El Golfo de Luisiana
Actualización a CamGT 3V-600

Actualización a camGT 3V-600 para un ciclo de vida de 6 años y para evitar la degradación del motor.

La prueba de comparación indica un potencial de ahorro de $937,000 USD durante un período de seis años al actualizar a EPA

Una nueva planta de ciclo combinado en la Costa del Golfo de Louisiana ha estado operando comercialmente desde 2014. La planta dispone de dos turbinas de gas GE 7F.04, que producen 171 MW cada una, y una turbina de vapor que produce 218 MW, con un total de 560 MW de potencia.

A principios de 2016, un pequeño equipo de gerentes de turbinas tomó medidas proactivas para evitar la corrosión y las incrustaciones de los compresores que habían afectado la producción de energía de otras turbinas 7FA. La corrosión, si no se controla, podría costarle a la nueva planta millones de euros debido a la renovación del motor y la pérdida de ingresos. Además, el equipo entendió cómo las incrustaciones podrían conducir a la degradación de la potencia y del motor. Aunque la degradación causada por el ensuciamiento puede mitigarse un poco mediante lavados fuera de línea.

Otra iniciativa de la planta fué cambiar su calendario de interrupción de la actividad de tres a seis años, por lo que requieren filtros finales con un ciclo de vida útil más elevado. Para seleccionar los filtros apropiados que evitarán la corrosión y las incrustaciones en esta nueva planta, decidieron probar varias configuraciones de filtros con el CamLab de Camfil. El CamLab, un laboratorio de pruebas móvil que consta de cuatro conductos separados que pueden equiparse con prefiltros y filtros finales para monitorizar y analizar el rendimiento de la capacidad de cada configuración.

Gracias al CamLab se reveló información crítica sobre qué configuración de filtración resistiría las duras condiciones del entorno, evitaría la necesidad de lavar el agua y eliminaría el mantenimiento relacionado con la corrosión.

 

La Localización

La planta está ubicada a menos de 20 millas de la Costa del Golfo, a lo largo del río Mississippi en el sur de Louisiana. Esta localización en particular tiene temperaturas anuales de 70°F / 22ºC, con temperaturas entre mayo y septiembre que a menudo superan los 90°F / 32ºC, con una humedad relativa superior al 90%1. Durante el verano, las tormentas producen fuertes lluvias en cortos períodos de tiempo.

Al estar la planta ubicada en un área industrial, las turbinas están expuestas a fuertes concentraciones de polvo de varias partículas como el yeso y el grano en el aire de las plantas de producción de alrededor. La combinación de humedad y gran carga de polvo hace de este sitio un entorno desafiante.

 

Configuración del Filtro

La configuración del filtro en 2016 fue un pre filtro de bolsa de 12" en dos etapas, con una eficacia M5 y un filtro compacto de 17", con una eficacia F92. Los aumentos de la tasa de calor, causados por incrustaciones, requirieron un lavado con agua para la recuperación. El equipo realizó lavados diarios en línea y dos lavados fuera de línea por año; esto resultó en una mejora del 2% en la tasa de calor cada vez que el agua se lavaba fuera de línea.

 

El Test

El CamLab se puso en servicio en el sitio durante 2.200 horas (3 meses) con tres configuraciones diferentes de 2 etapas descritas en la Tabla 1.

La tabla muestra que el filtro CamGT 3V-600 24 "E103, al tiempo que ofrece una mejor eficacia, superó claramente al filtro F9 de 17" de la competencia en términos de pérdida de carga. El filtro Camfil CamGT 4V-300 12 "E10 tuvo un rendimiento de pérdida de carga similar al de la competencia inicialmente, incluso con una mayor eficacia. Esto destaca que la profundidad del filtro es solo una parte del diseño: aerodinámica, rendimiento de los medios, superficie de los medios, también Como construcción, son igualmente importantes en el diseño de un filtro de buen rendimiento.

La configuración 3V-600 funcionó bien en términos de pérdida de carga y eficacia debido a su marco profundo de 24" (dos veces la profundidad del 4V-300), configuración aerodinámica y área de medios optimizada. Este marco profundo permite un área de medios incomparable y baja velocidad, que proporciona la pérdida de carga más baja y la vida útil más larga disponible.

