Proyecto de retroinstalación en GS Power Bucheon
GS Power contactó con KEPCO KPS y EthosEnergy para abordar los problemas de la vida útil de sus rotores, la degradación del conducto del flujo de vapor y su optimización para las últimas condiciones operativas.
- Objetivos
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- Aumento de la producción de vapor
- Ampliación de la vida útil
- Sectores
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- Generación de energía
- Activo
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- Turbinas de vapor
- Ubicación
- Bucheon, Corea del Sur
Vista general del proyecto
Las instalaciones de GS Power en Bucheon, Corea del Sur, es una planta de cogeneración (genera energÃa eléctrica y térmica) diseñada para operar tanto en modo de «generación máxima de potencia» (modo III) como en modo de «calefacción urbana» (modo I). Sin embargo, con centrales de ciclo combinado más nuevas y eficientes que vierten energÃa a la red y otros factores económicos, las instalaciones de Bucheon solo se operaban en modo de máxima potencia en torno a un 10 % del tiempo y funcionaba principalmente en modo I.
El funcionamiento de la planta también habÃa cambiado y ahora se necesitaba más vapor para el control del NOx en las turbinas de gas. Esto significaba que habÃa disponible menos vapor a alta presión en la toma de entrada de la turbina de vapor.
Aparte del funcionamiento anormal, la turbina de vapor habÃa experimentado una reducción del rendimiento en todos los modos, ya que se habÃa deteriorado el conducto del flujo de vapor. Además, el análisis metalúrgico indicó que el rotor de alta presión estaba próximo al final de su vida útil. GS Power contactó con KEPCO KPS y EthosEnergy para abordar los problemas de la vida útil de sus rotores, la degradación del conducto del flujo de vapor y su optimización para las últimas condiciones operativas.
Desafíos claves
- GS Power requerÃa una garantÃa de rendimiento para los trabajos que se necesitaba realizar. Por tanto, el desafÃo radicaba en definir las condiciones de los nuevos puntos de la garantÃa.
- Debido al gran diámetro del émbolo de balanceo, el desgaste puede generar una gran cantidad de fugas de vapor, lo que da como resultado una pérdida de eficiencia. Sin embargo, EthosEnergy utilizó sellos retráctiles para ayudar a aliviar este desgaste en el sellado
La solución de EthosEnergy
Toda la sección del conducto del flujo de vapor necesitaba reemplazarse. Sin embargo, la configuración de los álabes siempre habÃa resultado confiable. Por tanto, se tomó la decisión de realizar una «sustitución por elementos similares (in-kind)» para las etapas de la 1 a la 16, una sustitución de los elementos existentes con componentes nuevos a los que se les habÃa aplicado ingenierÃa inversa, incluidos los rodetes y las juntas interetapas.
Para mejorar aún más la eficiencia, en el sellado del émbolo de balanceo se incorporó un sello de escobilla. Los sellos de escobilla son mucho más efectivas que los sellos laberÃnticos convencionales a la hora de reducir las fugas. Otra de las ventajas de los sellos de escobilla retráctiles es la mejora de la degradación de los sellos con el tiempo debida al cumplimiento normativo de las cerdas.
El análisis metalúrgico de KEPCO KPS identificó la necesidad de sustituir el rotor, y que era necesario que EthosEnergy diseñara, adquiriera, mecanizara y montara un nuevo conjunto de rotor. También se suministraron nuevos rodetes y nuevas carcasas para el conjunto del émbolo de balanceo.
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Puntos destacados del proyecto
El elemento más significativo de la mejora fue el rediseño del montaje original entre la extracción del calentador a alta presión y el escape de la turbina a alta presión. Los ingenieros de EthosEnergy examinaron diversas opciones y concluyeron que una única etapa de impulso serÃa más eficiente que las dos etapas de reacción existentes.
12Â %
Al optar por la solución de ingenierÃa de EthosEnergy, GS Power amplió la vida de su turbina de vapor en varios años y aumentó el rendimiento de la planta con sus nuevas condiciones de diseño en aproximadamente un 12 %.
Última generación
Se utilizaron métodos de sellado de última generación que deberÃan ayudar a la unidad a mantener su confiabilidad y eficiencia durante los próximos años.
Antes de plazo
Todas las partes producidas por EthosEnergy se entregaron a tiempo, y la instalación de sustitución de los elementos del conducto del flujo de vapor se completó antes de plazo. La unidad pudo arrancar sin problemas y generar energÃa en el primer reinicio.
Resultados claves
La solución de ingenierÃa proporcionó un área mayor en la corona de escape, más eficiencia y mejor confiabilidad en comparación con una sustitución in-kind simple.
Los resultados de las pruebas que aparecen en la siguiente tabla muestran que las ganancias «comprobadas» fueron sustancialmente mejores que los valores garantizados. Hay varios motivos para esto. Uno de ellos es que la valoración de las supuestas fugas del émbolo de balanceo antes de la retroinstalación de sellos de escobilla retráctiles era muy conservadora. Las ganancias en modo I con el sello mejorado supusieron más o menos la mitad de las ganancias. Los supuestos daños en los sellos de punta de la turbina de alta presión y la degradación del conducto del flujo de vapor también se encontraban dentro de un margen conservador. KEPCO KPS realizó otras mejoras, que supusieron un 2 % de las ganancias en el modo I.
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Más información
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