Camfil's compacte statische EPA retrofit oplossing
BESPAART FOXTROT INTERNATIONAL 3 SHUTDOWNS PER JAAR & ELIMINEERT CORROSIE OP OFFSHORE PLATFORM

Camfil & Solar Panels werken samen bij het ontwerpen van een nieuwe oplossing 

Al meer dan tien jaar werken Camfil en Solar Turbines samen om optimale oplossingen te ontwerpen voor offshore-, kust- en milieutoepassingen. Solar Turbines benaderde Camfil met de behoefte aan een zeer efficiënte compacte oplossing. Het idee was om een product te hebben met een voetafdruk die identiek is aan de bestaande hogesnelheidsfilterhuizen en tegelijkertijd te zorgen voor langere vervangingsintervallen van de filters, een lagere initiële drukval (dP), betere hydrofobe eigenschappen en een EPA-efficiëntie voor de verwijdering van deeltjes (vooral zout).

 

Situatie

Foxtrot International, een upstream olie- en gasspeler, beheert een gasexporterend platform voor de kust van Ivoorkust, Afrika, waar zij twee mechanische aandrijvingen voor de Solar Centaur 50 gasturbine-eenheden (5MW elk) exploiteren, die compressoren met hoge beschikbaarheidseisen aandrijven.

De units A en B worden blootgesteld aan zware omgevingscondities die leiden tot pieken in dP en overmatige motordegradatie door vervuiling en corrosie. Als gevolg daarvan werd Foxtrot gedwongen om ongewenste stilleggingen te plannen voor onderhoud.

DE SITE 

Het offshoreplatform wordt blootgesteld aan hoge vochtigheid en temperaturen, zeezout in de lucht, samen met andere verontreinigingen uit de flare, bevoorradingsschepen, procesapparatuur en verontreinigingen uit de smeerolieafvoer.

Daarnaast wordt de locatie blootgesteld aan extreem stof als gevolg van Harmattan zandstormen die vier maanden per jaar voorkomen tussen eind november en mid-maart. Tijdens dit droge seizoen reist het stof van de Sahara naar de Ivoorkust en wordt het honderden kilometers over de Atlantische Oceaan naar het platform getransporteerd.

Hoewel de systemen zich tussen de dekken bevinden en niet worden blootgesteld aan directe regen of zeebuien, worden de eenheden, met name Unit B, vaak uitgedaagd door zoutwater- en Harmattaanse stormen.

OORSPRONKELIJKE FILTERCONFIGURATIE

Het oorspronkelijke aanzuigsysteem was een hoge snelheid (31.298 CFM) configuratie met negen M6-eindfilters (3W x 3H) per turbine.

ONDERHOUDSBEHOEFTEN 

Door de extreme omstandigheden op het terrein zijn de turbineprestaties van Unit B aanzienlijk afgenomen.

  • Voor een hoog dP in het hele systeem waren vier keer per jaar stilleggingen nodig voor het vervangen van de filters.
  • De motor moest vier keer per jaar offline worden gewassen vanwege vervuiling; en, 
  • Een boroscoopinspectie toonde tekenen van corrosie aan op de motoren, wat kostbare reparaties vereist.

INSPECTIE TER PLAATSE

Camfil stuurde technische sitevertegenwoordigers om de bestaande luchtinlaatsystemen en hun omgeving te evalueren. Vanwege Camfil's uitgebreide palmares vol met succesvolle offshore filtratiesystemen koos Solar voor Camfil om het project mee uit te werken. 

VOORGESTELDE FILTERCONFIGURATIE

De doelstellingen van Foxtrot waren het elimineren van degradatie en het minimaliseren van de onderhoudsbehoefte tot één keer per jaar. Om dit te bereiken, adviseerde Camfil om het filterhuis te herontwerpen naar de Compact EPA Filter oplossing bestaande uit:

  • CamVanes
  • Voorfilter CamGTR 3V-600 F8 volgens EN779:2012 dat tijdens het gebruik kan worden vervangen (negen stuks)
  • Eindbarrièrefilter CamGT 3V-600 E10 volgens EN1822:2009 (negen stuks)

Het nieuwe filterhuis maakt gebruik van negen voorfilters achter elkaar met negen hoogrendementsfilters om in de bestaande footprint te passen.

RETROFIT SITE SUPERVISIE

Om de stilstandtijd tijdens het installatieproces tot een minimum te beperken, was coördinatie van groot belang. Het team van Camfil ging ter plaatse om de installatiewerkzaamheden en het ter plaatse oplossen van problemen te begeleiden. We beoordeelden de benodigde apparatuur en de benodigde mankracht. 