ANÁLISIS DEL COSTE DEL CICLO DE VIDA (LCC)

Se realizó un análisis de coste del ciclo de vida (LCC) para determinar la configuración más rentable.

La Figura 1 indica que el coste del ciclo de vida más bajo durante un período de seis años se predice para la configuración 3V-600. Debido a la eficacia E10, la planta encontraría efectos de incrustación mínimos. La mayoría de los ahorros, por lo tanto, son el resultado de una menor contaminación que conduce a una mayor potencia de salida, con ahorros de hasta el 88%. Al minimizar el efecto de incrustación en este caso, la Tabla 2 muestra que la planta podría reducir las necesidades de mantenimiento al requerir la mitad de los lavados.

La Tabla 2 muestra además que la configuración 3V-600 requiere el cambio final del filtro después de 48,000 horas. Esto permitiría a la planta cumplir con su iniciativa de operar continuamente durante seis años sin apagarse para el reemplazo final del filtro.

Se espera que la planta ahorre potencialmente un total de aproximadamente el 29% en comparación con la configuración de la competencia, o una estimación de ahorro de $ 937,000 USD durante un período de seis años4.


MEJORAS

Como resultado de los resultados de CamLab y el análisis de LCC, Camfil recibió el proyecto de instalar los prefiltros CamFlo como primera etapa y los filtros CamGT como etapa final.


VENTAJAS DE CAMGTS5

Un fenómeno común en los filtros de aire de entrada ordinarios es la derivación y las fugas, que permiten que la sal, el agua y las partículas gruesas y sub micrométricas pasen a través de los filtros. El control de bypass y fugas evitará incrustaciones y corrosión, desgaste de los componentes de la turbina, así como tiempos de inactividad innecesarios y costosos.


Juntas

El CamGT tiene una junta interminable de una sola pieza, en lugar de cuatro piezas. Como no hay aberturas se evita la entrada del agua.


Pegamento

El marco sólido y hermético de CamGT está diseñado para evitar cualquier derivación debido a la nueva técnica de pegamento patentada de Camfil, el diseño de doble sellado. Los medios generalmente se pegan al cabezal del filtro con 2-4 pasos de pegamento, sin embargo, el diseño de doble sellado es una técnica de pegamento de 6 pasos que fija las medias filtrantes al marco, lo que garantiza la prevención de fugas.


Resistente a la Humedad

El CamGT no solo ofrece una gran superficie de medios, sino que también presenta plegado vertical y separadores de fusión en caliente interrumpidos patentados para un manejo óptimo del agua.

Su construcción permite que el agua atrapada se drene libremente del filtro durante la operación, evitando así el arrastre de impurezas disueltas (es decir, sal) y manteniendo una pérdida de carga en condiciones de alta humedad.

CamGT

Características Clave

  • Alta eficacia de filtración
  • Baja pérdida de carga también en condiciones húmedas
  • Larga vida útil del filtro
  • Resistencia a las turbulencias

Beneficios para el Usuario

  • Aumentar la disponibilidad de la turbina.
  • Menor consumo de combustible
  • Mayor potencia de salida
  • Vida extendida de la turbina
  • Costes reducidos del ciclo de vida (LCC)

1 Philip Grigsby, pronosticador de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Departamento de Comercio de EE. UU.

2 F9 por EN779 Sistema de clasificación de filtro europeo: Eficacia media ≥ 95% on 0.4 µm

3 E10 por EN1822 Sistema de clasificación de filtro europeo: E10: Eficacia inicial ≥ 85% en MPPS (tamaño de partícula más penetrante), típicamente entre 0.1-0.2 µm.

4 El LCC se calculó utilizando datos específicos del sitio y no se puede usar como una predicción para cada sitio. Solicite un LCC personalizado para su sitio: https://www.camfil.com/en/support-and-services/support/contact-locator

5 El CamGT 3V-600 y 4V-300 tienen tres medios y el mismo marco de filtro. Debido a la forma rediseñada y la mayor cantidad de medios en el 3V-600 frente al 4V-300, se puede lograr una caída de presión mucho más baja y estable.