Hunts Bay Elektrik Santrali, evaporatif soğutma ile türbin performansını artırıyor

Enerji üretim sektörünün karşı karşıya olduğu zorluklar

Modern gaz türbini teknolojisi, tesis kapasitesini artırmada ve verimliliği artırmada büyük ilerleme kaydetmiştir, ancak bu modern tesis tasarımları bile uygun soğutma teknikleri uygulanmadıkça ısı kaybına uğrayabilir. Hunts Bay Elektrik Santrali, Kingston, Jamaika'da bulunan 668 megavat (MW) kombine çevrim kojenerasyon santralidir. Tesis, Jamaika Kamu Hizmeti Şirketi Ltd.'ye aittir. Hunts Bay tesisinde üç yanma türbini bulunuyor: iki GT Browns ve bir GE Frame 7. Gücü geri kazanmak ve daha fazla gelir elde etmek için tesis operasyonlarını iyileştirmeleri ve çıktıyı ve verimliliği artırmaları gerekiyordu. Azot oksitler ve karbon monoksit emisyonları da tesiste sürekli olarak izlenmeli ve kontrol edilmeli ve çevresel etki minimumda tutulmalıdır.

Artan talep

Jamaika’da son on yılda yıllık ortalama elektrik talebi yaklaşık yüzde beş seviyesinde gerçekleşmiş olup, önümüzdeki beş yıl için öngörü yüzde altı olarak belirlenmiştir. “Mevcut 668 Megawatt (MW) kurulu kapasitemize dayanarak, talebin üretim kapasitemizi aşması bekleniyor,” dedi Hunts Bay Elektrik Santrali Tesis Mühendisi Dave Stamp. Bu durum, Jamaica Public Service Company Ltd.’yi üretim ünitelerinin kapasitesini ekonomik bir şekilde artırmanın yeni yollarını araştırmaya yönlendirdi. Bu yöntemlerden biri, gaz türbinine giren hava girişini soğutan evaporatif soğutma teknolojisini kullanmaktadır. Munters çözümü Gaz türbinlerinin çalışması için büyük miktarda hava gerektiğinden, güç çıkışı ve yakıt tüketimi, yanma odasına çekilen havanın kütlesine, kalitesine ve ortam sıcaklığına büyük ölçüde bağlıdır. “Türbine alınan hava ne kadar temiz ve soğuk olursa, türbin o kadar verimli çalışır ve bu da daha yüksek güç çıkışı sağlar,” dedi Stamp. “Tam tersi olarak, hava giriş sıcaklığı arttıkça güç çıkışı düşer ve verimlilik azalır.” Jamaika’nın iklim koşullarına uygunluğunu kanıtlamak amacıyla hava girişi soğutma teknolojisi için bir pilot proje başlatıldı. John Brown Engineering MS5001 (Frame 5) model bir ünite olan ve ISO standardına göre 25,5 MW [59°F ve 14,7 psia giriş havası] kapasiteye, saha şartlarında ise 21,750 MW [88°F ve 14,7 psia] kapasiteye sahip olan Gaz Türbini 4 seçildi. “Hava girişi soğutma konusunu, Munters’ın bu konuda verdiği bir reklamı fark ettiğimizde öğrendik,” dedi Stamp. “Daha sonra kendileriyle ekonomik analiz için iletişime geçtik.” Hunts Bay, Munters TURBOdek sistemini seçti Stamp’e göre, Hunts Bay’in tesiste başka soğutma yöntemleri yerine evaporatif soğutma sistemini seçmesinin birkaç nedeni vardı. “Evaporatif soğutmayı, retrofit montaj kolaylığı, düşük işletme maliyeti ve düşük giriş basınç kaybı nedeniyle seçtik,” dedi Stamp. “Ayrıca bu, bizim için doğru ekonomik tercihti ve ünite kolayca monte edildi.” Munters TURBOdek sistemi, pilot test sırasında hava girişini soğutarak kalıcı kurulumların yolunu açtı. Jamaika’nın iklim koşulları evaporatif soğutma kurulumu için idealdi. “Ortam sıcaklığı arttıkça kapasitede kademeli bir azalma beklenir ve Kingston’da yaz aylarında ortam sıcaklığı 90-92°F seviyesinde olduğundan, yalnızca ISO MCR’nin (mikro karbon kalıntısı) yaklaşık %85’i elde edilebilir,” dedi Stamp. Pilot testin sonuçları, Hunts Bay Elektrik Santrali’nin Munters evaporatif soğutma sisteminin kurulmasından fayda sağladığını kanıtladı. “Evaporatif soğutma ünitesinin eklenmesiyle kapasitemizin %10’una kadarını geri kazandık,” dedi Stamp. “Güney iklimlerindeki enerji şirketleri, evaporatif soğutmanın türbin performansı üzerindeki etkisinin farkında olsa da, Toronto kadar kuzeye kadar fırsatların geliştiğini de görüyoruz,” dedi Munters Sistemler Bölümü Satış Müdürü Larry Klekar. “Hava girişi soğutması, yatırımı o kadar hızlı geri döndürüyor ki, kurulumlar Kuzey ve Güney Amerika’nın büyük bölümünde mantıklı bir karar.” “Bir gaz türbin santrali için yanma havasını soğutmak, daha fazla güç elde etmenin akıllıca bir yoludur,” dedi Klekar. “Munters Evaporatif Soğutma Sistemi ve 95°F ortam kuru termometre sıcaklığı ile yalnızca giriş havasını soğutarak kaybolan gücün %15’ine kadarını geri kazanmak mümkündür.” Stamp şunları ekledi: “Munters evaporatif soğutma ünitelerinin performansından son derece memnunuz ve kısa süre içinde türbinlerimize daha fazla ünite kurmayı planlıyoruz.”