FUNCIONAMIENTO SIN CORROSIÓN CON SALIDA ESTABLE

PLANTA ENERGÉTICA EN LA COSTA DEL PACÍFICO

UNA PLANTA ENERGÉTICA EN LA COSTA DEL PACÍFICO ACTUALIZA EL CAMGT 4V-300 FILTROS DE ENTRADA DE AIRE DESPUÉS DE LAS PRUEBAS PARA MOSTRAR SUS CAPACIDADES DE MANEJO DE AGUA Y SAL.

En 2016, el equipo de ingeniería de una planta de energía ubicada cerca del aeropuerto de Los Ángeles en California realizó una inspección por boroscopio en dos motores de turbina de gas Siemens 501F. La prueba indicada signos de corrosión en ambos motores, en parte como resultado de los filtros de eficacia F8 estándar del fabricante instalado en el sitio. El equipo evaluará los beneficios de un filtro final de mayor eficacia para reducir la sal ambiental en la entrada de aire de la turbina y las turbinas de gas.

El sitio

La planta está ubicada en la costa del Pacífico en un hueco profundo, donde una gruesa capa marina (niebla) se arrastra desde el océano cercano y se asienta, causando condiciones de humedad cada vez más altas.

En ambientes donde la sal y otros contaminantes hidrofílicos están presentes y los picos de humedad son frecuentes, las partículas en el medio filtrante pueden hincharse, causando una alta pérdida de carga (dP). El alto filtro dP reduce la eficacia del compresor y, en última instancia, la potencia de salida. En un caso extremo, puede activar una alarma de turbina y obligar a los operadores a reducir su capacidad. Además, una dP alta aumenta el riesgo de migración de sal a través de los medios de filtro. En presencia de sal, aumenta el riesgo de corrosión en el extremo caliente, lo que lleva a reparaciones costosas de la turbina.


El test

CamLab CamLab, un laboratorio portátil para probar filtros, completó con éxito una prueba ciega en el sitio durante un período de 2122 horas para comparar cuatro filtros de diferentes fabricantes. Los cuatro filtros tienen un área frontal de 24"x24" pero profundidades de elemento de filtro ligeramente diferentes.

Durante la prueba, los filtros fueron expuestos a contaminantes in situ y condiciones atmosféricas. Los cupones de corrosión también se instalaron aguas abajo de cada conducto de filtro para proporcionar una lectura adicional del rendimiento de los filtros de entrada de aire.

Una vez que se completaron las pruebas en el sitio, los filtros se enviaron al laboratorio de Camfil en el Centro de Pruebas y Aprendizaje de Montreal, donde se volvieron a probar los filtros para verificar su rendimiento en condiciones controladas de laboratorio. La eficacia y la pérdida de carga se midieron primero, seguidas de una prueba de diluvio (pulverización de agua).

 

Resultados del Test

Test de Corrosión CamLab

Se instalaron cupones de corrosión de cobre aguas abajo de cada conducto de filtro para medir el nivel de corrosividad del aire y el agua. Los cupones consisten en tiras de cobre de alta pureza, que se midieron de acuerdo con ISA 71.04: 2013 para determinar el cambio en el grosor resultante de la corrosión de los metales básicos. La Tabla 1 muestra que los filtros de la competencia tenían entre 6900 y 7700 angstroms de corrosión. Mientras tanto, el CamGT 4V-300 tenía 3300 angstroms de corrosión. Eso es el doble del nivel de protección al filtro más cercano en la prueba de cupón de corrosión. Esto muestra que la eficacia del filtro no es suficiente para prevenir la corrosión: los filtros deben estar libres de bypass, tener pliegues verticales y buenas capacidades de drenaje para reducir los riesgos de corrosión.

Eficacia

La eficacia del filtro final se resume en la Tabla 1. Tres de los cuatro filtros lograron una calificación E10 según EN1822: 2009, mientras que el Filtro B logró una calificación F9 según EN779: 2012.

