MEJORANDO EL RENDIMIENTO EN UN AMBIENTE MÁS LIMPIO

Union Gas - Bright Station

La comparación lado a lado muestra los beneficios de una filtración de mayor grado incluso en áreas rurales muy limpias.

La estación de compresores Bright de Union Gas tiene dos turbinas de gas RB211 que se instalaron hace 25 años con sistemas de entrada de pulso estilo tenkay. Como parte de su programa de excelencia de mantenimiento, y para optimizar su programa de lavado en remojo, el personal de operaciones de Bright comenzó a buscar posibles actualizaciones de filtración. Estas actualizaciones esencialmente permiten la operación continua durante el invierno, eliminando así la necesidad de apagar las turbinas por mantenimiento. Para determinar si podrían mejorar las operaciones, Bright recibió una consulta gratuita con Camfil para comprender mejor los últimos desarrollos de los medios.

La zona

Blandford-Blenhein es un área rural muy limpia y con poco polvo ubicada en Ontario, Canadá. La concentración de polvo PM2.5 promedio 6 µg/m3. En comparación, la concentración promedio de EE.UU. PM2.5 es de 9 µg / m3 1. Con 6 µg / m3, el área es más limpia que el 90% de todos los sitios. A pesar de las condiciones de limpieza, las turbinas estaban sucias. Como resultado, el personal tendría que lavar el motor fuera de línea cada 1000 horas y experimentaría una degradación de potencia de 2.5 MW (6% de la producción total) durante ese período.

 

Rendimiento de monitorización

Para comprender el rendimiento del filtro y el impacto en las turbinas, se realizó una prueba de comparación de rendimiento lado a lado entre los filtros existentes de Bright (filtros mezclados M6) y los filtros sintéticos Camfil de GTC F92. Para medir la eficacia de ambos filtros, un contador de partículas midió la concentración de partículas antes y después de los filtros. Luego se evaluó la limpieza del compresor con la concentración de partículas en el líquido de lavado en remojo. Finalmente, el consumo de combustible, así como el impacto en el rendimiento del compresor, se rastrearon durante más de un año.

 

Resultados del Test

Image Union Gas Filter Efficiency ENG

A pesar de la diferencia en la eficacia, tanto los filtros mezclados como los GTC tienen la misma calificación ASHRAE MERV 163. El estándar ASHRAE prueba los filtros desde la eficacia inicial, que puede estar cargada electrostáticamente; también se cargan rápidamente a su capacidad máxima. Tanto la carga electrostática como la carga de polvo tienen un impacto positivo en la eficacia del filtro y, como tal, pueden exagerar el rendimiento del filtro, lo que resulta en una clasificación alta. En la vida real, cualquier carga se desgastaría rápidamente, haciendo que la eficacia cayera en picado.
Cuando el filtro se carga en el laboratorio, o si se instala en un área de polvo muy alta, la eficacia aumentaría debido a la acumulación de polvo en el filtro: esa masa de polvo actúa como una barrera adicional, lo que le permite capturar partículas más pequeñas, aumentando así la eficacia media.

Cuando un sitio está extremadamente limpio, un filtro puede permanecer en su eficacia de descarga mínima durante años, ya que la carga electrostática desaparece y no hay suficiente acumulación de polvo para que la eficacia aumente. Esto puede causar incrustaciones, corrosión o taponar los orificios de enfriamiento de la turbina, lo que puede causar un aumento de la temperatura, acortando la vida útil de las palas de la turbina.

"Union Gas Limited se asoció con Camfil para probar el nuevo filtro GTC F9 para una de las unidades de compresor (RB211 G DLE) en la flota UG ubicada cerca de Bright Town en Ontario. Basado en el análisis comparativo con filtros mezclados M6, los nuevos filtros proporcionaron una mejor filtración y hubo una gran mejora en la limpieza del motor que condujo a una mayor eficacia del compresor de aire del motor "- Syed Hasan, ingeniero de operaciones de compresores en Union Gas

Al contrario de ASHRAE, el estándar EN779:2012 requiere una eficacia promedio y una eficacia mínima descargada, comenzando desde la clase de filtro F7. Los filtros combinados de Bright no cumplen con el requisito mínimo de eficacia de descarga y, por lo tanto, se clasifican como M6. Los filtros GTC tienen una eficacia de descarga mínima del 70%, cumpliendo los requisitos F9.

En consecuencia, especialmente en entornos muy limpios y con poco polvo, es muy importante verificar la eficacia
mínima de un filtro de pulso. Un F9 es la calificación mínima recomendada; se necesitaría un lavado en remojo significativamente menos frecuente que con una clase de filtro inferior.

 

Image-Union-Gas-Compressor-Efficiency-ENG.png

Datos de Filtración *M6 Combinado *Camfil GTC F9
Eficacia
en 0.4 µm después de 1 año
5% 75%
Pérdida de carga Media del Filtro
("w.g.)
0.32 0.34

Limpieza del motor
Concentración de partículas de 2 µm y más en líquido de lavado con agua después de 1000 h de tiempo de ejecución

1020 mg/L 220 mg/L

Eficacia de Compresión 
Pérdida de potencia a las 1000h (%)

6% 1%
Incremento del consumo de fuel debido al abordaje
2.2% 0.3%
ASHRAE MERV Ratio MERV16 MERV16

 

LOS BENEFICIOS

Image-Union-Gas-Wash-Fluid-ENG.pngLíquidos de lavado en remojo de los medios mezclados M6 (izquierda) en comparación con un F9, GTC (derecha) después de 1000 horas

Para el equipo de Bright, la mayor eficacia y la pérdida de carga estable de los filtros GTC se tradujeron en una reducción de incrustaciones y mostraron una correlación directa con la eficacia mejorada del compresor.

Para Bright, significaba:

  • un motor más limpio
  • una salida de potencia más alta y más consistente entre lavados
  • sin parones para lavarse sin remojo durante el invierno
  • ahorro de combustible

LA TECNOLOGÍA GTC

El GTC es un medio tridimensional con propiedades de carga en profundidad y alta eficacia constante (F9). Sus fibras sintéticas ofrecen más resistencia y un mejor rendimiento incluso en condiciones de alta humedad. Además, las fibras sintéticas lisas ofrecen baja impedancia al flujo de aire, lo que resulta en una menor pérdida de carga. Además del rendimiento de los medios, la tecnología de plegado abierto de Hemi-PleatTM en los cartuchos Camfil ofrece un espacio más amplio, exponiendo más medios de superficie a la corriente de aire. Estas características dan como resultado:

  • Disminución de la pérdida de carga general y, lo que es más importante, la pérdida de carga mínima aumenta incluso en áreas de alta humedad.
  • Liberación de polvo mejorada durante la limpieza por pulsos y mayor vida útil del filtro

 

 


1 http://www.epa.gov/airtrends/pm.html : PM2.5 concrentacion de polvo de 6µg/m³ es la masa de partículas debajo de las de 2.5 microns/m³

2 F9 para EN779:2012: Sistema de clasificación de filtro europeo: F9 = 95% de eficiencia promedio en 0.4 µm, 70% de eficacia mínima

3 ASHRAE es un sistema de clasificación de filtro estándar de EE. UU. su sistema de calificación es el Valor mínimo de informe de eficiencia (MERV)

*EN779:2012 Estándar