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Tecnologías para abordar la renovaciónde plantas de cogeneración:

Turbinas de gas Industriales y Aeroderivadas

Jesús M. de la Fuente Ortiz 16-06-2015

16 Junio 2015 Unrestricted © Siemens AG 2015 All rights reserved. PG - Distributed Generation

Generación Distribuida

“Estamos siendo testigos de una clara tendencia a la descentralización en la generación de energía”


Qué Significa

“Generación Distribuida”

para SIEMENS ??


Qué es la Generación Distribuida ?

Generación en el lugar de consumo o muy próxima al consumidor

Aplicaciones estáticas(Onshore, Offshore)Móviles (paquetizados de

turbina móvil y buques)

Tamaño: normalmentepor debajo de los 100MWe / Planta

Flexibilidad de Operación: Intermitente, back-up, Carga base

On-grid/Off-grid:Sistemas quepueden estarconectados a la red o bienoperando en Isla

1 2

3

4

6

5

Tecnologías:Generación de electricidad yAccionamiento mecánico(Bombas, Compresores)

??


Turbinas de Gas Siemens 4 a 400 MWe

51–66 MW

Ind. Trent 60

Indu

stria

l and

aer

o-de

rivat

ive

gas

turb

ines

50 H

z SGT5-8000H

SGT5-4000FSGT5-2000E

307 MW

172 MW

400 MW

SGT6-8000H

114 MWSGT6-5000F

SGT6-2000E

296 MW242 MW

60 H

z

Larg

e-sc

ale

gas

turb

ines

50 o

r 60

Hz

32 / 34 MW

24 / 25 MW

8 / 8 MW

7 / 8 MW

Ind. Trent 60

5 / 6 MW

37 / 38 MW

19 / 19 MW13–14 / 13–15 MW

48–51 MWSGT-800

SGT-750SGT-700

SGT-600SGT-500SGT-400

SGT-300

SGT-200SGT-100

4–6 MW

27–34 MWInd. RB211

Industrial 501 Aero-derivativeIndustrial


Turbinas de Gas Industriales y Aeroderivadas4 – 66 MW

12–16 16–20 35–424–6 6–9 20–27 27–35 42–60

Power Band

Ind. 501-K

SGT-100

SGT-400

SGT-500

SGT-600

SGT-700

SGT-750

Ind. TRENT 60

SGT-800

SGT-100

Ind. TRENT 60

GeneraciónIndustrial

GeneraciónO&G

Acc.Mecánico

Ciclo Simple

COGEN / CC

Onshore(incl. LNG)

Offshore

Onshore –pipeline

Offshore fix + floating

Onshore –production

SGT-200

SGT-300

Ind. RB211

Ind. RB211

Ind. RB211

Ind. RB211

Ind. RB211

Ind. RB211

Ind. RB211

Ind. RB211

SGT-750

SGT-600

SGT-700

Aero-derivativeIndustrial


Turbinas AeroderivadasIndustrial Trent 60, RB211 y 501

A 350

ADGT Power turbine

Generator


Presencia Global

Finspong,Suecia

Lincoln, UKMountVernon, USA

Montreal,Canada

Madrid, España


Proyectos de Generación DistribuidaInstalados y en Operación

1xSGT-400 CCPP+Cogen(15MWe)

Papel Aralar, España

1xSGT-100 Cogen (5MWe)

Lípidos Santiga, España

1xSGT-700 CCPP Cogen (45 MW)

Saica Partington, Reino Unido

1xSGT-600 + SGT-200 Cogen(25 + 6 MW)

Refineria BP Castellón

3xSGT-100 E.C.(15MW)

E.C. Enagas Denia- Baleares

1xSGT-400 CCPP+Cogen(14.4 +4 MWe)

Seat Martorell, España

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Ejemplo de Renovación de Central de Cogeneración:Situación anterior al Plan Renove

Turbina de Gas

Obsoleta

CALDERA

Existente

Turbinade

Vaporexistente

cc

Post-combustion

~~

Gas Natural

GasesEscape

TG

Salida GasesChimenea

Vapor de baja P

Vapor de alta P

• La planta alcanza más15 años

• Muchos de sus equipos están obsoletos (no sólo los quemadores)

• La demanda de calor/electricidad de la fábrica ha cambiado

• La eficiencia de la planta es insuficiente

• Estudio de viabilidad Definición alcance RENOVACION SUSTANCIAL

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Ejemplo de Renovación de Central de Cogeneración:Modificaciones sustanciales en toda la planta

SGT-400Nueva

Turbinade Gas

cc

Salida GasesChimenea

CHILLER de

Absorción

NUEVOS QUEMADORESPost-combustion

Turbinade

Vaporexistente

~~

Gas Natural

CALDERA

Modificada

Vapor de alta P

Vapor de baja P

+ 16 %

+ 14 %

+ 21%

GasesEscape

TG

Sustitución del paquete turbogenerador

a gas completo en tiempo record

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCJyR2uiCkMYCFUhpFAodbJAA3g&url=http://www.knibbs.com/site/specialist-sectors/engineering-and-manufacturing/&ei=yuN9VZyENsjSUeyggvAN&psig=AFQjCNFxH7GaTHxPbOGRStYgjn4fW8W-qA&ust=1434400064141656


Ejemplo de Renovación de Central de Cogeneración:Resumen de actuaciones en el proyecto

TURBOGENERADOR A GAS CALDERA TURBINA DE VAPOR OTROS

Nuevo Sistema Turbogenerador a gas SGT-400 (Paquete Completo) incluyendo:

- Nuevo Núcleo ultima generacion 14,4 MWe

- Nuevo generador AC y reductora

- Envolvente Acustica y Filtros HEPA altaEficiencia

Nuevo By-Pass

Modulante

y

valvulería de caldera

Overhaul

completo

MantenimientoTrafosprincipales

Instalacion de un “chiller coil” en sistema de entrada de aire de admisión

Nuevos Quemadores y monitorizacion de NOx

Nuevo sistema de control

NuevasMáquinasAbsorcion

Modificación bancada turbina de gas, cableado y tuberías

Nuevas sondas de temperatura

y transmisores de presion

ReparaciónCondensador

Nuevo DCS

Instalación y Puesta en Marcha

Nuevas juntas de dilatacion

Nuevas protecioneselectricas, regulación y sincronismo

Sustitucionceldas de alta

Nuevas proteciones eléctricas, regulación y sincronismo

Nuevo calorifugado


Ejemplo de Renovación de Central de Cogeneración:Beneficios tras la renovación

Resultado:La planta de cogeneración renovada genera

• 50% de la electricidad que demanda la fábrica (+14%)

• 90% de la demanda térmica (+20%)

• Reducción de emisiones de 12,800 toneladas de CO2 / año

• Incremento de eficiencia de un 16%

• Lo anterior mejoró también el bonus por eficiencia que otorgaba el RD661

• La tecnología DLE (Dry Low Emissions) de Siemens permite a la planta operar por debajo de 50 mg NOx/Nm3


SGT-800Evolución en los últimos15 años

43.0 MW (37%)45.0 MW

47.5 MW50.5 MW

82 units sold122 units sold35 units sold25 units sold

Fleet Availability > 97%

Fleet Reliability > 99%

MTBF* > 5000 h*

*Mean Time Between Forced outage

1995 20051996 1997 1998 1999 2001 2002 2003 2004 2006 2007 2008 20092000 20122010 2013 2014

53.0 MW39%

Several units sold

20152011 2016

Development start

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Package SGT-800Mejora contínua: más pequeño y rápida instalación

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