondere in der Peripherie der Turbinenanlage, dem Einströmbereich, Gehäuse- oder Rotorbe ^¬ reich der Turbine der Turbinenanlage zur Folge. Denn bei ho- hen Betriebstemperaturen kommt es z. B. aufgrund chemischer Reaktionen des Werkstoffes mit dem Arbeitsmedium unter anderem zu einer erhöhten Oxidationsrate, was in vermehrtem Maße zur Zunderbildung führt. Dies ist unerwünscht und bereitet mannigfaltige Probleme, unter anderem hinsichtlich des Dich- tungsverhaltens der jeweiligen Komponente oder nachgeschalte ^¬ ter Bauteile.

Zur Lösung derartiger Probleme ist man bislang dazu übergegangen, insbesondere in der Peripherie der Turbinenanlage, dem Einströmbereich und/oder dem Gehäuse- oder Rotorbereich der Turbine der Turbinenanlage für die Leitungs- und/oder Sammelkomponenten höherwertige Werkstoffe einzusetzen. Hohe Temperaturen der Komponenten haben jedoch in der Regel auch eine Absenkung der zulässigen mechanischen Beanspruchung zur Folge, was wiederum den Einsatz von noch höherwertigeren

Werkstoffen nicht nur bei der Komponente selbst, sondern auch bei deren konstruktiven Verankerung bedingt.

Höherwertigere Werkstoffe sind nicht nur kostenintensiv, son- dern auch arbeitsintensiv hinsichtlich ihrer Verarbeitung und ihrem Einsatz. Prinzipien der Kühlung für Komponenten einer Dampfturbinenanlage sind grundsätzlich bekannt, haben jedoch Einbußen im Wirkungsgrad der Gesamtanlage zur Folge.

Man ist deshalb dazu übergegangen, zum Teil, insbesondere bei Komponenten, die hohen thermischen Belastungen ausgesetzt sind, Isolierungen anzubringen. Diese werden bislang, beispielsweise bei Rohrleitungen, Kesseln oder Sammlern der Peripherie, im Rahmen eines Spritzverfahrens aufgebracht, bei dem ein Beschichtungspulver thermisch aufgespritzt wird.

Daneben ist es bekannt, Wärmedämmgewebe auf einer einem Heiß ^¬ dampfraum zugewandten Heißseite einer Komponente der Peripherie anzubringen. Solche Wärmedämmmaterialien können in der Regel in Schichten mit hoher Dicke aufgetragen werden und wä- ren im Prinzip gut geeignet. Allerdings sind im Rahmen höhe ^¬ rer Betriebstemperaturen und höherer Betriebsdrücke inzwischen die Strömungseigenschaften von DampfStrömungen in und/oder an einer Komponente, z. B. bereits aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit, derart aggressiv, dass die genann- ten Wärmedämmmaterialien sich als nicht ausreichend fest erweisen und bereits nach kurzer Zeit, z. B. durch Erosion, sonstigen Abrieb und/oder durch Oxidation, zerstört und/oder abgelöst werden können. Verstärkt wird dieser Effekt noch durch Thermo-Schock-Beanspruchungen, die die Werkstoffe sprö- de machen oder jedenfalls Spannungen erzeugen. Abgelöste Wärmedämmmaterialien gelangen dann in den Strom des Arbeitsmediums und können zu einer weiteren Verstärkung der Erosionsbeschädigung sowohl in der Peripherie als auch der Turbine der Turbinenanlage führen.

