Le pompe Sulzer sono il fulcro dell’energia geotermica

11.03.2021
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Insieme a Sulzer, lo specialista italiano di energia geotermica Exergy, ha installato apparecchiature per la generazione di energia rinnovabile in siti in tutto il mondo. Il loro progetto più recente è stato lo sviluppo di una nuova struttura in Turchia.
Le pompe Sulzer sono il fulcro dell’energia geotermica

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 privilegiato di tecnologia per 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 alle caratteristiche dei diversi tipi di fluido e regimi operativi.

I parchi eolici e solari su larga scala sono 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 i paesi dall'Indonesia e dalle Filippine alla Turchia stanno sviluppando rapidamente le proprie risorse geotermiche.

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

Le centrali elettriche a ciclo binario passano la salamoia calda dal pozzo geotermico attraverso uno scambiatore di calore, dove riscalda un fluido di lavoro. Questo ha un punto di ebollizione inferiore rispetto all'acqua, consentendo alle turbine dell'impianto di funzionare in modo efficiente a temperature geotermiche inferiori. Dopo la turbina, il fluido di lavoro viene raffreddato e condensato, quindi restituito allo scambiatore di calore per completare il ciclo. Sul lato geotermico, la salamoia più fredda in uscita dallo scambiatore di calore viene reiniettata nel terreno.

La gestione del fluido di lavoro in una centrale elettrica a ciclo binario richiede una tecnologia di pompaggio altamente specializzata. La pompa utilizzata per restituire il fluido di lavoro allo scambiatore di calore deve essere in grado di lavorare con una prevalenza di aspirazione positiva netta (NPSH) molto bassa e sviluppare una prevalenza elevata per fornire le giuste condizioni all'ingresso della turbina dell'espansore a gas.

Prestazioni in base alla progettazione
La pompa scelta per il progetto più recente di Exergy era una delle più grandi della gamma SJD CEP di Sulzer di pompe verticali inscatolate multistadio. La pompa selezionata ha un unico primo stadio a doppia aspirazione, che garantisce un funzionamento sicuro a bassi valori di NPSH, mentre, attraverso la sua configurazione con diffusore a tazza, può sviluppare anche un'elevata prevalenza differenziale per stadio. Il raggiungimento dell'elevata prevalenza richiesta per l'applicazione con un numero inferiore di stadi si traduce in una pompa più piccola che è più facile da integrare nella progettazione dell'impianto. Per il cliente, un minor numero di fasi significa anche minori costi di acquisto, pezzi di ricambio e manutenzione.

Andres Mercader, Responsabile gare d'appalto, Sulzer Pumps, spiega: “Exergy era già fiducioso che il progetto Sulzer avrebbe soddisfatto le sue aspettative di prestazione; un design identico è in funzione da diversi anni in un altro dei progetti dell'azienda in Turchia. La sfida chiave per l'ultima build era garantire 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. L'accesso a tale supporto richiede che le strutture siano attive e funzionanti prima delle scadenze prestabilite, il che porta a tempi di costruzione serrati.

Per rispettare il termine di consegna, Sulzer ha attinto alle sue capacità di produzione e supply chain globali. Tutte le parti sono state quindi ispezionate, assemblate e testate in una delle strutture Sulzer concentrandosi e specializzandosi in pompe verticali. Il design standard e modulare delle pompe CEP si è dimostrato particolarmente vantaggioso in questo caso, poiché i modelli e i componenti di alta precisione sono condivisi da diverse strutture Sulzer nelle sedi della catena di fornitura globale.

Dopo l'assemblaggio, la pompa è stata testata con acqua a piena velocità utilizzando un motore di prova di laboratorio calibrato. Dopo aver 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 generare energia prima della scadenza.

“La nostra missione è dare forma alle innovazioni tecniche e fornire servizi di alta qualità che consentano ai nostri clienti di trasformare una fonte di calore in energia pulita, sostenibile ed efficiente. Per raggiungere questo obiettivo, i nostri progetti dipendono da componenti affidabili e ad alte prestazioni di fornitori specializzati leader ", afferma Marco Frassinetti, Direttore delle vendite di Exergy. "Sulzer ha soddisfatto ancora una volta le nostre aspettative e ci ha aiutato a rispettare un programma molto serrato."

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