HITACHI SISTEMA DE COGENERACION DE ENERGIA … · Contenido Historia Experiencia Características Desempeño Aplicaciones a Plantas Inspección y Mantenimiento Servicio Global a Turbinas

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H I T A C H IH I T A C H I

“Tecnología Japonesa para la Eficiencia Energética y

Proyectos de Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL)”

Hitachi México, S.A. de C.V.Ing. M. Granados, Gerente Div. 1

Noviembre 22, 2007


1. Sistema de Cogeneracióncon Turbina de Gas H-25/H-15

2. Tecnologías de Ahorro de Energía Para Clientes Industriales

Contenido


H I T A C H IH I T A C H I

TURBINA DE GAS H-25/H-15

Contenido

Historia

Experiencia

Características

Desempeño

Aplicaciones a Plantas

Inspección y Mantenimiento

Servicio Global a Turbinas Hitachi


Historia

1ª. Turbina de Gas Hitachi Liberada

1ª. Unidad H-25 en Operación Comercial

1ª. Planta de C/C H-25 en Operación Comercial

1ª. Unidad H-25 en Ultramar en Operación Comercial

1ª. Unidad H-25 LNC en OperaciónComercial

Ventas de H-25/H-15 Sobrepasan las 100 unidades

1966

1988

1998

2000

2002

2006


Experiencia en Turbinas de Gas H-25/H15

: H-25: 99 unidades

: H-15 5 unidadesTotal 104 unidades

6

6

10

20

30

1220

5

Asia

Asia del Sur

Europa y Rusia

Africa

AméricaDel Norte

América Centraly del Sur

Asia Occidentaly Medio Oriente


Registro de Instalación de Turbinas de Gas

Total 521 unidades

Capacidad/Unidad

31,000 kW

16,900 kW

MODELO

H-25

H-15

Unidades Vendidas

99

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

MS7001B/E/FA 167,800 kW 20

MS7002 65,400 HP 1

MS9001B/E 123,400 kW 6

H-25

Totas las Instalaciones de Turbinasde Gas Hitachi

Con Acuerdo deManufactura


Características de las Turbinas de Gas H-25/H-15

CompresorCompresor17 etapasTipo separaciónhorizontal

TurbinaTurbina

3 etapasTipo impulso

Características

Confiable Diseño para Servicio Pesado

Utiliza Tecnología Avanzada ya Probada

Mantenimiento en sitio disponible

CombustoresCombustores10 botesTipo flujo reverso


Desempeño – Ciclo Simple

Temperaturade escape

10,50010,71010,340kJ/kWhRégimenTérmico

9,95010,1579,806Btu/kWh

564

94.0

34.8

31,000

Gas Natural

H-25

564564Deg C

52.994.3Kg/sFlujo de Escape

34.333.6%(LHV)Eficiencia

16,90030,000kWCapacidad

Gas Natural

Aceitedestilado

H-15H-25

UnidadesCaracterística

Condición ISO (Temperatura: 15°C)Caída de Presión de Admisión : 3.5 pulg H2O Caída de Presión de Escape : 2.5 pulg. H2OCaso de Combustor Convencional

Desempeño

50

Temperatura de Admisón a Compresor (°C)

-20 -10 0 10 20 30 4070

80

90

100

110

120

130

Sal

ida

(%)

Curva de Corrección

Turbinas de Gas Clases 30MW/17MW de Alta Eficiencia


Emisiones de NOx

422.5AguaAceitedestilado

250SecoGas NaturalLNC(Tipo combustible dual)

250SecoGas NaturalLNC(Tipo combustible único)

423.0Agua

742.5Vapor

2640-

Aceitedestilado

253.0Agua

532.5Vapor

1880-

Gas Natural

Combustor Convencional

NOx ppm(15% O2)

Flujo de Inyección

(%*1)

Reducciónde NOx

CombustibleCombustor

Nota: *1 : Relación de flujo de masa a aire de admisiónTemperatura Ambiente : 15 grados CHumedad Relativa : 60%Condición de Operación: Carga Base

LNC: Combustor de bajo NOx

Alcanza25 ppm

mediante LNC


Diseño de Paquete Modular (H-25)

No.

2

3

4

Turbina de Gas + Base

Tanque de aceite de lubricación, Engranaje reductor y auxiliares

Generador

PAQUETE

Sistema de toma de aire

Sistema de escape

47 t

82 t

85 t

PESO

51 t

7 t

Arreglo Flexible en Sitio

8.5

m

?

4.6

m

12.4m6.6m

13.5

m

1

2

3

4

1

2

3

4

1


Aplicación a Plantas

Aplicaciones Varias

Planta de Cogeneración

Planta de Ciclo Combinado

Sistema de Suministro Multi-Energía

Manejo de Compresores con Sistema de Inversores


Aplicación a Plantas – Planta de Cogeneración

Configuración

de Sistema

Desempeño

(Típico)Más de 80 % (LHV)Eficiencia Total

(6 MPa/ 300 C) 60 Ton/HrSalida Térmica

29,910 kWSalida de Potencia

Vapor

GeneradorTurbina de Gas H-25

HRSGAire

Combustible

Agua

> 80 %

Eficiencia de la Planta de Cogeneración


Desempeño de la Planta de Cogeneración

El sistema de Cogeneración con HRSG proporciona 50-60 ton/hr de vapor

Cantidad Típica de Producción de Vapor para el Sistema de Cogeneración H-25

Producción de Vapor Sin Combustion Adicional

HRSG Inlet Temp. 560C

40

50

60

70

2 4 6 8 10

Steam Pressure (MPa)

Ste

am F

low

(t/

h)

500?

450?

400?

350?

300?250?

