Gasturbine haucht neues Leben ein 2.0
Fallstudie zur Küstenumgebung
Anwendungen
Kunde(n)
- Ein Kraft-Wärme-Kopplungswerk, das Strom und Dampf liefert
Produkte
Land
- Italien
Wichtige Erfolge
4-mal längere Lebensdauer des Endfilters
9-mal längere Lebensdauer des Vorfilters
540.000 Sm³ weniger Kraftstoffverbrauch
1.100 Tonnen CO2-Reduktion pro Jahr
Zusammenfassung
Über den Kunden
Eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit einer 44-MW-LM6000-Gasturbine liefert Strom und Dampf an das angrenzende Papierwerk sowie an das Fernwärmenetz von Riva del Garda. Dadurch werden Haushalte, Büros und Schulen mit Energie versorgt. Die Anlage arbeitet mit einer hohen Verfügbarkeitsanforderung von 7.900 Stunden pro Jahr.
Ursprüngliche Installation
Das ursprüngliche System verfügte über ein zweistufiges Design mit T2[1]-Effizienz-Faltenvorfiltern und T9[2]-Effizienz-Verbundkartuschenfiltern ohne Pulsfunktion. Aufgrund der Einschränkungen, geringe Filtrationseffizienz, begrenzte Filteröffnungen und Medienfläche sowie niedrige Hydrophobizität, kam es zu einer Verschlechterung des Motors und zu häufigen Druckspitzen.
Standortbedingungen
Der Standort liegt im Nordwesten des Gardasees und weist ein feuchtes, submediterranes Klima ohne Trockenzeit auf. Mit etwa 151 Regentagen pro Jahr und einer konstant hohen relativen Luftfeuchtigkeit von 74,12 Prozent ist die Region zudem häufig von Nebel und Dunst betroffen.
Camfil Lösung
Camfil empfahl, den bestehenden Filterrahmen auf eine zweistufige statische Filtrationslösung aufzurüsten. Das System verfügt über zwei luftdichte Filterbänke, die mit Cam-Flo-GT-Hybrid-Taschenfiltern der T7-Effizienz sowie mit CamGT-3V-600-V-Bank-Endfiltern der T10-Effizienz ausgestattet sind. Die EPA-Effizienz, die hydrophobe Konstruktion und die optimierte Aerodynamik führten zu folgenden Ergebnissen.
Problemstellung
Aufgrund einer Kombination aus herausfordernden Standortbedingungen und Einschränkungen der ursprünglichen Installation kam es im Kraftwerk zu einer schnellen Verschlechterung der Motoren sowie zu starken Druckverlustspitzen (dP). Dies machte drei Vorfilterwechsel und einen Endfilterwechsel pro Jahr erforderlich.
Ergebnisse
Die Umrüstung reduzierte den durchschnittlichen Druckverlust um 50 Prozent. Dadurch verlängerte sich die Lebensdauer des Endfilters auf vier Jahre und die des Vorfilters auf drei Jahre. Die Installation wurde zusätzlich innerhalb des gewünschten Zeitrahmens von zwei Tagen abgeschlossen, ohne den Betrieb zu beeinträchtigen.
Vorgehensweise und Lösung
Bevor Camfil eine Lösung empfahl, analysierte das Unternehmen den Standort, maß die Schadstoffe, inspizierte das Filterhaus und führte eine Lebenszykluskostenanalyse (LCC) durch. Camfil unterstützte auch die Installation und sorgt durch kontinuierliche Nachkontrollen für eine optimale Leistung.
Camfil ersetzte die ursprünglichen Filter im Verbundstil durch die neue Lösung. Diese verwendet statische Filter in einem zweistufigen statischen System, um einen besseren Luftstrom, geringeren Druckverlust und weniger Wartungsaufwand zu ermöglichen.
Die Cam-Flo GT Hybrid T7-Vorfilter verfügen über hervorragende Eigenschaften zur Wasserhandhabung und tragen zur Verlängerung der Lebensdauer von Endfiltern bei. Die 610 mm tiefen CamGT 3V-600 T10-Endfilter gewährleisten einen minimalen Druckabfall über ihre gesamte Lebensdauer.
Ergebnisse
Die folgenden Grafiken zeigen einen Vergleich der Filter des Mitbewerbers mit denen von Camfil hinsichtlich der resultierenden Druckverluste und der Filterlebensdauer in Betriebsstunden der Gasturbine.
Grafik 1, erste Stufe: Die Wettbewerbsfilter wiesen einen hohen durchschnittlichen Druckverlust von 254 Pa (1,02" wg.) auf und hätten bei fortgesetzter Nutzung dreimal pro Jahr ausgetauscht werden müssen. Im Vergleich dazu hatten die Camfil-Filter einen niedrigeren durchschnittlichen Druckverlust von 185 Pa (0,75" w.g.) und hielten über drei Jahre.
Grafik 2, zweite Stufe: Die Wettbewerbsfilter wiesen einen hohen durchschnittlichen Druckverlust von 459 Pa (1,85" w.g.) auf und hätten bei fortgesetzter Nutzung jährlich ausgetauscht werden müssen. Im Vergleich dazu hatten die Camfil-Filter einen niedrigen durchschnittlichen Druckverlust von 184 Pa (0,74" wg.) und hielten über vier Jahre.
Zusammenfassend reduzierte das aufgerüstete System den durchschnittlichen Druckverlust um 50 Prozent, verlängerte die Lebensdauer des Vorfilters um das Neunfache und die des Endfilters um das Vierfache. Durch die verbesserte Motoreffizienz konnten 540.000 Sm³ Kraftstoff eingespart und 1.100 Tonnen CO₂ pro Jahr reduziert werden.
