Importante planta de energía del noreste logra reducciones significativas de costos en el tratamiento de agua condensada

Desafíos

Una planta de ciclo combinado de 775 MW en el noreste de los Estados Unidos estaba experimentando un taponamiento prematuro de los cartuchos de filtro de condensado retrolavables y recubiertos con resina con finos de resina y contaminantes. 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 consta de dos recipientes de retrolavado Pall Septra^™ en paralelo, uno en funcionamiento 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 aproximadamente 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 filtración utilizada para la capa previa de los filtros después de cada retrolavado es de 100 pies cúbicos. El costo de la resina y el filtro auxiliar para cada precapa es de aproximadamente $2500 USD.

La planta había estado usando cartuchos de filtro de hilo enrollado desde su inicio, pero estaba experimentando varios problemas con el rendimiento y la integridad. El mayor problema fueron los ciclos cortos o el bajo rendimiento de condensado, especialmente durante las puestas en marcha. El ensuciamiento de los medios filtrantes de cuerda enrollada con partículas contaminantes y la resina de polvo fino resultó en una alta presión diferencial, lo que resultó en el desvío de 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 excoriación de las roscas de metal con el tiempo. Cada ocurrencia de este tipo requeriría una acción correctiva que resultaría en una 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. Pall Corporación 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.

Teniendo en cuenta los problemas con los filtros de hilo enrollado que experimentaba la planta, Pall recomendó su Hydro-Guard Cartuchos de filtro CoLD R fabricados con la tecnología patentada CoLD Melt™. Esta tecnología crea una matriz de filtración con fibras pequeñas y microdelgadas para la eficiencia de eliminación de partículas y fibras de gran diámetro coubicadas (CoLD) para la estructura rígida y la resistencia que es fundamental en las condiciones operativas dinámicas que se encuentran en esta aplicación. El cartucho del filtro ofrece una estructura de poros de gradiente de profundidad inverso 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, que es fundamental para el rendimiento y la longevidad de los filtros.

Los cartuchos de filtro están fabricados con 100 % polipropileno, fibras inertes fundidas por soplado, que no contienen tensioactivos, agentes humectantes u otros extraíbles asociados con la construcción de hilos enrollados, lo que elimina el problema de que estos materiales contaminen el sistema. La ausencia de materiales extraíbles en los medios fundidos por soplado ahorra tiempo y agua, tanto el agua limpia como las aguas residuales necesarias para enjuagar los materiales extraíbles. Se instalaron un total de 420 cartuchos de filtro Pall Hydro-Guard, de 2,5" de diámetro por 80" de largo, en el recipiente de placa tubular inferior, sin ninguna modificación al recipiente.

Resultados

Los registros de la planta muestran que cinco de los sesenta y nueve ciclos de retrolavado a los que se sometió 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 la alta presión diferencial (DP). Desde la instalación de los cartuchos de filtro de Pall, el sistema ha pasado por 10 ciclos de retrolavado, todos debido a la conductividad del agua.

La planta de energía ha informado un rendimiento promedio de 94,25 millones de galones, que es aproximadamente 4,4 veces el rendimiento obtenido con los filtros de hilo enrollado entre los ciclos de retrolavado. Las tiradas más largas han disminuido la necesidad de resinas de precapa, lo que ha resultado en un ahorro de más de $60,000 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 brindó mayores eficiencias, mayor productividad y menores costos de resina y tratamiento químico.