Gasturbine blaast nieuw leven in 2.0

Case study kustomgeving

Toepassingen

Gasturbines

Klant(en)

Een warmtekrachtcentrale die elektriciteit en stoom levert

Producten

Land

Italy

Belangrijkste resultaten

4X langere levensduur van het eindfilter

9X langere levensduur van het voorfilter

540.000 Sm3 besparing op brandstofverbruik

1.100 ton CO2-reductie per jaar

Samenvatting

Klantprofiel

Een warmtekrachtcentrale uitgerust met een 44MW LM6000 gasturbine levert elektriciteit en stoom aan de aangrenzende papierfabriek, evenals aan het stadsverwarmingsnetwerk van Riva del Garda, ten behoeve van woningen, kantoren en scholen. De centrale werkt met een hoge beschikbaarheidseis van 7.900 uur per jaar.

Oorspronkelijke installatie

Het oorspronkelijke systeem had een ontwerp met twee fasen, met T2[1] efficiëntie geplisseerde voorfilters en T9[2] efficiëntie composietstijl, niet-pulsende patroonfilters. De beperkingen – lage filtratie-efficiëntie, beperkte filteropeningen en mediaruimte, en lage hydrofobiciteit – droegen bij aan motordegradatie en frequente drukpieken.

Locatiecondities

Gelegen in de noordwestelijke hoek van het Gardameer, kent de locatie een vochtig sub-Mediterraan klimaat zonder droge periode. Met ongeveer 151 regendagen per jaar en een constant hoge relatieve luchtvochtigheid van 74,12% wordt het gebied ook vaak getroffen door mist en nevel.

Camfil oplossing

Camfil adviseerde om het bestaande filterframe te upgraden naar een 2-traps statische filtratieoplossing. Het systeem beschikt over twee luchtdichte filterbanken uitgerust met T7-efficiëntie Cam-Flo GT Hybrid zakfilters en T10-efficiëntie CamGT 3V-600 V-bank eindfilters. De EPA-efficiëntie, hydrofobe constructie en geoptimaliseerde aerodynamica leidden tot de volgende resultaten.

Probleemstelling

Door een combinatie van uitdagende omstandigheden op locatie en beperkingen van de oorspronkelijke installatie, ondervond de energiecentrale snelle degradatie van de motoren en hoge drukverschil (dP) pieken. Dit vereiste jaarlijks drie vervangingen van de voorfilters en één vervanging van het eindfilter.

Resultaten

De upgrade heeft de gemiddelde drukval met 50% verminderd, wat resulteerde in een 4x langere levensduur van het eindfilter, dat nu slechts één keer per vier jaar vervangen hoeft te worden, en een 9x langere levensduur van het voorfilter, dat nu slechts één keer per drie jaar vervangen hoeft te worden. Daarnaast is de installatie binnen het gevraagde tijdsbestek van 2 dagen afgerond, zonder belemmering van de bedrijfsvoering.

Aanpak en oplossing

Voordat Camfil een oplossing aanbeveelt, is de locatie geanalyseerd, zijn verontreinigingen gemeten, is het filterhuis geïnspecteerd en is een Life Cycle Cost (LCC)-analyse uitgevoerd. Camfil ondersteunde ook bij de installatie en biedt doorlopende opvolging om optimale prestaties te waarborgen.

Camfil heeft de oorspronkelijke filters van composietmateriaal vervangen door de nieuwe oplossing. De oplossing maakt gebruik van statische filters in een tweestaps statisch systeem om een betere luchtstroom, lagere drukval en minder onderhoud te realiseren.

Cam-Flo GT Hybrid T7-voorfilters hebben uitstekende waterafvoereigenschappen en helpen de levensduur van de eindfilters te verlengen. CamGT 3V-600 T10-eindfilters zijn 610 mm diep, wat zorgt voor een minimale drukval gedurende de gehele levensduur.

Resultaten

Zie de onderstaande grafieken voor de vergelijking tussen de concurrent en Camfil filters, wat betreft het resulterende drukverlies en de filterlevensduur in draaiuren van de gasturbine.

Grafiek 1 eerste fase: Filters van concurrenten hadden een hoge gemiddelde drukval van 254 Pa (1,02" w.g.), waardoor ze drie keer per jaar vervangen moesten worden als deze filters waren blijven gebruiken. Ter vergelijking: Camfil-filters hadden een lage gemiddelde drukval van 185 Pa (0,75" w.g.) en gingen meer dan 3 jaar mee.

Grafiek 2 tweede fase: Filters van concurrenten hadden een hoge gemiddelde drukval van 459 Pa (1,85" w.g.), waardoor ze elk jaar vervangen moesten worden als deze filters waren blijven gebruiken. Ter vergelijking: Camfil-filters hadden een lage gemiddelde drukval van 184 Pa (0,74" w.g.) en gingen meer dan 4 jaar mee.

Samengevat heeft het verbeterde systeem de gemiddelde drukval met 50% verminderd, leidde tot een negen keer langere levensduur van het voorfilter en een vier keer langere levensduur van het eindfilter. De verbeterde motor efficiëntie maakte een besparing van 540.000 Sm3 brandstof en een CO2-reductie van 1.100 ton per jaar mogelijk.