Se ha puesto en marcha con éxito un sistema SCR de desnitrificación para turbinas de gas en un proye

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Recientemente, un sistema de desnitrogenación (DeNOx) de los gases de combustión de una turbina de gas, diseñado por Hebei Hanlan Environmental Technology Co., Ltd., se ha puesto en marcha con éxito y ya ha entrado en una fase de funcionamiento estable a largo plazo en un proyecto de energía distribuida a partir de gas natural (cogeneración).

A diferencia de las implantaciones «llave en mano» estándar, este proyecto requirió un alto nivel de adaptación in situ debido al modo de funcionamiento flexible de la turbina de gas y del sistema de recuperación de calor.

Desde el estudio del emplazamiento hasta el diseño final: ingeniería basada en las condiciones reales

En la fase inicial, nuestro equipo de ingeniería llevó a cabo múltiples inspecciones in situ en lugar de basarse únicamente en supuestos de diseño.

Entre los principales retos identificados se encontraban:

Condiciones de carga fluctuantes de la turbina

Temperatura de escape variable (especialmente durante el funcionamiento en invierno)

Espacio reservado limitado en el HRSG para la instalación del SCR

Objetivos internos estrictos de control de emisiones que superaban los requisitos normativos

A partir de estos hallazgos, optimizamos de forma iterativa el diseño del sistema a lo largo de varias rondas.

En lugar de una configuración convencional de uno a uno, implementamos un sistema SCR compartido de tres unidades, lo que redujo significativamente el espacio ocupado y la inversión, al tiempo que se mantenía el rendimiento.

Configuración e integración del sistema

El sistema final incluye:

Sistema de termólisis y dosificación de urea

Reactor SCR y módulos catalíticos

Sistema de control eléctrico y de instrumentación

Componentes auxiliares completos (válvulas, tuberías, bridas, piezas de repuesto, etc.)

Hebei Hanlan prestó servicios integrales, que incluyeron el diseño, la fabricación, la puesta en marcha y la formación de los operadores, garantizando que el equipo del cliente pudiera operar el sistema de forma autónoma tras la entrega.

Rendimiento operativo real (datos verificados)

Tras la puesta en marcha, el sistema ha estado funcionando en condiciones de carga real continua.

Los datos de rendimiento medidos muestran:

Concentración de NOx en la salida: ≤ 30 mg/Nm³

Eficiencia de desnitrogenación: ≥ 90 %

Fuga de amoníaco: ≤ 3 ppm

Disponibilidad del sistema: ≥ 98 %

Y lo que es más importante, durante el funcionamiento real:

Incluso cuando la carga de la turbina de gas fluctúa entre el 30 % y el 95 % de la BMCR, el sistema de desnitrificación se puede activar al instante sin afectar al funcionamiento de la caldera.

Esta era una de las principales preocupaciones planteadas por el cliente antes de la implementación, y ahora se ha resuelto por completo en la práctica.

Gestión de las fluctuaciones de temperatura: un reto práctico resuelto

Uno de los aspectos más críticos de este proyecto fue el amplio rango de temperaturas de los gases de escape:

Condiciones invernales: ~360 °C

Funcionamiento normal: ~400 °C

Condiciones de pico: hasta 450 °C

En lugar de diseñarse para un estrecho margen óptimo, el sistema se diseñó para mantener un rendimiento estable en todo el rango de 360 a 450 °C.

Durante la fase de pruebas, el sistema gestionó con éxito la exposición a altas temperaturas durante periodos cortos (cerca de los 450 °C) sin que se produjeran:

Deformación del catalizador

Degradación del rendimiento

Inestabilidad del sistema

Por qué se eligió el SCR basado en urea (en lugar del amoníaco)

Desde un punto de vista puramente técnico, tanto el amoníaco como la urea podían alcanzar una eficiencia similar en la eliminación de NOx.

Sin embargo, teniendo en cuenta los requisitos de seguridad del cliente y la logística de la planta, seleccionamos una solución SCR basada en urea:

Almacenamiento y transporte más seguros

No es necesaria una infraestructura para la manipulación de amoníaco peligroso

Mayor facilidad para cumplir con la normativa de seguridad de la planta

Esta decisión redujo significativamente el riesgo operativo para el cliente, un factor que a menudo se subestima en las primeras fases de planificación.

Diseño del catalizador: enfoque en la fiabilidad a largo plazo

En proyectos similares anteriores, observamos que la degradación del rendimiento del catalizador suele deberse a:

Acumulación de polvo

Incrustaciones en la superficie

Estrés térmico

Para abordar estos problemas del mundo real, en este proyecto se adoptaron:

Materiales catalíticos de alta durabilidad y resistentes al envenenamiento

Diseño de superficie lisa para evitar la deposición de cenizas

Estructura modular para facilitar la sustitución y el mantenimiento

El catalizador está diseñado para:

Funcionamiento continuo a 300–420 °C

Vida útil ≥ 24 000 horas tras la inyección inicial de amoníaco

Además, puede soportar una exposición a corto plazo a 450 °C durante un máximo de 5 horas sin sufrir daños estructurales ni de rendimiento.

Adaptación a las limitaciones de la instalación

Otra limitación práctica era el espacio reservado limitado en el HRSG:

Sección SCR disponible: 2000 × 2400 × 2900 mm

En lugar de requerir modificaciones estructurales, el reactor SCR se diseñó a medida para encajar exactamente en este espacio, evitando así trabajos de construcción adicionales y reduciendo el tiempo de inactividad del proyecto.

Resultado del proyecto: estable, conforme a la normativa y fácil de manejar

Tras un funcionamiento prolongado, el sistema ha demostrado:

Cumplimiento estable de las normas de emisiones, tanto nacionales como internas

Impacto mínimo en el funcionamiento de la turbina y la caldera existentes

Alta fiabilidad con escasas necesidades de mantenimiento

Según los comentarios del cliente:

«El sistema funciona sin problemas incluso durante los cambios de carga. Lo que más valoramos es que no interfiere en nuestro funcionamiento habitual».

Conclusión

Este proyecto demuestra que un sistema SCR de desnitrificación eficaz no consiste únicamente en cumplir los objetivos de emisiones sobre el papel.

Requiere:

Un profundo conocimiento de las condiciones reales de funcionamiento

Un diseño de ingeniería flexible

Un rendimiento fiable del catalizador

Y una capacidad de servicio que abarque todo el ciclo de vida

El enfoque de Hebei Hanlan —que combina la experiencia sobre el terreno con una ingeniería a medida— garantizó que el sistema no solo cumpliera las normas de emisiones, sino que también funcionara de forma fiable en condiciones reales de funcionamiento a largo plazo.