Optimización del Rendimiento de Turbinas de Gas con Mediciones Precisas de Humedad
Andrevic Rosales2022-10-25T10:34:24-03:00Asegurar que las turbinas de gas funcionen con la máxima eficiencia es un objetivo principal para los operadores. En el clima económico actual, cualquier cosa que aumente la productividad y, por lo tanto, las ganancias, es claramente bienvenida.
Desde el punto de vista medioambiental, también es importante que las turbinas funcionen con la mayor eficiencia y produzcan la menor cantidad de emisiones posible. Afortunadamente, hay varias formas de mejorar el rendimiento de las turbinas de gas. El control de la humedad y la temperatura del aire que ingresa a la entrada de combustión es uno de los más importantes, ya que tiene un efecto directo en la eficiencia, las emisiones y la confiabilidad operativa de la turbina. La potencia de salida de la turbina se puede aumentar con mediciones precisas de la humedad del aire de entrada.
A continuación una breve descripción del funcionamiento de las turbinas de gas aeroderivadas:
Primero, el aire entra por la admisión de la turbina. Después, el compresor aumenta la presión del aire antes de que entre a la cámara de combustión. Este aire comprimido se mezcla con el combustible y se enciende, creando un gas caliente en expansión. Finalmente, este gas expansivo impulsa la turbina de potencia y genera energía mecánica.
El transmisor Vaisala INDIGO 520 para sondas inteligentes de Temperatura, Humedad y Punto de Rocío, es usado básicamente para medir la condiciones ambientales y poder regular un sistema de refrigeración del aire inyectado a la entrada de la turbina por medio de un spray de agua controlado para compensar la pérdida de eficiencia causada por la alta temperatura del aire. Las gotas de agua no deben ser tan grandes porque pueden dañar los álabes de una turbina.
Los transmisores VAISALA PTU300 y la serie INDIGO 520 son ideales para controlar estas variables.
En términos de eficiencia de la turbina de gas, el efecto de la densidad del aire es bien conocido: aire de admisión más denso aumenta el caudal másico, que en consecuencia da como resultado una mejora en la potencia y eficiencia de la turbina. La densidad del aire es inversamente proporcional a la temperatura, lo que significa que el aumento de la temperatura disminuye la densidad del aire y por lo tanto reduce la eficiencia y potencia de la turbina de gas. Incluso un pequeño aumento de la temperatura del aire puede conducir a un aumento significativo en salida de potencia.
Una reducción de 1°C en la temperatura del aire puede aumentar la producción hasta en un 0,5%.
El aumento en el flujo másico a través de la turbina y la disminución del trabajo demandado por el compresor, que se logran enfriando el aire en la succión del mismo, además de incrementar la potencia representan la alternativa más económica para mejorar la eficiencia y la competitividad de las turbinas de gas.