Hitachi Sistema De Cogeneracion De Energia Con Turbina De Gas

Transcript

“Tecnología Japonesa para la Eficiencia Energética y Proyectos de Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL)” HITACHI HITACHI Noviembre 22, 2007 Hitachi México, S.A. de C.V. Ing. M. Granados, Gerente Div. 1 All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.1 Contenido 1. Sistema de Cogeneración con Turbina de Gas H-25/H-15 2. Tecnologías de Ahorro de Energía Para Clientes Industriales All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.2 HITACHI HITACHI TURBINA DE GAS H-25/H-15 All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.3 Contenido Historia Experiencia Características Desempeño Aplicaciones a Plantas Inspección y Mantenimiento Servicio Global a Turbinas Hitachi Historia 1966 1ª. Turbina de Gas Hitachi Liberada 1988 1ª. Unidad H-25 en Operación Comercial 1998 1ª. Planta de C/C H-25 en Operación Comercial 2000 1ª. Unidad H-25 en Ultramar en Operación Comercial 2002 1ª. Unidad H-25 LNC en Operación Comercial 2006 Ventas de H-25/H-15 Sobrepasan las 100 unidades All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.5 Experiencia en Turbinas de Gas H-25/H15 Asia Europa y Rusia 10 6 Africa América Del Norte 20 América Central y del Sur 6 30 5 12 20 Asia del Sur Asia Occidental y Medio Oriente Total 104 unidades : H-25: 99 unidades : H-15 All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. 5 unidades P.6 Registro de Instalación de Turbinas de Gas Totas las Instalaciones de Turbinas de Gas Hitachi MODELO Total 521 unidades Capacidad/Unidad Unidades Vendidas H-25 31,000 kW 99 H-15 16,900 kW 5 MS1002 5,050 HP 2 MS3002 15,140 HP 28 MS5001 26,300 kW 286 MS5002 38,000 HP 12 MS6001B 39,160 kW 28 MS6001FA 70,140 kW 3 MS6001FA 85,400 kW 31 167,800 kW 20 65,400 HP 1 123,400 kW 6 MS7001B/E/FA MS7002 MS9001B/E H-25 Con Acuerdo de Manufactura All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.7 Características de las Turbinas de Gas H-25/H-15 Características Confiable Diseño para Servicio Pesado Mantenimiento en sitio disponible Utiliza Tecnología Avanzada ya Probada Compresor 17 etapas Tipo separación horizontal Combustores 10 botes Tipo flujo reverso Turbina 3 etapas Tipo impulso All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.8 Desempeño – Ciclo Simple Desempeño Capacidad Eficiencia H-25 H-25 H-15 130 Gas Natural Aceite destilado Gas Natural 120 kW 31,000 30,000 16,900 %(LHV) 34.8 33.6 34.3 Unidades 110 Salida (%) Característica Curva de Corrección 100 90 80 Régimen Térmico Flujo de Escape Temperatura de escape kJ/kWh 10,340 10,710 10,500 Btu/kWh 9,806 10,157 9,950 Kg/s 94.0 94.3 52.9 Deg C 564 564 564 70 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Temperatura de Admisón a Compresor (°C ) Turbinas de Gas Clases 30MW/17MW de Alta Eficiencia Condición ISO (Temperatura: 15°C) Caída de Presión de Admisión : 3.5 pulg H2 O Caída de Presión de Escape : 2.5 pulg. H2 O Caso de Combustor Convencional All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.9 Emisiones de NOx Combustor Reducción de NOx Flujo de Inyección (%*1) NOx ppm (15% O 2) - 0 188 Vapor 2.5 53 Agua 3.0 25 - 0 264 Vapor 2.5 74 Agua 3.0 42 Gas Natural Seco 0 25 Gas Natural Aceite destilado Seco 0 25 Agua 2.5 42 Combustible Gas Natural Combustor Convencional Aceite destilado LNC (Tipo