Importante central eléctrica del noreste logra importantes reducciones de costos en el tratamiento del agua condensada

Desafíos

Una planta de ciclo combinado de 775 MW en el noreste de Estados Unidos estaba experimentando una obstrucción prematura de cartuchos de filtro de condensado lavables a contracorriente, prerrevestidos con resina, con finos y contaminantes de resina. Esto se produjo especialmente durante los arranques, cuando la carga de contaminación está en su punto máximo. Además de ciclos de funcionamiento cortos, la central también experimentaba derivaciones de filtros, fallas en los tapones terminales y cortes en el sistema debido a la alta presión diferencial de filtro. La planta tiene un generador de turbina de vapor de 275 MW que use un condensador refrigerado por aire. El sistema de pulido de condensado consiste en dos recipientes con retrolavado Pall Septra^™ en paralelo, uno en operación y otro en espera. Cada recipiente contiene 420 elementos filtrantes, de 2,50 in de diámetro por 80 in de largo.

El ciclo de retrolavado automatizado en la estación consta de una secuencia de operaciones que utiliza alrededor de 8,000 galones de agua limpia, generando una cantidad igual de aguas residuales para cada evento de retrolavado. La cantidad de resina y auxiliar de filtrado utilizada para la precapa de los filtros después de cada retrolavado es de 100 pies cúbicos. El costo de la resina y el coadyuvante de filtrado para cada capa previa es de aproximadamente $2,500 USD.

La planta había estado utilizando cartuchos de filtro enrollados en hilo desde sus inicios, pero estaba experimentando varios problemas con el rendimiento y la integridad. El mayor problema fueron las tiradas cortas o el bajo rendimiento de condensado, especialmente durante las puestas en marcha. La contaminación del medio filtrante enrollado en hilo con partículas contaminantes y la resina en polvo fino dio como resultado una presión diferencial alta, lo que provocó un desvío del condensado sin tratar. Además, hubo casos de desprendimiento de la tapa del extremo del cartucho del filtro, “desenrollamiento” de la cuerda debido a los repetidos efectos de retrolavado y golpe de ariete, y desgaste de las roscas metálicas con el tiempo. Cada uno de estos sucesos requeriría acciones correctivas que resultarían en pérdida de tiempo e ingresos.

Solución

La planta necesitaba un equipo con experiencia para ayudarles a eliminar la contaminación durante la puesta en marcha. Después de pensarlo con detenimiento, eligieron a Pall para el proyecto. Corporación Pall tiene una base de clientes internacional y una sólida reputación por sus soluciones innovadoras en la industria de la energía y los servicios públicos. Después de analizar la situación con detenimiento, Pall comenzó a poner en acción su plan.

Debido a los problemas con los filtros hilados que tenía la central, Pall recomendó sus elementos filtrantes de condensado Hydro-Guard® CoLD R fabricados con la tecnología CoLD Melt™ de propiedad exclusiva. Esta tecnología crea una matriz de filtración con fibras pequeñas y microfinas para la eficiencia de eliminación de partículas y fibras coubicadas de gran diámetro (CoLD) para la estructura rígida y la resistencia que son críticas en las condiciones operativas dinámicas que se encuentran en esta aplicación. El cartucho de filtro ofrece una estructura de poros con gradiente de profundidad inversa que captura eficazmente las partículas en la superficie exterior más estrecha y de porosidad más fina. En las profundidades internas del filtro existe una matriz de fibra más abierta que facilita un retrolavado contundente y eficiente, lo cual es fundamental para el rendimiento y la longevidad de los filtros.

Los cartuchos de filtro están hechos 100 % de polipropileno, fibras inertes sopladas en fusión, que no contienen tensioactivos, agentes humectantes ni otros extraíbles asociados con la construcción de cuerda enrollada, lo que elimina el problema de que estos materiales contaminen el sistema. La ausencia de materiales extraíbles en medios fundidos ahorra tiempo y agua, tanto el agua limpia como el agua residual necesaria para enjuagar los materiales extraíbles. Se instalaron un total de 420 cartuchos de filtro Pall Hydro-Guard, de 2,5 pulgadas de diámetro por 80 pulgadas de largo, en el recipiente de lámina tubular inferior, sin realizar ninguna modificación al recipiente.

Resultados

Los registros de la planta muestran que cinco de los sesenta y nueve ciclos de retrolavado que experimentó el sistema antes de la instalación de los cartuchos Pall fueron causados por una alta conductividad. Dos fueron causados por problemas con la trampa de resina. El resto se debió a alta presión diferencial (DP). Desde la instalación de los cartuchos filtrantes Pall, el sistema ha pasado por 10 ciclos de retrolavado, todos los cuales se debieron a la conductividad del agua.

La planta de energía ha reportado un rendimiento promedio de 94,25 millones de galones, que es aproximadamente 4,4 veces el rendimiento obtenido con los filtros de hilo entre los ciclos de retrolavado. Las tiradas más largas han reducido la necesidad de resinas de precapa, lo que ha supuesto un ahorro de más de 60 000 dólares en un período de ocho meses. Basándose en la experiencia positiva con el primer buque, la planta ha modernizado el segundo buque. Desde entonces, la planta ha reportado ahorros de costos totales de más de $140,000 durante un período de 18 meses. Al final, la instalación de los filtros Hydro-Guard de Pall proporcionó mayor eficiencia, mejor productividad y menores costos de tratamiento químico y de resina.