Figuur 1: Foxtrot drukval doorheen de tijd


PRESTATIES

Figuur 1 toont dP in de loop van de tijd voor beide motoren.

 

Motor B bevindt zich in een meer uitdagend gebied op het platform, wat resulteert in meerdere dP-pieken pre-upgrade, soms meer dan 5,2" w.g. Bij elke piek was een ongeplande uitschakeling nodig voor het vervangen van het filter.



Nadat Foxtrot in maart 2016 een upgrade naar de Compact EPA Static-oplossing had uitgevoerd, werd dP gestabiliseerd en duurden de filters het hele jaar zonder ongeplande stilleggingen.



Motor A bevindt zich in een schoner gebied op het platform, wat resulteert in een stabielere dP en minder pieken, pre- en post-upgrade. Ondanks de schonere condities, piekte dP tot 3,1" w.g. pre-upgrade, terwijl dP niet meer dan 1,7" w.g. bereikte met de Compact EPA-oplossing.

KERN VAN DE ZAAK

De resultaten zijn indrukwekkend omdat de geüpgrade oplossing een lager dP levert en tegelijkertijd EPA-efficiëntie biedt ten opzichte van de oorspronkelijke M6-efficiëntie. Een typische E10 EPA-filteroplossing zal naar verwachting een hogere dP hebben dan een M6-filteroplossing bij gebruik van dezelfde behuizingsgrootte. De Compact Static EPA-filteroplossing is in staat om een EPA-efficiëntie te leveren bij een lagere dP en met een langere levensduur, wat resulteert in een veiligere, betrouwbaardere en productievere werking.

De site manager bevestigde verder een aanzienlijke verbetering van de motorprestaties, waardoor ze een volledig jaar kunnen draaien zonder ongewenste onderbrekingen die eerder werden veroorzaakt door vervuiling en corrosie met het originele systeem.

Resultaten

  • Van 4 naar 1 filtervervanging per jaar
  • Van 4 naar 1 waterwassingen per jaar
  • Corrosieproblemen zijn van de baan
  • Dezelfde voetafdruk

CAMFIL’S COMPACTE STATISCHE EPA SYSTEEM  VOOR OFFSHORE SITES

Het Compact Static EPA-systeem is ontworpen om bestand te zijn tegen de zwaarste omgevingen met beperkte ruimte, dit met behulp van de unieke hoge efficiëntie CamGT 3V-600-filterreeks. Het diepere filterframe biedt een maximaal gebruik van de filtermedia, waardoor een ongeëvenaard mediagebied en een lage mediasnelheid mogelijk is, met de laagste dP en de langste beschikbare levensduur op de markt.

Camfil's CamGT 3V-600 gepatenteerde constructie met verticale plooiing en onderbroken hotmeltafscheiders voor een optimale behandeling van het water zorgt ervoor dat het opgesloten water vrij uit het filter kan lopen tijdens het gebruik, waardoor het opnieuw afvoeren van opgeloste onzuiverheden wordt vermeden en een lage en stabiele dP wordt gehandhaafd onder hoge luchtvochtigheidscondities. Figuur 2 laat zien hoe deze eigenschappen de opname van zout beperken, waardoor corrosie wordt voorkomen. Dit maakt de CamGT 3V-600 serie de optimale keuze voor een offshore omgeving.

FIGUUR 2: ZOUTINNAME VOOR EEN 5MW GASTURBINE

BELANGRIJKE KENMERKEN VAN DE COMPACTE OPLOSSING

  • EPA filtratie-efficiëntie
  • Lage en stabiele drukval
  • Lange levensduur van het filter
  • Weerstand tegen turbulentie

Gebruikersvoordelen van de compacte oplossing 

  • Verhoogde beschikbaarheid en betrouwbaarheid van de turbine
  • Minder brandstofverbruik
  • Hogere productie output
  • Verlengde levensduur van de turbine
  • Verminderde levenscycluskosten (LCC)
  • Lagere CO2-emissies
  • Veiligere operationele activiteiten

Figuur 2: Zoutopname voor een 5MW gasturbine

M6 High Velocity

Traditionele M6 hogesnelheidssystemen smelten samen en verwijderen grotere druppels goed, maar laten nog steeds zo'n 20 lbs zout per jaar door.


Twee traps F8/E10

Een laatste meerfasensysteem verlaagt de zoutinname tot ongeveer 0,04 lbs per jaar, 99,9% minder dan een typisch hogesnelheidssysteem. 

Door het beperken van zoutinname verminderen de high-efficiency systemen het thermische corrosierisico en de vervuiling van de compressor, wat resulteert in een hoger vermogen en een grotere beschikbaarheid van de turbine. 

Heeft u vragen en/of opmerkingen? Neem dan contact met ons op!
Zoek contactpersoon