Hunts Bay Power Station forbedrer turbinens ydeevne med fordampningskøling

Udfordringer for elproduktionsindustrien

Moderne gasturbineteknologi har gjort enorme fremskridt med hensyn til at øge anlægskapaciteten og forbedre effektiviteten, men selv disse moderne anlægsdesign kan lide varmetab, medmindre der implementeres korrekte køleteknikker. Hunts Bay Power Station er et 668 megawatt (MW) kraftvarmeværk beliggende i Kingston, Jamaica. Anlægget ejes af Jamaica Public Service Company Ltd. Hunts Bay-anlægget omfatter tre forbrændingsturbiner: to GT Browns og en GE Frame 7. De havde brug for at forbedre anlægsdriften og øge produktionen og effektiviteten for at genvinde strøm og generere større indtægter. Lattergas- og kulilteemissioner skal også løbende overvåges og kontrolleres på anlægget, samtidig med at miljøpåvirkningen holdes på et minimum.

Stigende efterspørgsel

Den gennemsnitlige årlige efterspørgsel efter elektricitet i Jamaica over de seneste ti år har været cirka fem procent, og prognosen for de næste fem år er seks procent om året. ”Baseret på vores nuværende installerede kapacitet på 668 Megawatt (MW) forventes efterspørgslen at overstige vores produktionskapacitet,” sagde Dave Stamp, anlægsingeniør ved Hunts Bay Power Station. Denne situation fik Jamaica Public Service Company Ltd. til at undersøge nye måder at økonomisk øge kapaciteten af sine produktionsenheder. En sådan metode anvender evaporativ kølingsteknologi, som køler indløbs-luften til gasturbinen. Munters løsning Da store mængder luft er nødvendige for at drive gasturbiner, afhænger effektudbyttet og brændstofforbruget i høj grad af masseflow, kvalitet og omgivelsestemperaturen på den luft, der suges ind i forbrændingskammeret. ”Jo renere og køligere luften, der trækkes ind i turbinen, desto mere effektivt arbejder turbinen, hvilket fører til højere effektudbytte,” sagde Stamp. ”Omvendt, når indløbstemperaturen på luften stiger, falder effektudbyttet, og effektiviteten mindskes.” For at bevise at indløbskølingsteknologien er egnet til Jamaicas klimaforhold, blev et pilotprojekt startet. Gasturbine 4, en John Brown Engineering MS5001 (Frame 5) enhed med en ISO-klassificering på 25,5 MW [59°F og 14,7 psia (pounds per square inch absolut) indløbs-luft] og en lokal klassificering på 21.750 MW [88°F og 14,7 psia], blev udvalgt. ”Vi lærte om indløbskøling, da vi så en annonce fra Munters om emnet,” sagde Stamp. ”Vi kontaktede dem senere for en økonomisk analyse.” Hunts Bay vælger Munters TURBOdek system Ifølge Stamp var der flere grunde til, at Hunts Bay valgte et evaporativt kølesystem på anlægget i stedet for andre kølemetoder. ”Vi valgte evaporativ køling på grund af dens nemme eftermontering, lave driftsomkostninger og lave trykfald ved indløbet,” sagde Stamp. ”Det var også det rigtige økonomiske valg for os, og enheden var let at installere.” Munters TURBOdek system leverede køling til indløbs-luften under pilotprøven, hvilket førte til permanente installationer. Klimaforholdene i Jamaica var ideelle til at installere evaporativ køling. ”En gradvis kapacitetsreduktion forventes med stigende omgivelsestemperatur, og da Kingston har høje omgivelsestemperaturer på 90-92°F i sommermånederne, kan kun omkring 85 % af ISO MCR (micro carbon residue) realiseres,” sagde Stamp. Resultaterne fra pilotprøven viste, at Hunts Bay Power Station havde fordel af installationen af Munters evaporative kølesystem. ”Vi genvandt så meget som 10 % af vores effektkapacitet med tilføjelsen af den evaporative køleenhed,” sagde Stamp. ”Mens kraftselskaber i sydlige klimaer indser, hvilken effekt evaporativ køling kan have på turbineffekten, ser vi også muligheder helt op til Toronto,” sagde Larry Klekar, salgschef for Munters Systems Division. ”Indløbskøling giver en så hurtig investeringstilbagebetaling, at installationer er en god beslutning i det meste af Nord- og Sydamerika.” ”At køle forbrændingsluften til et gasturbineanlæg er en smart måde at få mere effekt ud af anlægget,” sagde Klekar. ”Med Munters evaporative kølesystem og en omgivende tør temperatur på 95°F er det muligt at genvinde op til 15 % af tabt effekt, blot ved at køle indløbs-luften.” Stamp bemærkede, ”Vi er yderst tilfredse med ydeevnen af Munters evaporative køleenheder, og vi planlægger at installere flere enheder på vores turbiner inden for kort tid.”