Wünschenswert wäre eine Verkleidung mit gleichzeitig hohen Wärmedämmungseigenschaften und hohen Abriebfestigkeiten. Bislang führt die Erhöhung der Wärmedämmung durch Erhöhung einer Dicke einer Wärmedämmschicht in der oben erläuterten Weise zu einer Verringerung der mechanischen Beständigkeit. Eine Erhöhung der mechanischen Beständigkeit durch eine Verringerung der Dicke einer Wärmedämmschicht führt andererseits zu einer geringeren thermischen Beständigkeit, da die Wärmedämmung mit abnehmender Dicke ebenfalls abnimmt.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Komponente einer Dampfturbinenanlage zur Beauf ^¬ schlagung mit Heißdampf, eine Dampfturbinenanlage sowie eine Verwendung und ein Herstellungsverfahren anzugeben, gemäß dem gleichermaßen eine thermische und mechanische Beständigkeit der Komponente, selbst bei erhöhten Temperatur- und Druckpa ^¬ rametern eines Heißdampfes, insbesondere bei Temperaturen

oberhalb von 600 ⁰ C und/oder Drücken oberhalb von 250 bar, vorteilhaft verbessert ist.

Die Aufgabe hinsichtlich der Komponente wird durch eine ein- gangs genannte Komponente gelöst, bei der erfindungsgemäß die Verkleidung im Bereich der Heißseite der Komponente angeord ^¬ net ist und durch eine Anzahl von an die Kontur angepassten Formstücken gebildet ist, wobei ein Formstück jeweils als ei ^¬ ne Metall- und Keramik-Verbundschicht mit wenigstens einer Metallschicht und wenigstens einer Keramikschicht ausgebildet ist.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass grundsätzlich eine physikalische Trennung einer Oberfläche einer Komponente von einem mit Heißdampf beaufschlagten Heißdampfraum vorteilhaft ist, d. h. die Erfindung geht davon aus, eine Kontur ei ^¬ ner einem Heißdampfräum zugewandten Heißseite der Komponente mit einer Verkleidung zu versehen. Die Erfindung hat darüber hinaus aber im Unterschied zum Stand der Technik ebenfalls erkannt, dass es infolge der Dicke einer solchen Verkleidung, wenn diese, um gesteigerte Wirkungsgrade zu erreichen, bei hohen Druck- und Temperaturparametern, insbesondere > 600 ⁰ C und/oder > 250 bar, einem Arbeitsmedium ausgesetzt wird, zu erheblichen Einschränkungen der Beständigkeit der Komponente kommt. Mit steigender Dicke einer thermischen Isolierung steigt ihre thermische Isolationswirkung, es sinkt aber in der eingangs erläuterten Weise ihre mechanische Beständig ^¬ keit, insbesondere bei Thermoschock-Beanspruchung. Mit abneh- mender Dicke der Verkleidung sinkt die thermische Isolations ^¬ wirkung und steigt die mechanische Beständigkeit unter Ein- fluss eines Arbeitsmediums, das infolge hoher Temperaturen und hoher Drücke eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und eine hohe Reaktivität aufweist. Die Erfindung löst diesen Konflikt durch den Einsatz einer Verkleidung in Form einer Anzahl von konturangepassten Formstücken, die an der Heißseite eine Metall- und Keramik-Verbundschicht aufweisen.

Es hat sich nämlich betreffend einen ersten Aspekt der Erfindung gezeigt, dass sich im Falle einer Metall- und Keramik- Verbundschicht, die aus einer Metallschicht und einer Kera- mikschicht gebildet ist, eine größere Schichtdicke erzielen lässt. Die Schichten der Verbundschicht sind vorteilhaft Stoffschlüssig, insbesondere innig, miteinander verbunden. Sie können aber auch durch Verfahren wie Schrauben, Stecken oder Nieten verbunden sein. Das heißt, es lässt sich für den genannten Fall einer Verbundschicht die thermische Isolati ^¬ onswirkung der Verkleidung erhöhen, ohne dabei die mechanische Beständigkeit zu verringern. Die Verkleidung gemäß dem neuen Konzept erweist sich in verschiedensten Varianten als besonders abriebfest und erosionsbeständig.

