← Torna alla categoria Pompe

Ridurre i costi di funzionamento della pompa nella generazione di turbine a gas

La produzione di energia elettrica delle pompe

Le pompe a grande scala e ad alte prestazioni sono state tradizionalmente progettate per soddisfare le specifiche di una particolare applicazione senza la necessità di un controllo della velocità. Tuttavia, le modifiche delle condizioni operative dopo l'installazione iniziale possono causare una pompa non funzionante vicino al suo punto di efficienza migliore (BEP), il che rende il processo complessivo meno efficiente.

Alex Myers, Retrofit Sales Director di Sulzer, esamina le ultime tecnologie per migliorare l'efficienza e ridurre i costi operativi.

In linea con tutto, dalle nostre automobili agli elettrodomestici, alle fabbriche, agli edifici e alle infrastrutture, l'industria della generazione di energia è sotto pressione per diventare più efficiente. Poiché il numero di siti di generazione di energia rinnovabile aumenta, i siti generatori tradizionali devono compensare la disponibilità variabile, oltre alle fluttuazioni della domanda naturale. Tuttavia, la progettazione originaria di impianti di cogenerazione, che utilizzano turbine a gas a ciclo combinato (CCGT), è quella di operare con una potenza di uscita fissa e come tale l'apparecchiatura in questi impianti è stata progettata per soddisfare questo compito.

Le piante a gas sono sempre più necessarie per operare "off-peak", il che significa che l'output deve essere variato per soddisfare la domanda. In questa situazione, la quantità fissa della pressione di vapore generata deve essere suddivisa tra valvole sul sistema di alimentazione ad alta pressione. La configurazione di un azionamento a velocità variabile alle pompe di alimentazione può fornire importanti miglioramenti nell'efficienza che contribuirà anche a ridurre al minimo i costi operativi.

Maggiore efficienza grazie al controllo innovativo della velocità

Un impianto di cogenerazione a gas, situato all'interno di una raffineria in Germania, ha utilizzato una pompa di alimentazione per la caldaia per fornire 1,000 m3 / h (4,400 USGPM) di acqua, con una testa di 1,355 m (4,450 ft). La pompa è stata impostata ad una velocità fissa a velocità 2,980 e ha richiesto un motore 4.1 MW (5,500 hp) per alimentarlo. Dall'installazione originale della pompa, il ciclo di produzione del cliente era cambiato in modo significativo e la pompa doveva funzionare a carico parziale a causa delle variazioni della potenza richiesta.

Per soddisfare il flusso variabile richiesto tra 500 m3 / h (2,200 USGPM) e 1,000 m3 / h (4,400 USGPM), l'impianto elettrico stava usando una valvola alla scarica per far girare il flusso. Ciò ha significato che la testa generata è stata soffocata e l'energia e il costo per la sua creazione sono stati sprecati. Questa inefficienza sostenuta potrebbe essere evitata. Al fine di migliorare l'efficienza della pompa di alimentazione, è stato necessario modificare il suo campo di funzionamento configurando un meccanismo di controllo della velocità.

Inizialmente, il cliente ha preso in considerazione due ulteriori opzioni convenzionali: un convertitore di frequenza e un accoppiamento di velocità idro dinamico. Tuttavia, entrambe queste alternative presentavano una serie di svantaggi: principalmente le dimensioni, i disagi e i costi di installazione per il variatore di velocità a media tensione (VSD) e le perdite di efficienza intrinseche dell'accoppiamento. Queste due opzioni avevano però dei vantaggi, il VSD offriva una buona efficienza energetica e l'accoppiamento era compatto e relativamente facile da montare, seduto tra il motore principale e la pompa.

Sulzer ha proposto l'uso di una terza opzione innovativa, quella sviluppata per l'industria delle energie rinnovabili e ha fornito i vantaggi di entrambe le alternative e nessuna delle negativi. L'azionamento elettromeccanico a velocità variabile (CONTRON®) ha offerto una soluzione compatta e conveniente che potrebbe essere installata tra il motore e la pompa ed era estremamente efficiente dal punto di vista energetico, tanto più che il grande VSD.

Per questa particolare applicazione, la combinazione di un azionamento a velocità variabile e di un gruppo meccanico a ingranaggi si rivelerebbe la soluzione ideale. Il treno elettromeccanico CONTRON® consente di mantenere il motore principale montato in linea con la pompa, ma utilizza un sistema di ingranaggi planetario guidato da un servomotore ad alta potenza e un sistema di azionamento a velocità variabile come un sovraccarico che assume progressivamente l'operazione richiesta Gocce di velocità.

Il vero titolo qui è che l'aggiunta del CONTRON® rende l'intero sistema di trasmissione di potenza fornendo potenza motoria alla pompa fino a 95% efficiente.

Process Industry Informer

Notizie correlate

Lascia un Commento

Il tuo indirizzo e-mail non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito utilizza Akismet per ridurre lo spam. Scopri come vengono elaborati i dati dei tuoi commenti.