combustible único) LNC (Tipo combustible dual) Nota: *1 : Relación de flujo Temperatura Ambiente : Humedad Relativa : Condición de Operación: de masa a aire de admisión 15 grados C 60% Carga Base Alcanza 25 ppm mediante LNC LNC: Combustor de bajo NOx All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.10 Diseño de Paquete Modular (H-25) 4 2 Arreglo Flexible en Sitio 8.5 m 1 3 No. 13.5m 1 47 t Tanque de aceite de lubricación, Engranaje reductor y auxiliares 82 t 2 Generador 85 t 3 Sistema de toma de aire 51 t 4 Sistema de escape 7t 4.6 m 2 4 PESO Turbina de Gas + Base 1 3 PAQUETE ? 6.6m 12.4m All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.11 Aplicación a Plantas Aplicaciones Varias Planta de Cogeneración Planta de Ciclo Combinado Sistema de Suministro Multi-Energía Manejo de Compresores con Sistema de Inversores All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.12 Aplicación a Plantas – Planta de Cogeneración Eficiencia de la Planta de Cogeneración > 80 % Vapor Combustible Configuración Aire HRSG de Sistema Turbina de Gas H-25 Salida de Potencia Desempeño (Típico) Agua Generador 29,910 kW Salida Térmica (6 MPa/ 300 C) Eficiencia Total Más de 60 Ton/Hr 80 % (LHV) All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.13 Desempeño de la Planta de Cogeneración Cantidad Típica de Producción de Vapor para el Sistema de Cogeneración H-25 El sistema de Cogeneración con HRSG proporciona 50-60 ton/hr de vapor Producción de Vapor Sin Combustion Adicional Producción de Vapor Con Combustión Adicional HRSG Inlet Temp. 700C HRSG Inlet Temp. 560C 100 70 250? Saturated Steam 90 300? 60 Steam Flow (t/h) Steam Flow (t/h) Saturated Steam 350? 400? 50 450? 300? 250? 350? 80 400? 450? 70 500? 500? 60 40 2 4 6 8 Steam Pressure (MPa) 10 2 4 6 8 10 Steam Pressure (MPa) All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.14 Desempeño de Planta de Cogeneración Eficiencia (%) 80 Exhaust Temp. (C) 90 Sistema de Cogeneración 70 600 H-25 500 400 20 25 30 35 40 Gas Turbine Output (MW) 45 60 50 25 20 : Tipo Aero-derivado : Tipo de servicio pesado Condiciones de Vapor Presión: 2.0MPa Temperatura: 262 grados C Sistema de Ciclo simple 25 30 35 40 Capacidad de Turbina de Gas (MW) 45 All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.15 Distribución Típica de Planta de Cogeneración No. 4 9 10 8 3 12 2 11 7 1 6 13 5 EQUIPO 1 TURBINA DE GAS 2 GENERADOR 3 HRSG( ”HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR”) 4 CHIMENEA 5 CASA DE TOMA DE AIRE 6 PAQUETE DE CONTROL T.G. 7 CUBÍCULO DE AUXILIARES DEL GENERADOR 8 EDIFICIO DE CONTROL LOCAL Y ELÉCTRICO 9 TRANSFORMADOR DE SUBIDA DEL GENERADOR 10 138kV GIS (“GAS INSULATED SWITCHGEAR”) 11 TORRE DE ENFRIAMIENTO 12 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA 13 TANQUE Y EVAPORADOR DE AMONIACO All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.16 Instalación de Planta de Cogeneración Refineria Alberto Pasqualini, Brasil (Operación Comercial: Junio, 2006) Salida de Potencia Salida Térmica Eficiencia Total 27,120 kW (6 MPa/ 300 deg C) 80 Ton/Hr 84.3% (LHV) All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.17 Aplicación a Plantas – Planta de Ciclo Combinado Eficiencia Bruta del Ciclo Combinado > 50 % Desempeño Típico 1025 (1xH25 + 1xHRSG + 1 Turbina de Vapor) Vapor Combustible Configuración Aire HRSG Del