No obstante, maximizar la rentabilidad requiere algo más que un buen filtro. A medida que el filtro de carga de contaminantes, el aumento de la pérdida de carga (dP) afecta a la rentabilidad general. Normalmente, 250 Pa de dP reducen la potencia de la turbina en un 0,375 % y aumentan la tasa de calor en un 0,125 %. Aunque haya planificado un calendario de mantenimiento, una alarma causada por un pico en la pérdida de carga podría forzar una parada no prevista para reemplazar los filtros a fin de normalizar la potencia.
¿Y si hubiera una mejor forma de reemplazar los filtros? Estas son tres estrategias que permiten optimizar el cambio de filtros:
- Cuando se alcanza un valor determinado de pérdida de carga
- Según el calendario de mantenimiento programado
- Mediante las pruebas en laboratorio de los filtros
Cambio inducido por la PÉRDIDA DE CARGA
Como cambiar los filtros suele suponer una parada, los planificadores tienden a dejar los filtros instalados el mayor tiempo posible o hasta un ciclo de mantenimiento programado. Como hemos indicado anteriormente, funcionar con una pérdida de carga mayor reduce el rendimiento de la turbina.
Teniendo en cuenta la rentabilidad general, cada solución de filtración presenta un punto de reemplazo óptimo que reporta los mayores beneficios operativos. En el Gráfico 1 se muestra un ejemplo de un filtro estático analizado a lo largo del tiempo y se demuestra claramente que dejar los filtros sin cambiar pasado su punto óptimo (que, en este caso, son 8000 h) genera costes adicionales y reduce los beneficios.
- Se demostró que lo óptimo era reemplazar los filtros al llegar a un valor de dP de unos 400 Pa (en este caso, 8000 horas). Este punto coincide con el mantenimiento programado de la planta, lo que permite unas operaciones más eficientes sin pérdida de beneficios.
- Reemplazar los filtros conforme al valor de dP de aprox. 600 Pa recomendado por el fabricante del filtro (en este caso, 13.000 horas) supondría un aumento del 4,6 % en los costes operativos* debido al aumento de la dP.
- Reemplazar los filtros según el valor de dP de 1244 Pa recomendado por el fabricante original de los equipos (que en este caso equivale a 24.000 horas) supondría un aumento del 39 % en los costes operativos* en comparación con cambiarlos en el punto óptimo, debido al aumento de la dP.
En general, es más rentable cambiar los filtros antes de llegar a la dP recomendada por el fabricante.
*Costes operativos:
Valor de los MWh perdidos a causa del descenso en el rendimiento de la turbina
Valor de los costes de reemplazo de los filtros
Valor del combustible
Cálculos supuestos para las operaciones de una planta de carga base
75 MW, 8000 h al año, 35 $ por MWh, 64 metros cúbicos/minuto por filtro
Se puso a prueba un filtro de aire estático CamGT 4V-300 F9
con un valor recomendado de 600 Pa
para determinar el momento de reemplazo
más rentable. En el gráfico se muestra que
el punto óptimo se produce al llegar a aproximadamente
8000 horas (durante el mantenimiento programado)
a unos 400 Pa, que es cuando el coste total
sería el mínimo.
Cambio inducido por el calendario de mantenimiento
La dificultad de este método consiste en determinar una fecha de parada que resulte óptima para la empresa explotadora. Muchas plantas cambian los filtros a los 18-24 meses, cuando la pérdida de carga es mayor; sin embargo, como se demuestra en el Gráfico 1, dejar que un filtro siga funcionando pasado el valor recomendado puede hacer que la pérdida de carga aumente exponencialmente, lo que obliga a la planta a operar con una carga reducida. Hacer que el punto de cambio de filtros óptimo coincida con una parada de mantenimiento programada presenta las siguientes ventajas:
- Como en una parada programada ya se incluyen tareas de mantenimiento generales, no hay ninguna pérdida de ingresos por el cambio de filtros.
- Una parada planificada con anterioridad reduce el riesgo de sufrir un corte no previsto y asegura la disponibilidad y la fiabilidad.
- Planificar un mantenimiento general que tenga en cuenta el punto de cambio óptimo según la pérdida de carga es lo más rentable.
Cambio inducido por las pruebas de filtros
Las plantas suelen enviar los filtros a un laboratorio para hacerles pruebas cada año o cada dos años si no cuentan con un buen sistema de monitorización de la pérdida de carga o si el filtro está usado. Es importante enviar los filtros de forma temprana, ya que las tormentas fuertes o los picos de humedad pueden causar picos de pérdida de carga en los filtros que están cargados de contaminantes. Tenga en cuenta lo siguiente:
- Enviar los filtros a un laboratorio garantiza que se someten a una comprobación exhaustiva de calidad y rendimiento. Además de comprobar la pérdida de carga, los expertos de laboratorio emplean varios métodos de ensayo para verificar la integridad, potencia y eficacia del filtro, así como otras características como la oxidación, si hay grietas en las juntas, etc.
- Los filtros que se someten a pruebas se tienen que reemplazar.
¿Qué método de cambio de filtros es mejor para su planta?
- Maximizar la rentabilidad:
- El mantenimiento programado es más importante para las plantas de carga base porque necesitan estar en continua operación y el coste de la producción perdida es demasiado grande. Elegir el momento adecuado para el mantenimiento anual programado basándose en el punto óptimo de pérdida de carga maximiza los beneficios. Póngase en contacto con Camfil y pida un análisis que determine la mejor opción para su planta.
- Garantizar la protección de la turbina:
- En el caso de aquellas plantas que no supervisan la presión o que presentan pocos aumentos de presión, las pruebas de laboratorio de los filtros les permiten garantizar la integridad y el rendimiento de los filtros a medida que envejecen. Como hemos indicado anteriormente, las pruebas de laboratorio tienen en cuenta otros parámetros además de la pérdida de carga, como la eficacia, la robustez del material, la corrosión en las partes metálicas, etc.
- Maximizar la vida de los filtros:
- Cambiar de filtros al llegar la pérdida de carga recomendada por el fabricante se debería considerar el límite máximo. Si una empresa no puede cambiarlos en el punto óptimo y tampoco puede enviar los filtros a pruebas de laboratorio, debería cambiarlos, como máximo, en el momento que recomienda el fabricante.
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