Darüber hinaus hat sich betreffend einen zweiten Aspekt der Erfindung gezeigt, dass die Anbringung einer Verkleidung je nach Ausmaß einer Komponente in Form einer Anzahl oder einer Vielzahl von Formstücken auf der Kontur nicht nur die mecha- nische Beständigkeit der Verkleidung erhöht, sondern auch ei ^¬ ne bessere Haftung der Auskleidung an der Heißseite garantiert und zudem unempfindlicher gegen wechselnde Temperatur und mechanische Beanspruchungen im Hochtemperatur- und Hochdruckbereich ist. Überraschenderweise hat sich gerade bei Turbinengehäusen, z. B. im Einströmbereich einer Turbinenanlage sowie bei Leitungs- und/oder Sammelkomponenten gezeigt, dass sich wegen ihrer oft verwinkelten und unzugänglichen Ausführung ein Plasmaspritzen oder andere thermische Spritzverfahren als weniger zuverlässig erweisen als eine als be- sonders vorteilhaft erkannte Verkleidung in Form einer Viel ^¬ zahl von konturangepassten Formstücken. Ein Formstück kann dabei vorzugsweise selbst derart gekrümmt, gewölbt oder gebo ^¬ gen sein, dass es z. B. passgenau auf eine Kontur passt und in diesem Sinne konturangepasst ist. Dies kann insbesondere bei kleinen Komponenten vorteilhaft sein. Insbesondere bei großen Komponenten kann ein Formstück selbst gegebenenfalls planar sein. Dennoch kann die Verkleidung konturangepasst

sein, beispielsweise dadurch, dass an vereinzelten Stellen der Kontur ausreichend kleine Formstücke angebracht sind.

Durch die Verkleidung, die gemäß dem neuen Konzept eine Kom- bination der beiden oben genannten Aspekte vorsieht, werden die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik vermieden. Die mechanische, thermische und chemische Beanspru ^¬ chung an der Heißseite der Komponente wird durch die Verklei ^¬ dung gemäß dem neuen Konzept herabgesetzt. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit derzeitige Werkstoffe für höhere Ar ^¬ beitsmediumsparameter einzusetzen oder bei gleichbleibenden Parametern kostengünstigere Werkstoffe zu verwenden.

Darüber hinaus erweist sich insbesondere die Wärmedämmung im Inneren der Komponente, die Minimierung des Temperaturgefäl ^¬ les von innen nach außen, die Minimierung des Wärmeverluststroms als auch die chemische Resistenz, insbesondere die Korrosionsbeständigkeit, als verbessert gegenüber dem Stand der Technik. Diese und weitere Vorteile werden insbesondere durch vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ausgebaut, die den Unteransprüchen zu entnehmen sind und die im Einzelnen Möglichkeiten angeben, eine Komponente einer Dampfturbinenanlage zur Beaufschlagung mit Heißdampf gemäß dem neuen Konzept zu realisieren.

Gemäß einer ersten Variante kann die Keramikschicht der Heiß ^¬ seite näher sein als die Metallschicht. Dies hat den Vorteil, dass die Metallschicht als eine Halterung, Fixierung und Ge ^¬ genlagerung der Keramikschicht dient. Das heißt, praktisch dient die Metallschicht innerhalb der Verbundschicht als

Stützschicht für die Keramikschicht. Dies erhöht die mechani ^¬ sche Beständigkeit der Verbundschicht als Ganzes, insbesonde ^¬ re bei hoher mechanischer Beanspruchung im Rahmen erhöhter Arbeitsmediumsparameter. Die hinter die Keramikschicht zu- rückgesetzte Metallschicht ist darüber hinaus einer geringe ^¬ ren Korrosion ausgesetzt.

Gemäß einer zweiten Variante kann die Metallschicht der Heiß ^¬ seite näher sein als die Keramikschicht. In diesem Fall dient die Metallschicht innerhalb der Verbundschicht vor allem als Abrieb- und/oder Erosionssicherung für die Keramikschicht. Das heißt, die Keramikschicht wird durch die Strömung, ins ^¬ besondere bei hohen Strömungsparametern, weniger stark mechanisch beansprucht.

In einer dritten Variante werden die Vorteile der beiden vor- genannten Varianten vereinigt, indem die Keramikschicht zwi ^¬ schen einer unmittelbar benachbarten ersten Metallschicht und zweiten Metallschicht angeordnet ist. Hier wird die Stützei ^¬ genschaft der ersten Metallschicht auf der Kaltseite kombi ^¬ niert mit einer erosionssichernden Eigenschaft einer zweiten Metallschicht auf der Heißseite.

