Insatisfecho con el rendimiento de un sistema de filtración por pulsos heredado, ENGIE Energy North America (anteriormente GDF Suez), analizó unas 30 opciones alternativas de filtración de siete compañías y optó por un CamGT 3V-600 de Camfil para la modernización de seis turbinas de gas en su planta de Midlothian en Texas. Se utilizó un CamLab móvil para verificar el rendimiento del filtro, directamente en la instalación.
Los sistemas de filtración de entrada para las turbinas de gas suelen suministrarse como sistemas de descarga por pulsos para entornos con una alta carga de polvo o para sistemas estáticos cuando la humedad, el polvo pegajoso o la sal son motivos preocupantes.
En ambientes con mucho polvo, un sistema de filtración por pulsos es la elección correcta. Este tipo de sistema de auto limpieza permite un funcionamiento continuo con una pérdida de carga baja y estable. En otras áreas, los bajos niveles de polvo grueso reducen la eficacia general del sistema ya que no hay formación de torta de polvo. La mayoría de los filtros pulsantes, cuando se prueba su eficacia de filtración, comienzan en un nivel bajo y aumentan a medida que el filtro se carga de polvo. En el campo, si el filtro no se carga, funcionará a su menor eficacia durante un largo período de tiempo. La filtración en una etapa significa que todas las partículas deben ser capturadas en una etapa. No permite una etapa de coalescencia y por lo tanto es más difícil optimizar la recolección de humedad, sal y polvo.
En otros entornos, los filtros de barrera de etapas múltiples suelen ofrecer mejores costes de ciclo de vida. Los prefiltros se seleccionan para afinar la vida de la etapa final del filtro de mayor eficacia y al hacerlo se prolonga el tiempo entre las paradas. Las etapas múltiples ofrecen una mejor manipulación del agua y una mayor eficacia general. Desafortunadamente, la competencia entre los fabricantes de turbinas de gas ha generado una presión en los costes; que ha llevado a una estandarización general.
La empresa ENGIE Midlothian en Dallas, Texas, es un cliente final que nunca estuvo contento con el sistema por pulsos que heredaron en sus instalaciones. Dallas, aunque tiene un clima caliente y húmedo, no es particularmente polvoriento. Tiene temperaturas medias de más de 75ºF/24ºC con una humedad relativa de más del 70%. La concentración anual de polvo de partículas de tamaño PM2.5¹ en Dallas es de 10 µg/m³, mientras que el máximo diario de PM10¹ era de 50 µg/m³, una baja concentración de polvo considerando el promedio nacional de PM10 varía entre 40 y 100 µg/m³. Sus 6 motores Alstom GT24 fueron equipados con filtros de pulsos en forma de V, con una eficacia promedio de M6².
El gerente de la planta de Midlothian pensó que la unidad estaba mal aplicada para su ubicación. Otras instalaciones de ENGIE equipadas con sistemas estáticos en los EE.UU. continentales estaban más contentas con su selección y tenían un mejor rendimiento. A pesar de ser una unidad de pico, la instalación medía una degradación significativa del rendimiento, principalmente debido al ensuciamiento.
La adaptación de una unidad es una alta inversión de capital que no siempre es fácil de justificar, sin embargo ENGIE ha sido rápido en comprender el valor de la filtración. En los últimos años, han creado un grupo para examinar específicamente la economía de la filtración a la entrada y han desarrollado su propio software de coste del ciclo de vida. Lo utilizaron para comparar un total de más de 30 soluciones de filtración de 7 empresas diferentes. Su decisión fue actualizar a la solución de Camfil. Implicaba quitar el módulo de pulsos y añadir un módulo de filtro estático con dos CamGT 3V-600 en eficacias F8 y E10 instalados espalda contra espalda.
El CamGT 3V-600 es un filtro estático mini-pleat de 24" de profundidad que se ofrece con eficacias desde F8 hasta H13. El filtro de 24" permite una forma aerodinámica y un área filtrante mayor, lo que conduce a una baja pérdida de carga y una máxima vida útil del filtro. El uso de un prefiltro minipliegue es atípico; sin embargo, la vida útil añadida justifica el precio de compra premium cuando se mira desde la perspectiva del coste del ciclo de vida.
Realizar una actualización importante siempre es arriesgado y el CamGT 3V-600 todavía estaba en desarrollo en 2013, y como tal, representaba un riesgo adicional para el usuario. No podían confiar en los testimonios de otros usuarios o en las pruebas operativas en ese momento. Para confirmar los datos del laboratorio y el rendimiento operativo en el campo, ENGIE pidió que Camfil probara su rendimiento utilizando el CamLab, un laboratorio móvil de pruebas in situ que permitía a los usuarios realizar una comparación directa entre el CamGT 3V-600 y el filtro de pulsos en forma de V existente. El CamLab funcionó durante el verano de 2014 en Midlothian durante 4 meses continuos.
Los resultados fueron convincentes:
Las 6 unidades de Midlothian fueron modernizadas entre octubre de 2014 y abril de 2015. Con el fin de minimizar el tiempo de inactividad, las unidades se apagaron una a una. La primera unidad fue modernizada en 18 días y las otras en 12 días.
1 La concentración de polvo de PM2,5 se mide en µm/m3 y es la masa total de todas las partículas con un tamaño menor e igual a 2,5 µm. El PM10 se mide de la misma manera, pero en cambio se relaciona con la masa total de todas las partículas más pequeñas e iguales a 10 µm.
2 30% eficacia inicial a 0.4 µm.
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