Hunts Bay Power Station förbättrar turbinens prestanda med evaporativ kylning

Utmaningar för kraftgenereringsindustrin

Modern gasturbinteknik har gjort enorma framsteg när det gäller att öka anläggningens kapacitet och förbättra effektiviteten, men även dessa moderna anläggningskonstruktioner kan drabbas av värmeförlust om inte rätt kylteknik implementeras. Hunts Bay Power Station är ett kraftvärmeverk på 668 megawatt (MW) i Kingston, Jamaica. Anläggningen ägs av Jamaica Public Service Company Ltd. Anläggningen i Hunts Bay omfattar tre förbränningsturbiner: två GT Brown och en GE Frame 7. De behövde förbättra anläggningens drift och öka produktionen och effektiviteten för att återvinna kraft och generera större intäkter. Utsläpp av lustgas och kolmonoxid måste också övervakas och kontrolleras kontinuerligt på anläggningen samtidigt som miljöpåverkan hålls till ett minimum.

Ökad efterfrågan

Den genomsnittliga årliga efterfrågan på elektricitet i Jamaica under de senaste tio åren var cirka fem procent och prognosen för de kommande fem åren är sex procent per år. ”Baserat på vår nuvarande installerade kapacitet på 668 Megawatt (MW) förväntas efterfrågan överstiga vår genereringskapacitet,” sade Dave Stamp, anläggningsingenjör vid Hunts Bay Power Station. Denna situation ledde till att Jamaica Public Service Company Ltd. började undersöka nya sätt att ekonomiskt öka kapaciteten hos sina genereringsenheter. En sådan metod använder sig av evaporativ kylteknik, som kyler inloppsluften till gasturbinen. Munters lösning Eftersom stora mängder luft krävs för att driva gasturbiner är effektuttaget och bränsleförbrukningen starkt beroende av massflöde, kvalitet och omgivande lufttemperatur som dras in i förbränningskammaren. ”Ju renare och svalare luften som tas in i turbinen är, desto mer effektivt fungerar turbinen, vilket leder till högre effektuttag,” sade Stamp. ”Omvänt, när inloppstemperaturen på luften stiger, minskar effektuttaget och verkningsgraden sjunker.” För att bevisa att inloppsluftskylningstekniken är lämplig för Jamaicas klimatförhållanden startades ett pilotprojekt. Gasturbin 4, en John Brown Engineering MS5001 (Frame 5) enhet med en ISO-klassificering på 25,5 MW [59°F och 14,7 psia (pounds per square inch absolut) inloppsluft] och en platsklassificering på 21,750 MW [88°F och 14,7 psia], valdes ut. ”Vi lärde oss om inloppsluftskylning när vi såg en annons från Munters om ämnet,” sade Stamp. ”Vi kontaktade dem senare för en ekonomisk analys.” Hunts Bay väljer Munters TURBOdek system Enligt Stamp fanns flera anledningar till att Hunts Bay valde ett evaporativt kylsystem på anläggningen istället för andra kylmetoder. ”Vi valde evaporativ kylning på grund av dess enkla eftermontering, låga driftkostnader och låga tryckfall vid inloppet,” sade Stamp. ”Det var också det rätta ekonomiska valet för oss och enheten var enkel att installera.” Munters TURBOdek system tillhandahöll kylning av inloppsluften under pilotprovet, vilket ledde till permanenta installationer. Klimatförhållandena i Jamaica var idealiska för att installera evaporativ kylning. ”En gradvis kapacitetsminskning förväntas med ökande omgivningstemperatur, och eftersom Kingston har höga omgivningstemperaturer på 90-92°F under sommarmånaderna, kan endast cirka 85 % av ISO MCR (micro carbon residue) uppnås,” sade Stamp. Resultaten från pilotprovet visade att Hunts Bay Power Station hade nytta av installationen av Munters evaporativa kylsystem. ”Vi återfick så mycket som 10 % av vår effektkapacitet med tillägget av den evaporativa kylenheten,” sade Stamp. ”Medan kraftbolag i sydliga klimat inser vilken påverkan evaporativ kylning kan ha på turbineffekten, ser vi också möjligheter så långt norrut som Toronto,” sade Larry Klekar, försäljningschef för Munters Systems Division. ”Inloppskylning ger en så snabb återbetalning att installationer är ett bra beslut i större delen av Nord- och Sydamerika.” ”Att kyla förbränningsluften till en gasturbinanläggning är ett smart sätt att få ut mer effekt,” sade Klekar. ”Med Munters evaporativa kylsystem och en omgivande torrkula på 95°F är det möjligt att återvinna så mycket som 15 % av förlorad effekt, bara genom att kyla inloppsluften.” Stamp noterade, ”Vi är mycket nöjda med prestandan hos Munters evaporativa kylenheter och planerar att installera fler enheter på våra turbiner inom kort.”