Grundsätzlich könnte im Rahmen einer vierten Variante auch die Metallschicht zwischen einer unmittelbar benachbarten ersten Keramikschicht und zweiten Keramikschicht angeordnet sein. In diesem Fall kann die Metallschicht als innere Stütz ^¬ schicht dienen und ist gleichzeitig durch die keramischen Schichten gegen chemische und insbesondere korrosive Belas ^¬ tungen insbesondere auf der Heißseite geschützt.

Welche der vier Varianten sich im Einzelfall als vorteilhaft erweist, ist in bezug auf eine konkrete Anwendung zu ent ^¬ scheiden. Es hat sich insbesondere gezeigt, dass sich die Dicke einer Verkleidung im Rahmen des neuen Konzepts, d. h. im Rahmen eines konturangepassten Formstücks mit einer vor mechanischen, thermischen und chemischen Belastungen schützenden Verbundschicht bereits mit einer Verbundschichtdicke oberhalb von 2 mm realisieren lässt. Dies ist allerdings ein Dickenbereich, der bei Verkleidungen gemäß dem Stand der Technik bereits zu erhöhter Thermoschock-Empfindlichkeit füh- ren würde, insbesondere bei der Beaufschlagung der Komponente mit Heißdampf bei Temperaturen oberhalb von 600 ⁰ C und Drü ^¬ cken oberhalb von 250 bar.

Weiterbildungen aller vier Varianten können den weiteren Unteransprüchen entnommen werden und sind im Übrigen anhand der Zeichnung beispielhaft im Detail beschrieben.

Die Erfindung führt insbesondere auf eine Dampfturbinenanlage mit einer Komponente der oben erläuterten Art. Insbesondere erweist sich eine Verwendung der Komponente als Leitungs- und/oder Sammelkomponente im Rahmen einer Peripherie der Dampfturbinenanlage als vorteilhaft. Darüber hinaus erweist sich auch eine Verwendung der Komponente bei einem Gehäuseteil, insbesondere im Einströmbereich einer Dampfturbine ei ^¬ ner Dampfturbinenanlage als vorteilhaft. Die Einströmung kann in diesem Zusammenhang selbst als Leitungskomponente aufge- fasst werden.

Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, ein Verkleidungsformstück mit einer Metall- und Keramik-Verbundschicht an einer Heiß ^¬ seite im Rotor- und Schaufelbereich einer Dampfturbine zu verwenden.

Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens wird die Aufgabe ge ^¬ mäß der Erfindung durch ein Herstellungsverfahren für eine Komponente einer Dampfturbinenanlage, zur Beaufschlagung mit Heißdampf gelöst, die eine einem Heißdampfräum zugewandte

Heißseite und die eine Kontur aufweist. Dabei ist erfindungs ^¬ gemäß vorgesehen, dass der Bauteilkörper der Komponente bereitgestellt wird, eine Verkleidung aufgebracht wird, indem - eine die Verkleidung bildende Anzahl von Formstücken aufgebracht wird, wobei ein konturangepasstes Formstück zur Verfügung gestellt wird, und dem Verlauf der Kontur entsprechend und mit einer Metall- und Keramik-Verbundschicht zur Heißseite hin gerichtet an ^¬ gebracht wird, wobei

die Verbundschicht aus wenigstens einer Metallschicht und wenigstens einer Keramikschicht gebildet wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung am Beispiel einer Rohrleitung für eine Dampfturbine beschrieben. Darüber hinaus erweist sich die Erfindung auch als besonders zweckmäßig für andere Komponenten ei ^¬ ner Peripherie einer Dampfturbinenanlage, z. B. das Ausfüh ^¬ rungsbeispiel eines Sammlers, insbesondere eines Austritts- Sammlers oder eines Kessels einer Dampfturbinenanlage. Die Zeichnung kann auch auf solche Ausführungsbeispiele gelesen werden, die vorliegend nicht explizit genannt sind, z. B. ei ^¬ ne Komponente eines Gehäuses eines Einströmbereichs oder ei ^¬ nes Rotors oder einer Schaufel einer Dampfturbine. Die Zeich- nung ist, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Im Einzelne zeigt die Zeichnung in:

