Hunts Bay kraftstasjon forbedrer turbinytelsen med fordampningskjøling

Utfordringer som kraftproduksjonsindustrien står overfor

Moderne gassturbinteknologi har gjort enorme fremskritt når det gjelder å øke anleggskapasiteten og forbedre effektiviteten, men selv disse moderne anleggsdesignene kan lide varmetap med mindre riktige kjøleteknikker implementeres. Hunts Bay kraftstasjon er et 668 megawatt (MW) kombinert kraftvarmekraftverk som ligger i Kingston, Jamaica. Anlegget eies av Jamaica Public Service Company Ltd. Hunts Bay-anlegget inkluderer tre forbrenningsturbiner: to GT Browns og en GE Frame 7. De trengte å forbedre anleggsdriften og øke produksjonen og effektiviteten for å gjenvinne kraft og generere større inntekter. Lystgasser og karbonmonoksidutslipp må også overvåkes og kontrolleres kontinuerlig på anlegget, samtidig som miljøpåvirkningen holdes på et minimum.

Økende etterspørsel

Den gjennomsnittlige årlige etterspørselen etter elektrisitet i Jamaica de siste ti årene har vært omtrent fem prosent, og prognosen for de neste fem årene er seks prosent per år. «Basert på vår nåværende installerte kapasitet på 668 megawatt (MW), forventes det at etterspørselen vil overstige vår generasjonskapasitet,» sa Dave Stamp, anleggstekniker ved Hunts Bay kraftstasjon. Denne situasjonen førte til at Jamaica Public Service Company Ltd. undersøkte nye måter å økonomisk øke kapasiteten på sine genereringsenheter. En slik metode benytter evaporativ kjøleteknologi, som kjøler inntaksluften til gasturbinen. Munters-løsningen Siden store mengder luft kreves for å drive gasturbiner, er effektutbytte og drivstofforbruk sterkt avhengig av massestrøm, kvalitet og temperatur på omgivelsesluften som trekkes inn i forbrenningskammeret. «Jo renere og kjøligere luften som går inn i turbinen er, desto mer effektivt fungerer turbinen, noe som fører til høyere effektutbytte,» sa Stamp. «Motsatt, når inntakslufttemperaturen stiger, faller effektutbyttet og effektiviteten reduseres.» For å bevise at inntaksluftkjølingsteknologi er egnet for klimaforholdene på Jamaica, ble det startet et pilotprosjekt. Gasturbin 4, en John Brown Engineering MS5001 (Frame 5) med en ISO-rangering på 25,5 MW [59°F og 14,7 psia inntaksluft] og en site rating på 21,750 MW [88°F og 14,7 psia], ble valgt. «Vi lærte om inntaksluftkjøling da vi så en Munters-reklame om temaet,» sa Stamp. «Vi kontaktet dem senere for en økonomisk analyse.» Hunts Bay velger Munters TURBOdek-systemet Ifølge Stamp var det flere grunner til at Hunts Bay valgte et evaporativt kjølesystem på anlegget i stedet for andre kjølemetoder. «Vi valgte evaporativ kjøling på grunn av enkel installasjon som ettermontering, lave driftskostnader og lavt trykktap i inntaket,» sa Stamp. «Det var også det riktige økonomiske valget for oss, og enheten var enkel å installere.» Munters TURBOdek-systemet ga kjøling til inntaksluften under pilotprøven, noe som førte til permanente installasjoner. Klimaforholdene på Jamaica var ideelle for installasjon av evaporativ kjøling. «Det forventes en gradvis reduksjon i kapasitet med økende omgivelsestemperatur, og siden Kingston har høye temperaturer på 90–92°F om sommeren, kan man bare realisere rundt 85 % av ISO MCR (micro carbon residue),» sa Stamp. Resultatene fra pilotprøven viste at Hunts Bay kraftstasjon hadde nytte av installasjonen av Munters evaporative kjølesystem. «Vi gjenvant så mye som 10 % av vår effektkapasitet med tillegg av den evaporative kjøleenheten,» sa Stamp. «Mens kraftselskaper i sørlige klimaer erkjenner hvilken innvirkning evaporativ kjøling kan ha på turbinens ytelse, ser vi også muligheter så langt nord som Toronto,» sa Larry Klekar, salgssjef for Munters Systems Division. «Inntakskjøling gir avkastning på investeringen så raskt at installasjoner er et godt valg i store deler av Nord- og Sør-Amerika.» «Å kjøle forbrenningsluften for et gasturbinanlegg er en smart måte å få mer kraft på,» sa Klekar. «Med Munters evaporative kjølesystem og en omgivelsestemperatur på 95°F, er det mulig å hente inn opptil 15 % av tapt kraft bare ved å kjøle inntaksluften.» Stamp bemerket: «Vi er svært fornøyde med ytelsen til Munters evaporative kjøleenheter og planlegger å installere flere enheter på våre turbiner innen kort tid.»