filtrazione aria per turbine a gas e industria 4 coltri convegno mega… · 7 9a giornata...

1 9a Giornata dell‘efficienza energetica nelle industrie 8 giugno 2017 / Carlo ColtriFiltrazione aria per turbine a gas e Industria 4.0

Filtrazione aria perturbine a gas eIndustria 4.0

9a Giornata dell‘efficienza energeticanelle industrie8 giugno 2017 / Carlo Coltri

2 9a Giornata dell‘efficienza energetica nelle industrie 8 giugno 2017 / Carlo ColtriFiltrazione aria per turbine a gas e Industria 4.0

Camere filtri aria di turbine a gas – schema

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Sistema di filtrazione aria specifico per luogo d’installazione

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Qualità dell’aria: parametro relativo

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FoulingEfiicienza di filtrazione e

Perdita di carico

Parametri critici filtri aria per turbine a gas

Rottura filtro finalePressione di scoppio

Disponibilità impiantoCapacità di accumulo

DHC

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Filtrazione EPA – Effetto Fouling

Deposito di material sulla paletteà Perdita di potenza

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*Stime indicano come l’effetto del fouling sia responsabile del 70 - 85% di tutte leperdite di performance delle turbine a gas.Perdite di potenza tra il 2% e il 15% sono state rilevate negli impianti.L’effetto del fouling è anche correlato con le emissioni di NOx.

*Gas turbine axial compressor fouling and washing- Meher Homji/Andrew Bromley

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Trend generazioneelettrica –Europa 2015 - 2016

Agora Energiewende and Sandbag (2017): EnergyTransition in the Power Sector in Europe: State ofAffairs in 2016. Review on the Developments in2016 and Outlook on 2017.

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Filtrazione Epa Prefiltri idrofobici

11 22

Altre problematiche camerafiltri aria

33

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Filtrazione Epa

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Filtrazione Epa – Sistema a due stadi

788,4 kg/pa788,4 kg/pa 13,1 kg/pa13,1 kg/paNovatexBag Filter

G4

Stadio 1

CompatexTMPC

CompactFilter F8

Stadio 2

Concentrazione polvere: 50 µg/m³

Turbina

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Stage 1:Prefiltro G4

Perdita di carico: 55 Pa

Stage 2:Filtro finale F8

Perdita di carico: 90 PaTotal DP:145 Pa

Filtrazione Epa – Sistema a due stadi, perdita di carico

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788,4 kg/pa788,4 kg/pa 0,027kg/pa0,027kg/pa

PrefiltroG4

Stadio 1

Filtrotasca

rigida F9

Stadio 2

Concentrazione polvere : 50 µg/m³

Turbina

Filtrotasca

rigida E11

Stadio 3

Filtrazione Epa – Sistema a tre stadi

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Filtrazione EPA – Sistema a tre stadi

Stadio 1:Prefiltro G4DP: 55 Pa

Stadio 2:Filtro F9

DP: 105 Pa

Stadio 3:Filtro E11

DP: 200 PaTotal DP:360 Pa

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Filtrazione EPA – Effetto Fouling

Fonte: Norwegian University of Science & Technology

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Filtrazione EPA – Off-Line Washing: Sistema a due stadi

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Filtrazione EPA – Off-Line Washing: Sistema a 3 stadi

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Filtrazione EPA: Comparazione 2 e 3 stadi

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Il “costo” della perdita di carico dei filtri

Relazione power loss turbine e perdita di carico:

~ 0.1% per 50 Pa

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Prefiltri idrofobici

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Come si fermava l’acqua?

Pannelli coalescentiPerdita di carico: ~ 100 Pa

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Come si fermava l’acqua?

Weather LouversPerdita di carico: ~ 200 Pa

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2 Turbine a gas da 250 MW

Prefiltri idrofobici – Caso #1

Gas TurbineA

Macrogen GTDuo M5

Compact FinalFilter F9

Gas TurbineB Coalescer Pads Bag Prefilters

G4Compact Final

Filter F9

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Prefiltri idrofobici – Caso #1

Turbina AMacrogen GT Duo M5 (sinistra)

Turbina BPannelli coalescenti (sinistra)Prefiltri a tasca G4 (destra)

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Prefiltri idrofobici – Caso #1

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Prefiltri idrofobici – Caso #1

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Prefiltri idrofobici – Caso #1

Air Flow Initial PressureDrop Pressure Drop

Turbine A 4250 m³/h 165 Pa 220 Pa @ 5500 hours

Turbine B 4250 m³/h 275 Pa 350 Pa @ 2200 hrs (changed)

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Prefiltri idrofobici – Caso #2 – Stazione pompaggio gas

Camera filtri a due stadi

Primo stadio: pannelli coalescentiSecondo stadio: Tasca rigida F8

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PrimaPannelli

coalescenti

DopoPrefiltro

idrofobico

Ore di lavoro della turbine, circa 4000 ore/anno

Sito turbine: ambiente umido con importantiperdite di carico del Sistema di filtrazione aria

Risultato: riduzione perdita di carico di 120 Pa

Prefiltri idrofobici – Caso #2 – Stazione pompaggio gas

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Altre problematichecamera filtri aria

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Ø Sistemi anti ghiaccio/ filtri a cartuccia pulsateØ Nebbie d’olio in prossimità camera filtriØ Camere filtri non correttamente dimensionateØ Posizione delle camera filtri

Altre problematiche camera filtri

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Nebbie d’oilo in prossimità camera filtri

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Comparazione tra sistemi di filtrazione aria on shore/off shore

► Camere filtri di minori dimensioni► Portata d’aria per elemento filtrante più alta► Vita utile del filtro maggiore► Alta pressione di scoppio dei filtri► Buona performance contro acqua e

concentrazione sale marino

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Internet of things -Industria 4.0

https://www.youtube.com/watch?v=6YxXc_4RQD4

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Grazie perl’attenzione !