FIG IA eine Kontur und eine Verkleidung einer Rohrleitung im Rahmen einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß dem Konzept der Erfindung;

FIG IB eine Kontur und eine Verkleidung bei einer Rohrlei ^¬ tung im Rahmen einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungs form gemäß dem Konzept der Erfindung;

FIG 2A eine Kontur und eine Verkleidung bei einer Einströ- mung im Rahmen einer dritten besonders bevorzugten

Ausführungsform gemäß dem Konzept der Erfindung;

FIG 2B eine Kontur und eine Verkleidung bei einer Einströ ^¬ mung im Rahmen einer vierten besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß dem Konzept der Erfindung;

FIG 3 eine perspektivische Schnittansicht einer Einströ ^¬ mung gemäß einer der oben genannten besonders bevorzugten Aus führungsformen.

FIG IA zeigt eine Leitungskomponente 10 in Form einer Rohr ^¬ leitung einer Dampfturbinenperipherie oder im Einströmbereich einer Dampfturbine zur Beaufschlagung mit Heißdampf, wobei die Dampfturbine nicht näher dargestellt ist. Ein Bauteil kann beispielsweise aus 9-12 % Cr-Stahlwerkstoff hergestellt werden. Die Leitungskomponente 10 weist eine einem Heißdampf ^¬ raum 1 zugewandte Heißseite 3 auf, die eine Kontur 5 und eine Verkleidung 7 aufweist. Die Verkleidung 7 ist in Form einer Vielzahl von in FIG 3 gezeigten Formstücken 27 auf der Kontur 5 gebildet, wobei die Verkleidung in der FIG IA im Schnitt gezeigt und in FIG 3 als perspektivische Schnittansicht in Bezug auf die Formstücke 27 näher erläutert und gezeigt ist.

Ein in FIG IA nicht näher dargestelltes Formstück 27 der Verkleidung 7 ist, wie der Schnitt der Verkleidung zeigt, in seiner geschwungenen Form der geschwungenen Kontur 5 ange- passt. Das heißt, das Formstück 27 ist im Wesentlichen wie die Kontur 5 gekrümmt und verläuft parallel zur Kontur 5 und ist der Heißseite 3 der Leitungskomponente 10 zugewandt. An der Heißseite 3 weist das Formstück 27 eine Metall- und Kera- mik-Doppelverbundschicht 9 auf, die aus genau einer Metall ^¬ schicht 11 und genau einer Keramikschicht 13 gebildet ist. Insbesondere sind die Metallschicht 11 und die Keramikschicht 13 auf innige Weise Stoffschlüssig miteinander verbunden.

Im Rahmen der in FIG IA gezeigten Ausführungs form einer Leitungskomponente 10 weist die Heißseite 3 die Metall- und Ke ^¬ ramik-Verbundschicht 9 unmittelbar auf der Kontur 5 des Bau ^¬ teilkörpers 23 der Komponente 10 auf. Die Verbundschicht 9 ist als solche mechanisch auf der Kontur 5 befestigt. Im Her- stellungsverfahren kann dies beispielsweise durch eine Dü ^¬ bel-, Schrauben- oder Schweißverbindung erfolgen. Die Verkleidung 7 besteht aus der Verbundschicht 9. Es hat sich näm-

lieh gezeigt, dass in der Peripherie von Dampfturbinen für den Temperaturbereich unterhalb von 1000 ⁰ C ein Formstück mit einer Verbundschicht 9 mit einer Dicke von größer als 2 mm gebildet werden kann. Dies ist ein Maß, das weit über übliche Wärmedämmschichten hinausgeht, und dennoch erweist sich die Verbundschicht 9 thermisch und mechanisch als äußerst bestän ^¬ dig. Übliche Wärmedämmschichten in Form einer Verkleidung sind plasmagespritzt oder aufgedampft und können für eine solche Dicke gar nicht gefertigt werden - selbst wenn, sie hätten keine ausreichende mechanische Beständigkeit, welche aber im Rahmen des neuen Konzepts durch ein entsprechendes Formstück möglich wird.