Pérdida de Carga

La Tabla 3 resume los resultados de la pérdida de carga. El filtro C tuvo la pérdida de carga más alta al final de la prueba, mientras que el filtro B tuvo la más baja. La baja presión del filtro B puede explicarse por la eficacia relativamente baja, ya que es el único filtro F9 en comparación con los tres filtros E10 de mayor calificación.

El filtro CamGT 4V-300 12 "tenía una presión idéntica al filtro A 17". Esto muestra que la longitud total del filtro por sí sola no implica una pérdida de carga menor.

Tabla 1: Resultados del cupón de corrosión de cobre

Filtro Total Å
 Filtro A (E10) 17" 7749.7
Filtro B (F9) 17" 7303.2
Filtro C (E10) 12" 6947.3
CamGT 4V-300 (E10) 12" 3386.7

Tabla 2: Resultado de Eficacia

Filtro Efficiency (EN1822:2009)
Filtro A (E10) 17" E10
Filtro B (F9) 17" F9*
Filtro C (E10) 12" E10
CamGT 4V-300 (E10) 12" E10

*According to EN779:2012

Tabla 3: PÉRDIDA DE CARGA

Filtro Pressure Drop (inch w.g.)
Filtro A (E10) 17" 1.02
Filtro B (F9) 17" 0.66
Filtro C (E10) 2" 1.51
CamGT 4V-300 E10 12" 1.01

Resultado de la Prueba (Spray de Agua)

Después de completar todos los análisis de eficacia y pérdida de carga, se realizó una prueba de diluvio en los filtros cargados de polvo con la prueba CamLab para verificar el rendimiento de los filtros finales cuando se exponen al rocío de agua.

La prueba determina:

  • Resistencia del filtro a la penetración de agua.
  • Aumento de la tasa de pérdida de carga sobre los filtro. 

Habían pasado 4"w.g (columna de agua) o una hora, lo que ocurriera primero. Los resultados en la Figura 1 muestran que cada filtro tenía más del 20% de derivación de agua con la excepción del filtro Camfil. Además, el CamGT fue el único filtro que duró los 60 minutos completos, sin ninguna cantidad sustancial de derivación de agua, y terminando en una baja pérdida de carga. Los resultados muestran que el CamGT funcionaría bien en condiciones de alta humedad y niebla.


Figure 1: Prueba de Diluvio

Image-Pacific-Coast-Deluge-Graph-ENG.jpg

Tabla 4: PRUEBA DE DILUVIO

Filtro Duración del Test (min) Agua en Spray (lbs) Bypass de agua Pérdida de carga Max. durante el test (inch wg)
Filtro A 43 47 14 4.7
Filtro B 60 66 23 0.8
Filtro C 35 39 9 5.5
CamGT 4V-300 60 66 0 1.2

 

Mejoras

Satisfechos con los resultados de las pruebas, la planta actualizó su sistema de filtración a los filtros CamGT 4V-300, E10 para ambos motores.


CamGT 4V300 Red filterCamGT 4V-300

Key Takeaways

El CamGT 4V-300 fue el único filtro que superó con éxito las cuatro pruebas. Mostró mejoras medibles en la corrosión en comparación con los otros filtros en la prueba de corrosión. Todos los filtros fueron equivalentes en eficacia inicial, sin embargo, como demuestra la prueba de eficacia en filtros usados, la prueba de corrosión y la prueba de diluvio, la eficacia de la prueba de laboratorio inicial no debe ser el único factor a considerar. Los filtros también deben ser hidrófobos para evitar la penetración de agua y sal.


CamGT 4V-300

El rendimiento supremo de CamGT se basa en las características de diseño únicas de Camfil que permiten un rendimiento estable en condiciones climáticas extremas.

Características Clave

  • Drenaje eficiente del agua
  • Alta eficacia del filtro
  • Baja pérdida de carga también en condiciones de humedad
  • Alta resistencia a la explosión
  • Impacto ambiental reducido

Beneficios para el Usuario
  • Menos paradas de mantenimiento
  • Mayor disponibilidad de turbina
  • Mayor eficiencia de combustible
  • Mayor potencia de salida y más estable
  • Vida extendida de la turbina
  • Aumento general de las ganancias operativas