04 febrero 2010

El acondicionamiento de turbinas de gas aumenta la eficiencia un 13 %

En las plantas industriales se obtiene cogeneración de calor/vapor y electricidad con eficiencias de combustible de alrededor del 70 %, rendimiento que contrasta con el 30 % en la electricidad producida en plantas de generación y transportada muchos kilómetros. Actualmente, el reacondicionamiento o retrofit de turbinas presenta grandes oportunidades para conseguir una mayor eficiencia, capacidad incrementada y emisiones más bajas. Veamos algunos ejemplos de lo que se puede conseguir: En Dubai Aluminum, una planta de 30 años situada en la costa, la energía eléctrica representa el 30 % - 40 % de los costes de producción. La planta había experimentado un tremendo crecimiento y necesitaba aumentar la capacidad a 100 MW sin aumentar la superficie. Las turbinas de Dubai se modificaron mejorando el sellado del rotor, aumentando la temperatura de la combustión y mejorando la convección del aire. Los cambios incrementaron el rendimiento en un 13 %, usando menos combustible total y disminuyendo las emisiones NOx en un 15 %. La misma tecnología puede usarse para hacer decrecer el consumo energético, asimismo se incrementa le eficiencia haciendo funcionar la turbina más lentamente.
  • Sellado avanzado (ValPak technology): Una forma significativa de mejorar la eficiencia de una turbine de gas es hacer decrecer las pérdidas en la máquina y por lo tanto maximizar la cantidad de gas de alta temperatura dirigido a través de las etapas de la turbina que producen la energía. Para ello se utilizan diferentes materiales y diseños avanzados. Un subproducto favorable de este ahorro en eficiencia es un incremento asociado en potencia. Mejoras típicas en estas mejoras son una disminución del 3 – 5 % en calor y un incremento del 5 – 6 % en potencia.
  • Actualización T-fire: El rendimiento de la turbina de gas puede incrementarse aumentando la temperatura en la combustión en la unidad. La corriente de salida del sistema de combustión tiene un contenido energético mayor. Sin embargo, los componentes aguas abajo del gas caliente en la trayectoria del gas tienen que acomodarse a estas altas temperaturas y no quedar afectados los intervalos o costes de mantenimiento. Entre las tecnologías avanzadas utilizarse pueden contemplarse revestimientos de barreras térmicas, aleaciones de altas temperaturas, resistencia a la fluencia y circuitos de enfriamiento optimizados que sirven para proteger los componentes de la trayectoria de gas del calor incrementado y por lo tanto mantener la durabilidad de los componentes. Estas mejoras pueden suponer incrementos en el rendimiento del 3 al 10 % dependiendo de la edad de la unida (mayor beneficio en las turbinas antiguas). Un beneficio asociado a estas medidas es el incremento en la energía de salida, que es valiosa en aplicaciones de cogeneración y ciclo combinado.
  • Revestimiento LHE (Lean head end). Esta modificación reduce las emisiones de NOx. El numero, diámetro y localización de huecos de mezcla y dilución en el revestimiento LHE es diferente a un revestimiento standard, que introduce más aire en el cabezal final del combustor para reducir las emisiones de NOx.
En la turbina de Dubai, la opción de la renovación permitió ahorrar 50 millones de dólares, pues éste fue el coste del proyecto mientras que el de una nueva eran 100 millones.
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Bibliografía: Turbine retrofit ups efficiency 13 %. Plant Services January 2010
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