Es sind vorteilhafte Wärmeisolationswirkungen erreichbar, die von Stoff, Porosität und Dicke der Verbundschicht 9 abhängig sind und die im Rahmen einer jeweiligen Anwendung zweckmäßig ausgeführt werden können.

Die Erosionsbeständigkeit ist dadurch, dass die Metallschicht 11 der Heißseite 3 näher ist als die Keramikschicht 13 erheb ^¬ lich verbessert. Darüber hinaus wirkt die Metallschicht 11 aber auch als oben liegende Halterung oder Fixierung für die Keramikschicht 13. Die Metallschicht ist vorliegend als ein hochtemperaturbeständiger Blechwerkstoff zur Verfügung ge- stellt, z. B. in Form eines Blechs aus einer Nickel-Basis-Le ^¬ gierung oder anderen alterungsbeständigen Legierung, die geeignet sind, eine Keramikschicht zu tragen. Im Rahmen eines Herstellungsverfahrens der Verbundschicht 9 kann diese leicht auf eine Keramikschicht 13 aufgeklebt oder anderweitig mecha- nisch befestigt werden, so dass an der Grenzschicht 15 eine innige Verbindung entsteht. Als Werkstoff für die Keramik ^¬ schicht hat sich insbesondere eine Keramik mit besonders ge ^¬ ringer Wärmeleitfähigkeit, z. B. eine auf Zirkonoxid basie ^¬ rende Keramik, als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Kera- mikschicht dient zur Wärmeisolation. Sie ist zweckmäßigerweise auch aus einem geeignet druckfesten Material gebildet. Bei dieser Ausführungs form kann auf eine innige Verbindung

der Keramik- und Metallschicht auch verzichtet werden. Um ei ^¬ ne Verbundschicht zu erreichen, kann eine Metallschicht in Form eines Blechformstücks auf ein zunächst lose aufliegendes Keramikformstück angedrückt werden und letzteres durch einen Anpressdruck auf der Kontur halten.

Eine hier nicht dargestellte Modifikation dieses Ausführungs ^¬ beispiels könnte auch eine Sandwich-Anordnung in Form einer Metall-Keramik-Metall-Verbundschicht bilden. Das heißt, in Abwandlung von FIG IA könnte auf der Rückseite der Keramikschicht 13 und direkt auf der Kontur 5 aufliegend eine wei ^¬ tere Metallschicht in Form einer Blechlage zur Verstärkung angeordnet sein. Ein solches zwischen Kontur 5 und Keramikschicht 13 liegendes Blech kann im Vergleich zur dargestell- ten Metallschicht 11 wegen seines niedrigeren Temperaturniveaus im Betriebsfall aus einem niedriger legierten Blechwerkstoff hergestellt werden, was Preisvorteile hat. Das der Heißseite 3 direkt zugewandte Blech ist aus einem hochwerti ^¬ geren Blechstoff gefertigt.

In FIG IB ist eine ähnliche, zweite Ausführungsform einer Leitungskomponente 20 gemäß dem Konzept der Erfindung ge ^¬ zeigt, bei der im Übrigen die der FIG IA entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht noch ein- mal erläutert werden. Im Unterschied zur ersten Ausführungs ^¬ form der Leitungskomponente 20 in FIG IA ist bei der zweiten Ausführungsform in FIG IB die Keramikschicht 13 der Heißseite 3 näher als die Metallschicht 11. Beide Schichten 11, 13 sind an der Grenzlinie 15 Stoffschlüssig oder ggf. auch nur form- schlüssig miteinander verbunden.

