A medida que la demanda mundial de energía aumenta continuamente, también lo hacen las demandas de más centrales eléctricas y el énfasis continuo en la eficiencia energética.

Los fabricantes de equipos originales (OEM) están asumiendo el desafío al mejorar la maquinaria para superar los límites de los estándares de eficiencia actuales, pero estos cambios presentan diferentes desafíos para el desempeño de los componentes de las máquinas y los lubricantes.

Entonces, ¿qué significa esto para las operaciones hoy en día?

Más allá de la eficiencia energética

La mejor medida de eficiencia de ciclo combinado en su clase siempre ha sido del 60% (cantidad de energía de combustible que se convierte en energía eléctrica) y algunos fabricantes de equipos originales incluso presionan para alcanzar el 63%.

GE (antes Alstom) y Siemens son algunos de los líderes en el desarrollo de turbinas de este nivel o cerca de él. Constructores de equipos como estos han logrado alcanzar estas notables hazañas a través de diversos medios, y ciertamente la turbina de gas de ciclo combinado (CCGT) fue un paso en la dirección correcta.

Estos resultados fueron posibles gracias a los avances en:

• aleaciones
• cubierta de aspas
• Cámaras de combustión
• Relaciones de compresión más altas
• Temperaturas y presiones más altas en la entrada de la turbina
• Refrigeración mejorada

Si bien los fabricantes de equipos originales (OEM) pueden debatir las ventajas y desventajas de cosas como el enfriamiento por aire versus vapor y los diferentes materiales de sellado, también se dan cuenta de que la eficiencia no lo es todo.

Con más fuentes de energía renovable en el mercado, las turbinas se utilizan cada vez más para "reducir la carga", lo que significa más arranques y paradas. Muchas prioridades en competencia, como la flexibilidad, el arranque rápido, las bajas emisiones y los lubricantes para turbinas sin problemas, se han vuelto tan importantes como lograr una décima porcentual adicional en eficiencia.

En realidad, se estima que la mayoría de las nuevas centrales eléctricas de ciclo combinado que se están instalando no superarán habitualmente el 60% de eficiencia neta hasta después de 2020.^[1]

Mientras tanto, las operaciones deberán seguir analizando sus prácticas de mantenimiento en curso para aprovechar los beneficios de una mejor eficiencia energética.

Los operadores pueden utilizar varios métodos para mejorar la eficiencia de sus operaciones; sin embargo, una solución simple pero a menudo pasada por alto es abordar el problema de la formación de barniz y depósitos a veces iniciados por el lubricante de la turbina.

Elija un lubricante para turbina que proteja contra el barniz

Un gran primer paso, especialmente con unidades de turbinas que se detienen y arrancan muchas veces al año, es asegurarse de que el aceite de turbina no contribuya a la formación de barniz, lo cual es común en las turbinas que pasan por ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.

La formación de barniz es un ciclo continuo y se produce cuando se supera el límite de solubilidad del aceite de turbina.

Esta figura muestra un ciclo típico de formación de barniz causado por la degradación del aceite de la turbina.

En concreto, los depósitos de barniz insoluble tienden a producirse cuando la temperatura del fluido es más fría, ya que su solubilidad en el aceite de la turbina disminuye con la temperatura.

El barniz en el lubricante, al igual que la mayoría de los sólidos en solución (por ejemplo, el azúcar en agua), tiene mayor solubilidad en soluciones calientes que en soluciones frías. Por lo tanto, cada parada representa una oportunidad para que se produzcan depósitos de barniz más dañinos a medida que disminuyen las temperaturas del aceite. Esto es especialmente preocupante cuando ocurre en componentes del sistema con espacios internos estrechos, como en las servoválvulas. Esto puede provocar que la válvula se atasque, se erosione, funcione mal y posiblemente requiera un reemplazo costoso.

Existen varias opciones para gestionar el barniz en el aceite de la turbina, entre ellas:

• Sistemas de filtración avanzados como ESF (filtración electrostática)
• Utilizando lubricantes con estabilidad térmica y oxidativa superior que producen menos precursores de barniz en primer lugar, como TURBOFLO™ XL

Para condiciones más desafiantes, se formulan productos que solucionan problemas como TURBOFLO LV (Low Varnish) para eliminar virtualmente el problema y restaurar la eficiencia y confiabilidad de la turbina. Fluidos como este producen muy pocos insolubles, índices bajos de MPC (colorimetría de parche de membrana) y índices bajos de ultracentrífuga, que se consideran indicadores aceptables de la posible formación de barniz.

Al utilizar TURBOFLO LV, los operadores pueden ser más proactivos en la gestión de la acumulación de barniz y, por lo tanto, reducir el tiempo de inactividad y mejorar la eficiencia.

Los productos de Lubricantes Petro-Canada, como TURBOFLO LV, cumplen o superan los requisitos de las principales especificaciones de los fabricantes de equipos originales (OEM), como:

• GE GEK 32568K
• Siemens TLV 9013 04
• GE (anteriormente Alstom) HTGD 90117