La estación de compresores Bright de Union Gas tenían dos turbinas de gas RB211 que se instalaron hace 25 años con sistemas de entrada por pulsos tipo Tenkay. Como parte de su programa de excelencia de mantenimiento el personal de operaciones de Bright comenzó a buscar posibles actualizaciones del sistema de filtración. Estas actualizaciones esencialmente permitieron la operación continua durante el invierno, eliminando así la necesidad de apagar las turbinas por mantenimiento. Para determinar si podrían mejorar las operaciones, Bright solicitó una consulta gratuita con Camfil para comprender mejor las últimas medias filtrantes desarrolladas por la compañía.
La zona
Blandford-Blenhein es un área rural muy limpia y con poco polvo ubicada en Ontario, Canadá. La concentración media de polvo PM2.5 es de 6 µg/m3. En comparación, la concentración media de partículas de polvo PM2.5 en EE.UU. es de 9 µg / m3 1. Con 6 µg / m3, el área es más limpia que el 90% de todas las instalaciones. A pesar de las condiciones de limpieza, las turbinas estaban sucias. Como resultado, el personal tendría que lavar el motor fuera de línea cada 1000 horas y experimentaría una degradación de potencia de 2.5 MW (6% de la producción total) durante ese período.
Rendimiento de monitorización
Para comprender el rendimiento del filtro y el impacto en las turbinas, se realizó una prueba de comparación de rendimiento directa entre los filtros existentes de Bright (filtros combinados M6) y los filtros sintéticos Camfil de GTC F92. Para medir la eficacia de ambos filtros, un contador de partículas midió la concentración de partículas antes y después de los filtros. Posteriormente se evaluó la limpieza del compresor con la concentración de partículas en el líquido de lavado en remojo. Finalmente, el consumo de combustible, así como el impacto en el rendimiento del compresor, se rastrearon durante más de un año.
Resultados del Test
A pesar de la diferencia en la eficacia, tanto los filtros combinados como los filtros GTC tienen la misma calificación ASHRAE MERV 163. El estándar ASHRAE prueba los filtros desde la eficacia inicial, que puede estar cargada electrostáticamente; también se cargan rápidamente a su capacidad máxima. Tanto la carga electrostática como la carga de polvo tienen un impacto positivo en la eficacia del filtro y, como tal, pueden exagerar el rendimiento del filtro, lo que da como resultado una clasificación alta. En la vida real, cualquier carga se desgastaría rápidamente, haciendo que la eficacia cayera en picado.
Cuando el filtro se carga en el laboratorio, o si se instala en un área con una alta concentración de polvo, la eficacia aumentaría debido a la acumulación de polvo en el filtro: esa masa de polvo actúa como una barrera adicional, lo que le permite capturar partículas más pequeñas, aumentando así la eficacia media.
Cuando una instalación está extremadamente limpia, un filtro puede mantener su eficacia mínima de descarga durante años, ya que la carga electrostática desaparece y no hay suficiente acumulación de polvo para que la eficacia aumente. Esto puede causar incrustaciones, corrosión o taponar los orificios de enfriamiento de la turbina, lo que puede causar un aumento de la temperatura, acortando la vida útil de las palas de la turbina.
Al contrario de ASHRAE, el estándar EN779:2012 requiere una eficacia promedio y una eficacia mínima descargada, comenzando desde la clase de filtro F7. Los filtros combinados de Bright no cumplían con el requisito mínimo de eficacia de descarga y, por lo tanto, se clasificaron como M6. Los filtros GTC tienen una eficacia de descarga mínima del 70%, cumpliendo los requisitos F9.
En consecuencia, especialmente en entornos muy limpios y con poco polvo, es muy importante verificar la eficacia mínima de un filtro de pulso. Un F9 es la calificación mínima recomendada; se necesitaría un lavado en remojo significativamente menos frecuente que con una clase de filtro inferior.
| Datos de Filtración |
*M6 Combinado |
*Camfil GTC F9 |
Eficacia
en 0.4 µm después de 1 año |
5% |
75% |
Pérdida de carga Media del Filtro
("H2O) |
0.32 |
0.34 |
|
Limpieza del motor
Concentración de partículas de 2 µm y más en líquido de lavado con agua después de 1000 h de tiempo de ejecución
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1020 mg/L |
220 mg/L |
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Eficacia de Compresión
Pérdida de potencia a las 1000h (%)
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6% |
1% |
Incremento del consumo de combustible debido a la suciedad
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2.2% |
0.3% |
| RATIO ASHRAE MERV |
MERV16 |
MERV16 |
LOS BENEFICIOS
Líquidos de lavado en remojo de los medias combinadas M6 (izquierda) en comparación con un F9, GTC (derecha) después de 1000 horas
Para el equipo de Bright, la mayor eficacia y la pérdida de carga estable de los filtros GTC se tradujeron en una reducción de incrustaciones y mostraron una correlación directa con la eficacia mejorada del compresor.
Para Bright, significaba:
- Un motor más limpio.
- Una salida de potencia más alta y más consistente entre lavados.
- Sin paradas en la producción para lavados en remojo durante el invierno.
- Ahorro de combustible.
LA TECNOLOGÍA GTC
El GTC es una media filtrante tridimensional con propiedades de carga en profundidad y alta eficacia constante (F9). Sus fibras sintéticas ofrecen más resistencia y un mejor rendimiento incluso en condiciones de alta humedad. Además del rendimiento de las medias, la tecnología de plegado abierto de Hemi-PleatTM en los cartuchos Camfil ofrece un espacio más amplio, exponiendo más superficie filtrante a la corriente de aire. Estas características dan como resultado:
- Disminución de la pérdida de carga general y, lo que es más importante, la pérdida de carga mínima aumenta incluso en áreas de alta humedad
- Liberación de polvo mejorada durante la limpieza por pulsos y mayor vida útil del filtro
1 http://www.epa.gov/airtrends/pm.html : PM2.5 concrentacion de polvo de 6µg/m³ es la masa de partículas debajo de las de 2.5 micras/m³
2 F9 para EN779:2012: Sistema de clasificación de filtración europea: F9 = 95% de eficacia promedio en 0.4 µm, 70% de eficacia mínima
3 ASHRAE es un sistema de clasificación de filtración estándar de EE. UU. su sistema de calificación es el Valor mínimo de informe de eficacia (MERV)
*EN779:2012 Estándar
ESPAÑA