Vorliegend weist die Heißseite 3 die Metall- und Keramik-Ver ^¬ bundschicht 9 unter Bildung eines Abstandsraumes 17 von der Kontur 5 auf, d. h., Bauteilkörper 23 und Verbundschicht 9 sind voneinander beabstandet. Der Abstandsraum 17 ist in Form einer Kühlmittelzuführung 19 ausgebildet und hohl. Die Verkleidung 9 gemäß der zweiten Ausführungsform der Leitungs-

komponente 20 in FIG IB kann durch ein Kühlmedium, insbesondere Kühldampf, hinterströmt werden. Die Verkleidung 7 ist also neben der Verbundschicht 9 auch mit einem Kühlmantel ausgestaltet, der durch die Kühlmittelzuführung gebildet wird.

Eine weitere Modifikation des Kühlmantels wird in Bezug auf die FIG 2A und 2B erläutert. Dabei sind wiederum Merkmale mit im Wesentlichen gleicher Funktion mit gleichen Bezugszeichen versehen.

FIG 2A zeigt eine dritte Ausführungsform einer Leitungskompo ^¬ nente 30, hier in Form einer Einströmung. Dabei ist die Keramikschicht 13 als eine dünne wärmedämmende Schicht auf einer Metallschicht 11 gebildet. Auf diese Weise wird der Wärmeein ^¬ trag durch den Heißdampf aus dem Heißdampfraum 1 in den Bauteilkörper 23 begrenzt. Darüber hinaus ist bei der dritten Ausführungsform 30 der FIG 2A die Metall- und Keramik-Verbundschicht 9 mit Bohrungen 21 versehen. Der ansonsten hohle Abstandsraum 17 dient als Kühlmittelzufühung 19, wobei das

Kühlmittel durch die Bohrungen 21 in den Heißdampfräum 1 entweichen kann und damit eine kühlende Grenzschicht auf er als Wärmeisolierschicht ausgebildeten Keramikschicht 13 bildet, was einen zusätzlichen Wärmeisolierungseffekt hat. Vorliegend sind die Bohrungen 21 in der Metallschicht 11 und in der Ke ^¬ ramikschicht 13 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Keramikschicht 13 auch Poren aufweisen, durch die das Kühlmedium in den Heißdampfräum 1 entweichen kann.

In FIG 2B ist als vierte Ausführungsform eine Leitungskompo ^¬ nente 40 eine Modifikation der in FIG 2A gezeigten dritten Ausführungsform gezeigt. Wiederum werden im Wesentlichen die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die vierte Ausführungsform einer Leitungskomponente 40 weist einen Abstandsraum 40 auf, der mit einem porösen und/oder netzartigen Material 29 gefüllt ist. Dies kann insbesondere eine poröse Keramik oder ein Netz aus Fasermaterial, z. B. Glas oder Metallfasern,

sein. Das auf diese Weise gebildete Rückhaltesystem im Ab ^¬ standsraum 17 ist vorteilhaft etwas nachgiebig und stützt an ^¬ sonsten die Verbundschicht 9 auf vorteilhafte Weise. Sowohl ein hohler Abstandsraum 17, wie in der dritten Ausführungs- form einer Leitungskomponente 30 der FIG 2A als auch ein mit einem Rückhaltesystem gefüllter Abstandsraum 17 bei der vierten Ausführungsform einer Leitungskomponente 40 gemäß der FIG 2B entkoppeln auf vorteilhafte Weise die durch Formkörper 27 gebildete Verbundschicht 9 vom Bauteilkörper 23. Auf diese Weise ist die Verkleidung 7 in besonderem Maße gegen mechanische Erschütterungen z. B. durch insbesondere bei einer Leitungskomponente auftretende thermische Instabilitäten, z. B. bei transienten Betriebsvorgängen abgedämpft.

Eine ähnliche Entkopplung von Bauteilkörper 23 und Formstück 27 kann auch durch die im Zusammenhang mit der FIG IA, IB näher erläuterte Sandwichstruktur erreicht werden. Bei der ersten Ausführungsform einer Leitungskomponente 10 kann im Rahmen einer Modifikation eine nicht dargestellte zusätzliche Metallschicht zwischen Kontur 5 und Keramikschicht 13 die

Wirkung einer zusätzlichen Halterung oder fixierenden Gegenlage haben. Auf diese Weise wird eine direkte Anbindung der Verbundschicht 9 der Leitungskomponente 10 an den Bauteilkör ^¬ per 23 bei einem instationären Verhalten, z. B. bei thermi- sehen Instabilitäten, gedämpft.

