UNA PLANTA ENERGÉTICA SITUADA EN LA COSTA DEL PACÍFICO SE ACTUALIZA A LOS FILTROS DE ENTRADA DE AIRE CAMGT 4V-300 DESPUÉS DE QUE LAS PRUEBAS MUESTREN SUS CAPACIDADES DE TRATAMIENTO DEL AGUA Y DE LA 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 evidenció signos de corrosión en ambos motores, en parte como resultado de los filtros de eficacia F8 estándar instalados en la planta. El equipo evaluó los beneficios de un filtro final de mayor eficacia para reducir la sal ambiental en la entrada de aire de la turbina y en las turbinas de gas.
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 hidrófilos están presentes y los picos de humedad son frecuentes, las partículas depositadas en la media filtrante pueden hincharse, causando una elevada pérdida de carga (dP). La pérdida de carga del 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 medias filtrantes. En presencia de sal, aumenta el riesgo de corrosión en el extremo caliente, lo que da como resultado reparaciones costosas de la turbina.
CamLab, un laboratorio portátil para pruebas de filtración, completó con éxito una prueba a ciega en la planta durante un período de 2122 horas para comparar cuatro filtros de diferentes fabricantes. Los cuatro filtros tenian un área frontal de 24"x24" pero profundidades del elemento filtrante ligeramente diferentes.
Durante la prueba, los filtros fueron expuestos a contaminantes y a condiciones atmosféricas extremas in situ. Los cupones de corrosión también se instalaron aguas abajo de cada conducto de filtración para proporcionar una lectura adicional del rendimiento de los filtros de entrada de aire.
Una vez que se completaron las pruebas en la planta, los filtros se enviaron al laboratorio de Camfil en el Centro de Pruebas y Aprendizaje de Montreal, donde se volvieron a probar 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).
Se instalaron cupones de corrosión de cobre aguas abajo de cada conducto de filtración para medir el nivel de corrosividad del aire y el agua. Los cupones consistentes en tiras de cobre de alta pureza, se midieron de acuerdo con el estandar 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 derivaciones, tener pliegues verticales y buenas capacidades drenantes para reducir los riesgos de corrosión.
La eficacia del filtro final se resume en la Tabla 1. Tres de los cuatro filtros alcanzó una clasificación E10 según EN1822: 2009, mientras que el Filtro B alcanzó una clasificación F9 según EN779: 2012.
La Tabla 3 resume los resultados de la pérdida de carga. El filtro C obtuvo la pérdida de carga más alta al final de la prueba, mientras que el filtro B obtuvo la más baja. La baja pérdida de carga 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 clasificación.
El filtro CamGT 4V-300 12 "tenía una pérdida de carga idéntica al filtro A 17". Esto muestra que la longitud total del filtro por sí sola no implica una pérdida de carga menor.
| 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 |
| Filtro | Eficacia (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
| Filtro | Pérdida de Carga (Pulgada H2O) |
|---|---|
| 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 |
Después de completar todos los análisis de eficacia y pérdida de carga, se realizó una prueba de diluvio en los filtros cargados de polvo en el laboratorio de pruebas CamLab para verificar el rendimiento de los filtros finales cuando se exponen al rocío de agua.
La prueba determinó:
Después de 4"H2O o una hora, lo que ocurriera primero, los resultados en la Figura 1 muestran que cada filtro tuvo 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 con una baja pérdida de carga. Los resultados muestran que el CamGT funcionaría bien en condiciones de alta humedad y niebla.
| Filtro | Duración del Test (min) | Agua en Spray (lbs) | Derivación de agua | Pérdida de carga Max. durante el test (H2O) |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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 4V-300El 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.
El rendimiento superior de CamGT se basa en las características de diseño únicas de Camfil que permiten un rendimiento estable en condiciones climáticas extremas.
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