Ripotenziamento del complesso JT Dudley, Sr. Generation della South Mississippi Electric Power Association

Ripotenziando due unità presso il JT Dudley, il Sr. Generation Complex ha aggiunto 180 MW di capacità ad alta efficienza al portafoglio di South Mississippi Electric. Ora la cooperativa può autoprodurre più del 50% del proprio fabbisogno elettrico.

Il JT Dudley, Sr. Generation Complex, di proprietà e gestito da South Mississippi Electric (SME), si trova nella contea di Jones, Miss. Originariamente installate nel 1968 in quella che allora era chiamata Moselle Generating Station c'erano le unità 1, 2 e 3, impianti a vapore convenzionali quasi identici da 60 MW. Le unità 4 e 5, turbine a combustione a ciclo semplice General Electric (GE) 7EA, sono state aggiunte rispettivamente nel 1997 e nel 2005.

Oggi il complesso è composto da cinque unità in grado di generare più di 500 MW. La capacità aggiuntiva pagherà dividendi a lungo termine ai clienti delle PMI sotto forma di maggiore affidabilità del sistema e maggiore controllo sui costi di produzione. La cooperativa prevede che a partire dal 2013 potrà autoprodurre il 51% del proprio fabbisogno energetico; acquista energia in blocco per il resto.

Il progetto di ripotenziamento ha convertito le Unità 1 e 2 in due unità a ciclo combinato 1 x 1 indipendenti. Entrambe le caldaie a gas originali sono state ritirate e la fonte di vapore per ciascuna unità è stata sostituita con una nuova turbina a combustione GE 7EA (CT) e un generatore di vapore a recupero di calore (HRSG) Vogt Power International (VPI). Il nuovo blocco di potenza è situato a circa 400 piedi dalla centrale elettrica esistente, con tubazioni e portacavi instradati lungo un pipe rack a tre livelli tra gli HRSG e la centrale elettrica (Figura 1).

La costruzione è iniziata nell'agosto 2010. La data di esercizio commerciale (COD) per le turbine a combustione dell'Unità 2 e dell'Unità 1 in funzionamento a ciclo semplice era rispettivamente novembre e dicembre 2011. Le date COD per l'Unità 2 e l'Unità 1 nel funzionamento a ciclo combinato erano rispettivamente maggio e novembre 2012.

Burns & McDonnell ha fornito consulenza, progettazione dettagliata, approvvigionamento, gestione della costruzione e servizi di avvio. SME ha progettato, acquistato e installato il trasformatore elevatore del generatore CT e la linea elettrica di interconnessione, nonché l'ampliamento del piazzale di commutazione dell'impianto esistente.

Per il resto del progetto è stato utilizzato un approccio multifase e multi-contratto. A partire dall'agosto 2010, James Construction Group ha avviato la costruzione con le opere civili e le fondazioni del sito, oltre alla costruzione sotterranea elettrica e meccanica. Successivamente, nel dicembre 2010, PCL Constructors ha realizzato la turbina a combustione e la parte a ciclo semplice del progetto di costruzione. Il Gruppo Sassone ha gestito gli ultimi due importanti contratti di costruzione: installazione elettrica e HRSG più il bilancio a ciclo combinato dell'impianto, iniziando i lavori nel gennaio 2011 (Figura 2).

L'ingegneria e la progettazione del progetto di ripotenziamento sono state eseguite con due obiettivi in ​​mente: maggiore flessibilità operativa e riutilizzo delle apparecchiature esistenti, ove fattibile, per ridurre al minimo i costi del progetto. Le apparecchiature riutilizzate includevano la turbina a vapore, le pompe di alimentazione della caldaia, le pompe della condensa, il condensatore, le torri di raffreddamento, il disaeratore, il sistema di aria dell'impianto e l'evaporatore flash. Di seguito sono riportati i dettagli sui principali componenti e apparecchiature utilizzati nel progetto di ripotenziamento.

Turbine a combustione. I due nuovi CT GE 7EA alimentati a gas naturale sono dotati di tecnologia a basse emissioni di NOx a secco (DLN1) e ciascuno ha una potenza nominale di ~85 MW. Ogni CT è inoltre dotato di tecnologia di raffreddamento evaporativo, che aumenta la capacità estiva di ~8 MW. A pieno carico, le turbine a combustione forniranno un flusso di 2.225.000 libbre all'ora di gas di scarico a 1.022F per ciascun HRSG (Figura 3).

Generatori di vapore a recupero di calore. Gli HRSG VPI sono del tipo a tamburo a circolazione naturale, a due pressioni, senza riscaldamento, con flusso di gas orizzontale e combustione in condotto. Un HRSG a due pressioni senza riscaldamento massimizza economicamente l'efficienza del ciclo combinato delle turbine a vapore senza riscaldamento ripotenziate con tecnologia degli anni '60. Considerati i limiti di portata della turbina a vapore e il costo di una nuova turbina a vapore, un HRSG con più di due livelli di pressione non era giustificato in termini di costi.

Coen Co. Inc. ha fornito il sistema del bruciatore a condotto che si trova dopo la sezione del surriscaldatore di finitura ad alta pressione (HP) all'interno dell'involucro dell'HRSG. Il sistema comprende stazioni di riduzione della pressione e di misurazione del flusso, guide del bruciatore montate orizzontalmente sul condotto HRSG, un sistema di gestione del bruciatore e un pattino di ventilazione dell'aria di raffreddamento per scanner di fiamma. L'alimentazione in condotta dell'HRSG può aumentare la portata di uscita del surriscaldatore HP fino al 60%, aggiungendo così la capacità di rispondere rapidamente alle fluttuazioni del carico.