Optimización de la filtración en un entorno desértico húmedo y polvoriento

CANALIZACIÓN DEL NORTE DE ÁFRICA

La filtración por pulsaciones se ha utilizado tradicionalmente en lugares secos y desérticos donde hay grandes cantidades de polvo.
También la gran cantidad de humedad y niebla también suelen estar presentes y combinadas con una carga de polvo alta pueden causar picos de alta presión y re-arrastre de partículas.

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Una planta del norte de África fue un gran caso práctico de una instalación que enfrenta una alta humedad estacional y altas concentraciones de polvo grueso. La tubería tiene un total de veinte motores de 30 MW, la mitad de los cuales están en el interior y están equipados con sistemas de filtración por pulsaciones.

Estas turbinas estaban originalmente equipadas con filtros de pulsaciones M6 / MERV 16 y enfrentaban una humedad relativa promedio de más del 50%. El polvo es típico en la zona y contiene principalmente arena, tanto en forma de calcio como de silicio, partículas de combustión y algunas sales. Después de una importante auditoría realizada por una inspección de un tercero, el operador encontró polvo en las turbinas de gas y decidió mejorar la eficacia de filtración de entrada.

Los sistemas de una sola etapa generalmente ofrecen una eficacia de filtración más baja y, combinados con la humedad, tienen más probabilidades de sufrir un re-arrastre de partículas; provocando que las partículas se disuelvan en la humedad ambiental y pasen a través del medio hacia el lado limpio.

Cambiar a un filtro de mayor eficiencia, mínimamente F9 según EN779:20121, y elegir medios con propiedades hidrofóbicas puede resolver estos problemas. La mayoría de los operadores entienden el valor agregado de una filtración de mayor eficiencia, pero muchos temen que aumentar la eficiencia pueda afectar negativamente la vida útil del filtro y aumentar las necesidades de mantenimiento para el reemplazo del filtro.

 

La Solución 

Camfil propuso la instalación del CamPulse HemiPleatTM GTC como actualización. El GTC, con un cartucho F9/MERV 16 con propiedades de carga de profundidad ha demostrado ser el producto más elegido cuando hay grandes cantidades de polvo y humedad.

Los filtros se instalaron en primavera del 2012 y, dos años más tarde, consiguieron 3.500 horas de funcionamiento. La turbina de gas no sufrió una aparente degradación de la potencia y la curva de pérdida de carga del filtro mostró una estabilidad impresionante. Con un promedio de 181 Pa (0,73" p.b.p.), el filtro sigue funcionando como nuevo, prometiendo muchos más años de servicio (consulte la figura 1).

Impacto

La pérdida de carga (PD) y la eficacia tienen un impacto en la potencia de salida de la turbina. La pérdida de carga está directamente relacionada con la vida útil del filtro, en general 1" de DP (250 Pa) reduce la potencia de la turbina en un 0,375% y aumenta la tasa de calor en un 0,125%, pero, sobre todo, la pérdida de carga pueden tener un impacto negativo al tropezar con la turbina y forzar una interrupción en el reemplazo del filtro.

Cuando la eficacia de filtración es inadecuada, la turbina está sujeta a incrustaciones y corrosión. También existe el riesgo de tapar los orificios de enfriamiento, lo que puede causar un aumento de la temperatura y acortar la vida útil de la pala de una turbina.

La baja pérdida de carga nunca debe lograrse a expensas de una filtración de alta eficiencia, sino más bien, con una buena construcción del filtro y los medios adecuados. La combinación de pérdida de carga baja y alta eficacia proporcionará a los operadores:

  • Menos interrupciones no planificadas.
  • Menor coste de mantenimiento.
  • Mayor disponibilidad del motor.
  • Mayor potencia de salida.

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1 F9 Clasificación EN779: 2012: Calificación de eficacia mínima al 70% y eficiencia promedio del 95% a 0.4 µm.