Entender los desafíos de la calidad del aire

Antecedentes

En el mundo de la filtración del aire de las turbomáquinas, el rendimiento del motor debe considerarse en función de la masa total de contaminante, que está directamente influenciada por el tipo de entorno atmosférico e industrial, es decir, la calidad del aire ambiente de una determinada instalación. Cualquier contaminante ingerido disminuye el rendimiento del caudal de aire del compresor de entrada debido a la degradación de la forma y el acabado de la superficie de las lamas. En última instancia, el rendimiento global de la turbina de gas puede verse significativamente afectado.

La calidad del aire en cualquier lugar es completamente única y es fundamental conocer a fondo los criterios de desafío para poder entender los problemas. La evaluación de la calidad del aire de entrada a menudo revela una mezcla de criterios de desafío en cualquier lugar, por ejemplo, un sitio costero con un bosque cercano puede tener altos niveles de sal y humedad durante todo el año, pero el polen estacional podría ser un desafío intenso durante algunas semanas del año. Este ejemplo tan localizado no es infrecuente en las instalaciones de turbinas de gas, y por eso es importante hablar con AAF antes de considerar qué productos son los adecuados para su instalación.

Desafíos medioambientales más frecuentes

Industrial y urbano

En el entorno industrial y urbano, la calidad del aire puede ser especialmente baja, con una alta concentración de partículas procedentes de la producción de energía, el tráfico de vehículos, el proceso industrial, la construcción de edificios y los proyectos de demolición. Estas partículas son invisibles a simple vista y suelen tener un tamaño de entre 0,01 y 10 micras (como referencia un cabello humano tiene un diámetro de entre 50 y 70 micras aproximadamente).

Alta mar

En el entorno marino y de alta mar, el aire está cargado de altos niveles de sal y humedad. La sal prevalece como partícula seca y como aerosol húmedo, y suele encontrarse en altas concentraciones debido a que el viento predominante recoge el aerosol marino de las olas. Las brumas y las nieblas también pueden intensificar la cantidad de humedad libre que entra en el sistema de filtración de aire, mientras que el polvo y otras partículas artificiales procedentes de los procesos de la plataforma reducirán la eficiencia del compresor.

Altas concentraciones de polvo

En entornos desérticos, áridos y secos, las altas concentraciones de partículas de polvo son el mayor desafío en términos de calidad del aire, especialmente en las zonas susceptibles de sufrir tormentas de arena y donde las partículas pueden permanecer suspendidas en el aire durante muchas horas. La humedad también puede ser un reto sorprendente en algunos de estos entornos, causada por las nieblas matutinas y vespertinas y/o las ubicaciones cercanas a la costa.

Humedad sostenida

La eliminación de la humedad libre es el mayor desafío en lugares tropicales o en ambientes con niveles elevados de humedad sostenida. Y además puede verse agravado por lluvias torrenciales, nieblas y brumas. Eliminar toda la humedad libre es esencial para proporcionar un nivel óptimo de protección y para reducir el riesgo de que las partículas absorban la humedad. Una humedad libre prolongada hace que las partículas se hinchen y bloqueen el medio filtrante, lo que provoca un aumento de la pérdida de carga.

Rural

En los entornos rurales y agrícolas, los problemas de filtración de la calidad del aire suelen ser estacionales. La contaminación atmosférica que se produce de forma natural incluye el polen, las semillas y los insectos. La temporada de polen viene determinada por los árboles y plantas del entorno y puede dar lugar a un volumen muy elevado de partículas en el aire. La agricultura también crea muchos problemas de filtración de aire, como las altas concentraciones de polvo en la temporada de arado.

Costas

En los entornos costeros, la alta humedad sostenida y la eliminación de la sal son los mayores desafíos que plantea la filtración; no obstante, esto se combina a menudo con contaminantes locales artificiales procedentes de procesos industriales. La sal prevalece como partícula seca y como aerosol, y suele encontrarse en altas concentraciones debido a que el viento predominante recoge el aerosol marino de las olas. Eliminar toda la humedad libre es esencial para proporcionar un nivel óptimo de protección y para reducir el riesgo de que las partículas se hinchen en presencia de agua y obstruyan los poros del medio filtrante.

Calor extremo

El calor extremo no es necesariamente un reto para la filtración, pero como el rendimiento de las turbinas de gas se ve afectado por la temperatura del aire que entra en el compresor, puede ser un gran desafío para los operadores. En general, las turbinas de gas están clasificadas en condiciones ISO con una temperatura ambiente de 15 °C (59 °F). Por lo tanto, cuando la temperatura aumenta por encima de este punto, se produce una pérdida de potencia debido a una menor densidad del aire. Para optimizar la potencia de la turbina de gas, el aire de entrada debe estar convenientemente refrigerado.

Nieve y hielo

En climas bajo cero, la nieve y el hielo son los mayores peligros para la filtración, ya que a menudo cubren la superficie exterior de los elementos del filtro y reducen significativamente el caudal de aire. Esto, a su vez, provoca una alta pérdida de carga, lo que da lugar al deterioro de la potencia de salida de la turbina de gas o la desconexión de la unidad. Peor aún, el hielo que se forma en la entrada de la turbina de gas puede ser ingerido por el motor, lo que puede causar daños por objetos extraños y, en última instancia, provocar el posterior fallo de la turbina de gas.

La solución

AAF utiliza datos de la calidad del aire para comprender el desafío que plantea la filtración en cualquier lugar, y esto se combina con años de experiencia y un conocimiento exhaustivo de la calidad del aire para recomendar los productos y soluciones adecuados para su entorno. No existe un enfoque único para la filtración del aire de las turbinas de gas, pero los efectos de una filtración deficiente pueden ser muy costosos, ineficaces y provocar un aumento de las emisiones y del impacto medioambiental.

Para saber más, contacte con nosotros y estaremos encantados de demostrarle este enfoque a través de nuestra herramienta de evaluación del coste global de propiedad. AAF Optimize es un servicio de asistencia líder en el sector que proporciona a los usuarios de turbinas de gas la capacidad de optimizar todos los aspectos de sus sistemas de entrada de aire, para mejorar la eficiencia, la disponibilidad y la fiabilidad de la planta, además de ayudar a prolongar la vida operativa del activo.