Les pompes Sulzer sont au cœur de la géothermie

11.03.2021
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En collaboration avec Sulzer, le spécialiste italien de l'énergie géothermique Exergy, a installé des équipements de production d'énergie renouvelable sur des sites du monde entier. Leur projet le plus récent était le développement d'une nouvelle installation en Turquie.
Les pompes Sulzer sont au cœur de la géothermie

Les pompes SJD-CEP sont prêtes à être expédiées hors de l'usine. (Source de l'image: Sulzer Ltd.)

Avec des décennies d'expérience dans la conception et l'ingénierie de pompes, Sulzer est devenu un fournisseur privilégié de technologie de pompe pour les applications géothermiques. L'entreprise possède une expérience significative dans les exigences de conception complexes des pompes à fluide de travail, qui doivent être adaptées pour correspondre aux caractéristiques des différents types de fluides et régimes de fonctionnement.

Les parcs éoliens et solaires à grande échelle sont l'aspect le plus visible de la transition mondiale vers une énergie durable, mais il existe une autre source importante d'énergie propre et fiable cachée sous nos pieds. L'énergie géothermique est déjà la source d'énergie la plus importante en Islande, maintenant des pays de l'Indonésie et des Philippines à la Turquie développent rapidement leurs propres ressources géothermiques.

Amélioration du processus
L'énergie d'une centrale géothermique provient de l'eau chaude ou de la saumure extraite d'aquifères souterrains profonds. Les usines traditionnelles nécessitent une température d’eau d’au moins 350 ° F (180 ° C) pour créer la vapeur utilisée pour faire fonctionner les turbines de la station. Plus récemment, cependant, l'industrie géothermique a mis au point une approche alternative qui peut fonctionner à des températures plus basses, élargissant considérablement l'éventail des sites de production possibles.

Les centrales électriques à cycle binaire font passer la saumure chaude du forage géothermique à travers un échangeur de chaleur, où elle chauffe un fluide de travail. Son point d’ébullition est inférieur à celui de l’eau, ce qui permet aux turbines de la centrale de fonctionner efficacement à des températures géothermiques plus basses. Après la turbine, le fluide de travail est refroidi et condensé, puis renvoyé vers l'échangeur de chaleur pour compléter la boucle. Côté géothermie, la saumure plus froide sortant de l'échangeur de chaleur est réinjectée dans le sol.

La manipulation du fluide de travail dans une centrale électrique à cycle binaire nécessite une technologie de pompage hautement spécialisée. La pompe utilisée pour renvoyer le fluide de travail vers l'échangeur de chaleur doit pouvoir fonctionner avec une tête d'aspiration positive nette (NPSH) très faible et développer une hauteur de refoulement élevée pour fournir les bonnes conditions à l'entrée de la turbine de détente de gaz.

La performance dès la conception
La pompe choisie pour le projet le plus récent d'Exergy était l'une des plus grandes de la gamme SJD CEP de pompes verticales multicellulaires à plusieurs étages de Sulzer. La pompe sélectionnée a un premier étage unique à double aspiration, qui garantit un fonctionnement sûr à de faibles valeurs NPSH, tandis que, grâce à sa configuration de diffuseur à bol, elle peut également développer une hauteur différentielle élevée par étage. Atteindre la hauteur de refoulement requise pour l'application avec moins d'étages se traduit par une pompe plus petite qui est plus facile à intégrer dans la conception de l'installation. Pour le client, moins d'étapes signifie également une réduction des achats, des pièces de rechange et des coûts de maintenance.

Andres Mercader, responsable des appels d'offres, Sulzer Pumps, explique: «Exergy était déjà convaincu que la conception Sulzer répondrait à ses attentes en matière de performances; une conception identique est en service depuis plusieurs années dans un autre des projets de la société en Turquie. Le principal défi de la dernière version était de s'assurer que chaque composant du projet pouvait être fabriqué et livré dans des délais exceptionnellement courts. »

Construction rapide
À l'instar d'autres installations d'énergie renouvelable dans le monde, les centrales géothermiques bénéficient souvent d'un soutien financier du gouvernement. Pour accéder à ce soutien, les installations doivent être opérationnelles avant les dates limites convenues au préalable, ce qui entraîne des calendriers de construction serrés.

Pour respecter le délai de livraison, Sulzer s'est appuyée sur ses capacités mondiales de fabrication et de chaîne d'approvisionnement. Toutes les pièces ont ensuite été inspectées, assemblées et testées dans l’une des installations de Sulzer spécialisée et spécialisée dans les pompes verticales. La conception standard et modulaire des pompes CEP s'est avérée particulièrement avantageuse ici, car des moulages et des composants de haute précision sont partagés par plusieurs installations Sulzer sur l'ensemble de sa chaîne d'approvisionnement mondiale.

Après assemblage, la pompe a été testée avec de l'eau à pleine vitesse en utilisant un moteur de test de laboratoire étalonné. Une fois le test terminé avec succès, le moteur a été remplacé par le plus petit moteur spécifique au travail, car le fluide de travail isopentane utilisé dans la centrale électrique est nettement plus léger. Malgré les délais difficiles, l'unité achevée a été livrée au client plus tôt que prévu, ce qui a permis à la centrale de commencer à produire de l'électricité avant la date limite.

«Notre mission est de façonner les innovations techniques et de fournir des services de haute qualité qui permettent à nos clients de transformer une source de chaleur en énergie propre, durable et efficace. Pour atteindre cet objectif, nos projets reposent sur des composants fiables et performants provenant de fournisseurs spécialisés de premier plan », déclare Marco Frassinetti, directeur commercial d'Exergy. «Sulzer a une fois de plus répondu à nos attentes et nous a aidés à respecter un calendrier très serré.»

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