Saturated Steam

Producción de Vapor Con Combustión Adicional

HRSG Inlet Temp. 700C

60

70

80

90

100

2 4 6 8 10

Steam Pressure (MPa)

Ste

am F

low

(t/

h)

500?

450?

400?

300?250?

Saturated Steam

350?


Desempeño de Planta de Cogeneración

400

500

600

20 25 30 35 40 45Gas Turbine Output (MW)

Exhaust

Tem

p. (C

) H-25

: Tipo Aero-derivado: Tipo de servicio pesado

Condiciones de VaporPresión: 2.0MPaTemperatura: 262 grados C25

5050

60

70

80

90

20 25 30 35 40 45Capacidad de Turbina de Gas (MW)

Efici

enci

a(%

)

Sistema deCogeneración

Sistema deCiclo simple


Distribución Típica de Planta de Cogeneración

13

2

1

3

4

5

6

7

89

10

1112

TANQUE Y EVAPORADOR DE AMONIACO

13

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA12

TORRE DE ENFRIAMIENTO11

138kV GIS(“GAS INSULATED SWITCHGEAR”)

10

TRANSFORMADOR DE SUBIDA DEL GENERADOR9

EDIFICIO DE CONTROL LOCAL Y ELÉCTRICO

8

CUBÍCULO DE AUXILIARES DEL GENERADOR7

PAQUETE DE CONTROL T.G.6

CASA DE TOMA DE AIRE5

CHIMENEA4

HRSG( ”HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR”)3

GENERADOR2

TURBINA DE GAS1

EQUIPONo.


Instalación de Planta de Cogeneración

Refineria Alberto Pasqualini, Brasil

(Operación Comercial: Junio, 2006)

84.3% (LHV)Eficiencia Total

(6 MPa/ 300 deg C) 80 Ton/HrSalida Térmica

27,120 kWSalida de Potencia


Aplicación a Plantas – Planta de Ciclo Combinado

Desempeño Típico 1025 (1xH25 + 1xHRSG + 1 Turbina de Vapor)

Configuración

Del Sistema

Desempeño

(Típico)

Vapor

GeneradorTurbina de Gas H-25

HRSGAire

Combustible

Agua

50.1 % (LHV) Eficiencia Bruta

14,330 kWSalida de la Turbina de Vapor

30,080 kWSalida de la Turbina de Gas

44,410 kWSalida Total de la Planta

Generador

Condensador

Eficiencia Bruta del Ciclo Combinado

> 50 %


Aplicación a Plantas– Planta de Ciclo Combinado

Desempeño Típico 2025 (2xH25 + 2xHRSG + 1 Turbina de Vapor)

Configuración

Del Sistema

Diseño

(Tipico)50.3 % (LHV) Eficiencia Bruta

29,460 kWSalida de la Turbina de Vapor

29,910 kW x 2Salida de la Turbina de gas

89,280 kWSalida Total de la Planta

Generador

HRSG

Turbina de Gas H-25 y Generador

Condensador

Turbina de VaporAire

Combustible


Instalación de Planta deCiclo Combinado

Goi Power Station de Goi Coast Energy, Ltd. en Chiba, Japón

(Operación Comercial: 01 Junio, 2004)

Salida de la planta : 127,680 kW

Eficiencia Total : Planeado 48.9%

Combustible : Gas Natural

Aire

Cobumstible

Turbina de Gas H-25 Generador

Turbina de Vapor

HRSG

(H-25GTG + HRSG +STG) x 3 Trenes

Real 51.2%


Aire

Combustible

Sistema de EnfriamientoEn la Admisión.

Generador

Vapor AP

Gases de Escape

Electricidad(4.7MW)

AireComprimido

Vapor BP

Electricidad(15.7MW)

TurbinaDe vapor

Generador

Turbina de gas H-25

Inyección devapor

HRSG

Sistema de SuministroDe Multi-Energía

A laFábrica

Shimoyama Factory de Toyota Motor Corp. en Japón (1998)

Sistema de Suministro deMulti-Energía


Mejor respuesta y fácil control de velocidad en un rango de 50-105%Flexibilidad en selección del tamaño de los Compresores de GasMenor mantenimiento

Aire

Combustible

InversorTr.C.B.

Tr.C.B.

Compresor de Gas

Motor

InversorTr.C.B.

InversorTr.C.B.

Turbina de Gas H-25

C.B.

Interruptor

Transformador

Betara Complex Development Project, Indonesia

(Operación Comercial: 2005)

Manejo Mediante la Turbina de Gas H-25 de Compresores movidos a Motor Eléctrico.


Inspección para Mantenimiento

Tipo de Inspección Intervalo (Hr) Tiempo de parada

Inspección Mayor64,000

48,000

(comb. Gas)

(comb. Aceite)

Inspección de Combustión16,000

12,000

(comb. Gas)

(comb. Aceite)7 días

Inspección de Ruta de Gases Calientes

32,000

24,000

(comb. Gas)

(comb. Aceite)16 días

25 días

11

22

33

Paradas Periódicas para Inspección

* 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.

Referencia de Operación Nota1)

2 años

4 años

8 años

Nota 1) Caso de operación contínua

Largo Intervalo entre Mantenimientos1122

33

11112222

3333


Servicio Global a Turbinas HITACHI

Hitachi Canadian Industries Ltd.

Hitachi Power Europe GmbHHitachi Power

Systems America, Ltd.

Hitachi Operation & Maintenance Egypt SAE

Hitachi Middle East Office.

Asia Plant Maintenance Service PTE Ltd.

Hitachi Asia Ltd.

Hitachi China Ltd.

Hitachi Turbine Global Service Center

Hitachi Australia Ltd.

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