Le pompe Sulzer sono al centro dell'energia geotermica

Jul 18, 2023

Le pompe SJD-CEP pronte per essere spedite fuori dalla fabbrica. (Fonte immagine: Sulzer Ltd.)

Con decenni di esperienza nella progettazione e ingegneria delle pompe, Sulzer è diventato un fornitore preferito di tecnologia delle pompe per applicazioni geotermiche. L'azienda ha una significativa esperienza nei complessi requisiti di progettazione delle pompe per fluidi di lavoro, che devono essere adattate per soddisfare le caratteristiche di diversi tipi di fluidi e regimi operativi.

I parchi eolici e solari su larga scala rappresentano l’aspetto più visibile della transizione globale verso l’energia sostenibile, ma c’è un’altra importante fonte di energia pulita e affidabile nascosta sotto i nostri piedi. L’energia geotermica è già la fonte di energia più importante in Islanda, ora paesi dall’Indonesia e dalle Filippine alla Turchia stanno rapidamente sviluppando le proprie risorse geotermiche.

Miglioramento dei processi L'energia per una centrale geotermica proviene dall'acqua calda o dalla salamoia estratta dalle falde acquifere profonde. Gli impianti tradizionali richiedono una temperatura dell'acqua di almeno 350° F (180° C) per creare il vapore utilizzato per azionare le turbine della stazione. Più recentemente, tuttavia, l’industria geotermica ha perfezionato un approccio alternativo in grado di operare a temperature più basse, ampliando notevolmente la gamma di possibili siti di generazione.

Le centrali elettriche a ciclo binario fanno passare la salamoia calda dal pozzo geotermico attraverso uno scambiatore di calore, dove riscalda un fluido di lavoro. Questa ha un punto di ebollizione inferiore a quello dell'acqua, consentendo alle turbine dell'impianto di funzionare in modo efficiente alle temperature geotermiche più basse. Dopo la turbina, il fluido di lavoro viene raffreddato e condensato, quindi restituito allo scambiatore di calore per completare il circuito. Dal lato geotermico, la salamoia più fredda in uscita dallo scambiatore di calore viene re-iniettata nel terreno.

La movimentazione del fluido di lavoro in una centrale elettrica a ciclo binario richiede una tecnologia di pompaggio altamente specializzata. La pompa utilizzata per riportare il fluido di lavoro allo scambiatore di calore deve essere in grado di lavorare con un battente netto positivo (NPSH) molto basso e sviluppare un salto elevato per fornire le giuste condizioni all'ingresso della turbina dell'espansore di gas.

Prestazioni grazie alla progettazione La pompa scelta per il progetto più recente di Exergy è stata una delle più grandi della gamma di pompe verticali inscatolate multistadio SJD CEP di Sulzer. La pompa selezionata è dotata di un esclusivo primo stadio a doppia aspirazione, che garantisce un funzionamento sicuro a bassi valori NPSH, mentre, grazie alla configurazione con diffusore a tazza, può anche sviluppare un'elevata prevalenza differenziale per stadio. Il raggiungimento dell'elevata prevalenza richiesta per l'applicazione con meno stadi si traduce in una pompa più piccola che è più facile da integrare nella progettazione dell'impianto. Per il cliente meno passaggi significa anche minori costi di acquisto, ricambi e manutenzione.

Andres Mercader, Direttore delle gare d'appalto di Sulzer Pumps, spiega: "Exergy era già fiduciosa che il progetto Sulzer avrebbe soddisfatto le sue aspettative in termini di prestazioni; un progetto identico è stato utilizzato per diversi anni in un altro dei progetti dell'azienda in Turchia. La sfida chiave per il L'ultima costruzione garantiva che ogni componente del progetto potesse essere prodotto e consegnato in tempi eccezionalmente stretti."

Costruzione rapida In comune con altri impianti di energia rinnovabile in tutto il mondo, le centrali geotermiche spesso beneficiano del sostegno finanziario del governo. Per accedere a tale supporto è necessario che le strutture siano operative prima delle scadenze prestabilite, il che comporta tempi di costruzione serrati.

Per rispettare il termine di consegna, Sulzer ha fatto ricorso alle proprie capacità di produzione e catena di fornitura globali. Tutte le parti sono state poi ispezionate, assemblate e testate in uno degli stabilimenti Sulzer focalizzato e specializzato in pompe verticali. Il design modulare standard delle pompe CEP si è rivelato particolarmente vantaggioso in questo caso, poiché diversi stabilimenti Sulzer e componenti di alta precisione sono condivisi in tutte le sedi della catena di fornitura globale.

Dopo l'assemblaggio, la pompa è stata testata con acqua alla massima velocità utilizzando un motore di prova di laboratorio calibrato. Una volta completato con successo il test, il motore è stato sostituito con il motore più piccolo specifico per il lavoro, poiché il fluido di lavoro isopentano utilizzato nella centrale elettrica è significativamente più leggero. Nonostante i tempi impegnativi, l’unità completata è stata consegnata al cliente prima del previsto, contribuendo a garantire che l’impianto potesse iniziare a produrre energia prima della scadenza.