Sistema Generador Condensador Generador Agua Turbina de Gas H-25 Desempeño (Típico) Salida Total de la Planta 44,410 kW Salida de la Turbina de Gas 30,080 kW Salida de la Turbina de Vapor 14,330 kW Eficiencia Bruta 50.1 % (LHV) All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.18 Aplicación a Plantas – Planta de Ciclo Combinado Desempeño Típico 2025 (2xH25 + 2xHRSG + 1 Turbina de Vapor) Combustible Aire Turbina de Vapor Generador Configuración Del Sistema Condensador HRSG Turbina de Gas H-25 y Generador Salida Total de la Planta 89,280 kW Diseño Salida de la Turbina de gas 29,910 kW x 2 (Tipico) Salida de la Turbina de Vapor 29,460 kW Eficiencia Bruta 50.3 % (LHV) All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.19 Instalación de Planta de Ciclo Combinado Goi Power Station de Goi Coast Energy, Ltd. en Chiba, Japón (Operación Comercial: 01 Junio, 2004) Salida de la planta : 127,680 kW Cobumstible Turbina de Vapor Aire Generador Turbina de Gas H-25 HRSG Eficiencia Total : Planeado 48.9% Real 51.2% Combustible : Gas Natural (H-25GTG + HRSG +STG) x 3 Trenes All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.20 Sistema de Suministro de Multi-Energía Shimoyama Factory de Toyota Motor Corp. en Japón (1998) Combustible Aire Sistema de Enfriamiento En la Admisión. Inyección de vapor HRSG Gases de Escape Generador Sistema de Suministro De Multi-Energía Turbina de gas H-25 Turbina De vapor Generador Electricidad (15.7MW) A la Fábrica Electricidad (4.7MW) Vapor BP Vapor AP Aire Comprimido All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.21 Manejo Mediante la Turbina de Gas H-25 de Compresores movidos a Motor Eléctrico. Mejor respuesta y fácil control de velocidad en un rango de 50-105% Flexibilidad en selección del tamaño de los Compresores de Gas Menor mantenimiento Combustible Aire C.B. C.B. Turbina de Gas H-25 Tr. Inversor Interruptor C.B. Motor Tr. Inversor Transformador C.B. Tr. C.B. Tr. Compresor de Gas Inversor Betara Complex Development Project, Indonesia (Operación Comercial: 2005) All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.22 Inspección para Mantenimiento Paradas Periódicas para Inspección Tipo de Inspección 1 2 3 Inspección de Combustión Inspección de Ruta de Gases Calientes Inspección Mayor Intervalo (Hr) Referencia de Operación Nota1) 16,000 (comb. Gas) 12,000 (comb. Aceite) 2 años 32,000 (comb. Gas) 24,000 (comb. Aceite) 64,000 (comb. Gas) 48,000 (comb. Aceite) 3 Largo Intervalo entre Mantenimientos Tiempo de parada 7 días 4 años 16 días 8 años 25 días 2 1 * Intervalo y tiempo de parada estarán sujetos al ciclo y condiciones de oeración, etc. * Los tiempos para enfriamiento (1 día) y arranque (1-2 días) no están incluídos en el tiempo de parada. Nota 1) Caso de operación contínua All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.23 Servicio Global a Turbinas HITACHI Hitachi Power Europe GmbH Hitachi Power Systems America, Ltd. Hitachi Canadian Industries Ltd. Hitachi China Ltd. Hitachi Turbine Global Service Center Hitachi Operation & Maintenance Egypt SAE Hitachi Middle East Office. Hitachi Australia Ltd. Hitachi Asia Ltd. Asia Plant Maintenance Service PTE Ltd. All Rights Reserved, Copyright © 2007 Hitachi, Ltd. P.24 ¡Gracias por su Atención ! Hitachi México, S.A. de C.V. TEL: 55-5282-9040 e-mail : [email protected]