Filtros GTC
Lucha contra la niebla, la sal y los hidrocarburos

Planta de Cogeneración de Watson

La planta de Cogeneración de Watson, ubicada dentro del complejo de la Rerefinería de Los Ángeles, es la planta de cogeneración más grande de California. La planta produce 400 MW para refinerías locales y vende el exceso de electricidad a la red local de servicios públicos¹. La planta dispone de cuatro motores GE, Frame 7EA que están equipados con cartuchos de 40'' de longitud instalados en un sistema de entrada de aire.

El director de la planta de producción estaba interesado en evaluar diferentes eficacias de filtración y tipos de medias filtrantes. Mientras que los filtros E12 actuales ofrecían una mayor protección del motor que los filtros M6 utilizados anteriormente, el administrador no estaba seguro de si eran la solución óptima para las condiciones de la instalación y las necesidades operativas. Se le pidió a Camfil que realizara la validación con una prueba CamLab in situ, seguida de un análisis del Coste del Ciclo de Vida (LCC).

 

Condiciones de la INSTALACIÓN

La planta de producción está situada junto a una autopista; en un área industrial con grandes refinerías y plantas petroquímicas. Aunque es un área con poco polvo, las turbinas están expuestas a pequeños hidrocarburos y partículas finas. Además, la planta de producción está ubicada justo al lado del Océano Pacífico y esto expone a las turbinas a una fuerte neblina con una alta concentración de sal. Por lo tanto, se requiere una protección de filtración suficiente para evitar la degradación, y las medias filtrantes deben ser capaces de retener mucha humedad y sal. 

 

El Test (Camlab)

Cada turbina de la planta tiene 720 filtros de cartucho, con clasificación E12, la clase  más alta comúnmente utilizada para los filtros de entrada de aire de turbinas de gas. En un esfuerzo por optimizar la filtración a las condiciones ambientales y para minimizar el riesgo de una elevada pérdida de carga (dP), la solución de filtración E12 actual se probó con tres productos de menor eficacia: el filtro de cartucho Tenkay GTC F9 suministrado por Camfil y dos cartuchos filtrantes diferentes suministrados por otras compañías de filtración. El CamLab, (Laboratorio Móvil de Camfil para probar filtros), fue comisionado en el lugar durante 3 meses. Los parámetros medidos incluyeron el flujo de aire, la pérdida de carga del filtro (dP), la eficacia de filtración, la temperatura ambiente y la humedad relativa del ambiente.

Al final de la prueba, los cuatro filtros fueron enviados al laboratorio de Camfil, donde se volvieron a probar para validar los resultados de la prueba CamLab. 

Los valores de la pérdida de carga en la Tabla 1 indican que el Tenkay GTC y el Filtro D tenían una pérdida de carga (dP) más baja, sin embargo, el Filtro B tenía una (dP) un 22% más alta, mientras que el Filtro A tenía un (dP) 15% más alta al final de la prueba in situ.

 

Eficacia de Descarga

Los filtros fueron descargados para indicar su verdadera clase de eficacia. En la Tabla 2 se describe la eficacia de descarga de los filtros, mostrando que el Tenkay GTC de Camfil era el único filtro que permanecía en su clase de eficacia una vez descargado.

 

Tabla 1: Resultados Pérdida de Carga

Filtro  Pérdida de carga columna de agua (@700 CFM)
Filtro A (F9) 0.79
Filtro B (E12) Actual

0.84

Tenkay GTC (F9) 0.69
Filtro D (E10) 0.69

Tabla 2: Resultados Eficacia de Descarga

Filtro Eficacia de Descarga (EN779 y EN1822)
Filtro A (F9) F7
Filtro B (E12) Actual E11
Tenkay GTC (F9) F9
Filtro D (E10) F9

Tenga en cuenta que para una clasificación de filtro E10, E11 o E12 según el estándar EN1822, la eficacia en el tamaño de partícula más penetrante (MPPS: rango típico de 0,08-0,15 m) debe ser superior al 85%, 95% o 99,5%, respectivamente, en los filtros descargados.

Tenga en cuenta también que para una clasificación de filtro F9 según el estandar EN779, la eficacia a 0,4 m debe ser superior al 70%.

FigurA 1: Resultado de las pruebas

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TablA 3: Resultado de las pruebas

Filtro  Duración (min) Agua Esterilizada (lbs) Max. Pérdida de Carga (columna de agua)
Filtro A (F9) 28 27 5.0
Filtro B (E12) Current 35 31 5.0
Tenkay GTC (F9) 180 165 1.9
Filtro D (F9) 122 98 5.0
 

aNÁLISIS

Como el objetivo general de la prueba era determinar el impacto de reducir el nivel de eficacia en la instalación, se pueden sacar varias conclusiones.

  • El filtro A tuvo la eficacia de descarga más baja en F7 combinada con la segunda pérdida de carga más alta y fue el primer filtro que falló a 5 "/H2O después de 28 minutos de niebla simulada.

  • El filtro B tuvo la mayor eficacia de descarga en E11, pero tuvo la mayor pérdida de carga y fue el segundo en fallar a 5 "/H2O después de 35 minutos de niebla simulada.

  • El filtro Camfil y el filtro D tuvieron pérdidas de carga idénticas y una eficacia similar de descarga de F9. Además, 24 horas después de la prueba de diluvio, el filtro D todavía estaba empapado de agua, mientras que el filtro Tenkay GTC se había secado por completo, lo que indica una mayor hidrofobicidad (resistencia a la penetración de agua).
  

¿La Eficacia de Descarga es Importante?

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Durante la fabricación de algunas medias filtrantes sintéticas, se acumula una carga eléctrica, lo que aumenta temporalmente la eficacia inicial del filtro. Esta carga temporal eventualmente desaparece, y la eficacia se desploma. En teoría, mientras la carga eléctrica está disminuyendo, las partículas de polvo se acumulan en el filtro, lo que aumenta la eficacia.

La planta de cogeneración de Watson tiene concentraciones de polvo (partículas más pequeñas y finas), por lo tanto, es importante considerar la eficacia de descarga inicial en comparación con sólo la eficacia media al comprar filtros. Solicite siempre informes de prueba según los estándares EN779 o EN1822


1 http://www.decentralized-energy.com/articles/2012/08/tesoro-gain-control-of-californias-largest-chp-plant-after-bp-deal.html