Gasturbine haucht neues Leben ein 2.0
Fallstudie Küstenumgebung
Anwendungsgebiet
Kunde(n)
- Ein Kraft-Wärme-Kopplungswerk, das Strom und Dampf liefert
Produkte
Land
- Italien
Wichtige Erfolge
4-fache Endfilter-Lebensdauer
9-fache Vorfilter-Lebensdauer
540'000 Sm3 Einsparung beim Brennstoffverbrauch
1'100 Tonnen CO2-Reduktion pro Jahr
Zusammenfassung
Kundenprofil
Ein Kraft-Wärme-Kopplungswerk mit einer 44MW LM6000-Gasturbine liefert Strom und Dampf an die angrenzende Papierfabrik sowie an das Fernwärmenetz von Riva del Garda und kommt Haushalten, Büros und Schulen zugute. Es 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. Seine Einschränkungen – geringe Filtrationseffizienz, begrenzte Filteröffnungen und Medienfläche sowie geringe Hydrophobizität – trugen zur Verschlechterung des Motors und zu häufigen Druckspitzen bei.
Standortbedingungen
Der Standort befindet sich im nordwestlichen Teil des Gardasees und erlebt ein feuchtes, submediterranes Klima ohne Trockenzeit. Mit etwa 151 Regentagen pro Jahr und einer konstant hohen relativen Luftfeuchtigkeit von 74,12% ist die Gegend 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 T7-Effizienz Cam-Flo GT Hybrid Taschenfiltern und T10-Effizienz CamGT 3V-600 V-Bank Endfiltern ausgestattet sind. Die EPA-Effizienz, hydrophobe Konstruktion und 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 und zu starken Druckabfallspitzen (dP), was jährlich drei Vorfilterwechsel und einen Endfilterwechsel erforderlich machte.
Ergebnisse
Die Umrüstung reduzierte den durchschnittlichen Druckverlust um 50%, was zu einer 4-fach längeren Lebensdauer des Endfilters führte, sodass dieser nur alle 4 Jahre ausgetauscht werden muss, und zu einer 9-fach längeren Lebensdauer des Vorfilters, sodass dieser nur alle 3 Jahre ausgetauscht werden muss. Zusätzlich wurde die Installation innerhalb des gewünschten 2-Tage-Zeitrahmens abgeschlossen, ohne den Betrieb zu beeinträchtigen.
Vorgehen und Lösung
Bevor Camfil eine Lösung empfiehlt, wurde der Standort analysiert, Schadstoffe gemessen, das Filterhaus inspiziert und eine Life Cycle Cost (LCC)-Analyse durchgeführt. Camfil unterstützte zudem die Installation und bietet laufende Nachkontrollen, um eine optimale Leistung sicherzustellen.
Camfil hat die ursprünglichen Filter im Verbundstil durch die neue Lösung ersetzt. Die Lösung verwendet statische Filter in einem zweistufigen statischen System, um einen besseren Luftstrom, einen geringeren Druckverlust und weniger Wartungsaufwand zu ermöglichen.
Cam-Flo GT Hybrid T7 Vorfilter verfügen über ausgezeichnete Wassereigenschaften und helfen, die Lebensdauer der Endfilter zu verlängern. CamGT 3V-600 T10 Endfilter sind 24" tief und gewährleisten einen minimalen Druckverlust über die gesamte Lebensdauer.
Ergebnisse
Siehe die untenstehenden Diagramme für den Vergleich zwischen dem Wettbewerber und Camfil Filtern hinsichtlich ihrer resultierenden Druckverluste und Filterlebensdauer in Gasturbinen-Betriebsstunden.
Grafik 1 erste Stufe: Die Filter der Mitbewerber hatten einen hohen durchschnittlichen Druckverlust von 254 Pa (1.02" w.g.), und hätten weiterhin dreimal pro Jahr ausgetauscht werden müssen. Im Vergleich dazu hatten Camfil Filter einen niedrigen durchschnittlichen Druckverlust von 185 Pa (0.75" w.g.), und hielten über 3 Jahre.Grafik 2 zweite Stufe: Die Filter der Mitbewerber hatten einen hohen durchschnittlichen Druckverlust von 459 Pa (1.85" w.g.), und hätten weiterhin jedes Jahr ausgetauscht werden müssen. Im Vergleich dazu hatten Camfil Filter einen niedrigen durchschnittlichen Druckverlust von 184 Pa (0.74" w.g.), und hielten über 4 Jahre.
Zusammenfassend reduzierte das aufgerüstete System den durchschnittlichen Druckverlust um 50%, führte zu einer neunfach längeren Lebensdauer der Vorfilter und einer vierfach längeren Lebensdauer der Endfilter. Die verbesserte Motoreffizienz ermöglichte eine Kraftstoffeinsparung von 540'000 Sm3 und eine CO2-Reduktion von 1'100 Tonnen pro Jahr.