Eine solche Sandwichstruktur oder ein bzgl. FIG 2B erläutertes Rückhaltesystem erhöht in erheblichem Maße die Betriebssicherheit einer Leitungskomponente 10 oder 40.

Alle Verkleidungen 7 sind bei den Ausführungs formen 10, 20, 30, 40 durch eine Schweißverbindung 25 am Bauteilkörper 23 befestigt. Alternativ oder zusätzlich können auch weitere Verbindungsarten, wie Schrauben, Nieten, Klammern oder Ver- stiften o. ä. vorgesehen sein. Darüber hinaus kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, dass ein oder mehrere der Anzahl von Formstücken 27 durch ein Netz miteinander verbunden

sind. Dieses kann beispielsweise metallisch sein und in einer Keramikschicht 13 eingesintert sein. Dadurch werden die Form ^¬ stücke miteinander vernetzt und besser gehalten. Das Netz kann vorzugsweise an der Kontur 5 befestigt sein.

FIG 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Leitungskomponenten 10, 20, 30, 40, bei denen die Verkleidung 7 in Form einer Vielzahl von Formstücken 27 auf der Kontur 5 gebildet sind. Jedes der Formstücke 27 ist der Kontur 5 im Bereich des Formstücks 23 angepasst.

Im Rahmen einer besonders bevorzugten Aus führungsform eines Herstellungsverfahrens wird zunächst der Bauteilkörper 23 der Leitungskomponente 10, 20, 30, 40 bereitgestellt. Danach wird die Verkleidung 7 aufgebracht, indem eine die Verkleidung 7 bildende Vielzahl von Formstücken 27 aufgebracht wird, wobei jeweils ein konturangepasstes Formstück 27 zur Verfügung ge ^¬ stellt wird, und dem Verlauf der Kontur 5 entsprechend und mit einer Metall- und Keramik-Verbundschicht 9 zur Heißseite 3 hin gerichtet angebracht wird.

Wie im Zusammenhang mit den FIG IA, IB, 2A, 2B erläutert, wird zur Bildung der Verbundschicht eine Metallschicht und eine Keramikschicht Stoff- oder formschlüssig miteinander verbunden. Die Formstücke 27 selbst sind im Rahmen des Her ^¬ stellungsverfahrens je nach Bedarf angeschraubt, angeklebt oder wie im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren gezeigt, durch eine Schweißverbindung 25 angeschweißt. Die ge ^¬ nannten Fügevorgänge erweisen sich als vorteilhaft, insbeson- dere, da sie die Montierbarkeit der Formstücke 27 erleichtern und deren mechanische Stabilität gegenüber instationären thermischen Vorgängen verbessern.

Um einer heißdampfbeaufschlagten Komponente 10, 20, 30, 40 einer Dampfturbinenanlage gleichzeitig eine hohe Temperatur ^¬ ais auch mechanische Beständigkeit zu verleihen, weist die Komponente 10, 20, 30, 40 an einer einem Heißdampfräum 1 zu-

gewandten Heißseite 3 eine auf einen Bauteilkörper 23 aufgebrachte Verkleidung 7 auf, die der Kontur 5 des Bauteilkörpers 23 angepasst ist. Gemäß dem neuen Konzept weist die Ver ^¬ kleidung 7 eine Anzahl von Formstücken 27 auf, und ein Form- stück 27 weist eine Metall- und Keramikverbundschicht 9 auf, die aus wenigstens einer Metallschicht 11 und wenigstens ei ^¬ ner Keramikschicht 13 gebildet ist. Die Keramikschicht 13 dient insbesondere als Dämmschicht. Die Metallschicht 11 dient insbesondere als Stütze oder auch zum Schutz gegen Ab- rieb und/oder Erosion.