Solución fiable de control rápido de la concentración de hidrógeno en turbinas de combustión de gas

¿Cómo ayuda el innovador analizador de gases de Cubic Instruments a los operadores a mantener un nivel constante de la relación hidrógeno-gas natural?

El 11 de mayo de 2023, la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE.UU. (EPA) propuso nuevas normas de contaminación por carbono para las centrales eléctricas de carbón y gas natural. La propuesta establecería límites para las turbinas de combustión de gas de nueva creación, las unidades de generación de vapor de carbón, petróleo y gas existentes y determinadas turbinas de combustión de gas existentes. Para los distintos tipos de turbinas, la EPA ha enumerado diferentes vías para que estos motores cumplan la norma de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

Según la propuesta emitida por la EPA, el contenido de "la combustión conjunta de un 30 por ciento (en volumen) de hidrógeno de bajo GEI para 2032, y el aumento hasta un 96 por ciento en volumen de hidrógeno de bajo GEI para 2038" es una de las vías viables como posible mejor sistema de reducción de emisiones (BSER) para abordar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de las turbinas de combustión alimentadas con combustibles fósiles nuevas y reconstruidas y de las turbinas de combustión estacionarias alimentadas con combustibles fósiles existentes.

En respuesta a la tendencia del hidrógeno como combustible ecológico en EE.UU., la adaptación de los equipos, instalaciones e infraestructuras existentes para utilizar cierto nivel bajo de gas natural mezclado con hidrógeno para generar electricidad es un paso transitorio crucial hacia la neutralidad de carbono. Antes de que se desarrollen con éxito y se adopten ampliamente las turbinas de combustión con un 100% de hidrógeno, el empleo de la combustión mixta de gas se erige como el método más rentable e inmediatamente practicable. Sin embargo, a pesar de la baja concentración de hidrógeno mezclado, la combustión conjunta de hidrógeno y gas natural sigue enfrentándose al grave reto de garantizar una proporción estable de gases mezclados antes de entrar en las cámaras de combustión. Para garantizar un funcionamiento seguro y estable en condiciones reguladas de temperatura y presión, se imponen estrictas exigencias a la precisión y estabilidad de la concentración de hidrógeno cuando se mezcla con gas natural. Por lo tanto, los operadores de unidades de generación de electricidad (UGE) de gas deben adoptar tecnologías avanzadas que puedan medir de forma precisa y continua la concentración de hidrógeno.

Cubic Instruments, uno de los principales fabricantes de analizadores de gases, ha aprovechado la madura plataforma tecnológica de Cubic de la tecnología de espectroscopia Raman láser y ha desarrollado un avanzado analizador de gases, el LRGA-3100, capaz de medir rápidamente en línea las concentraciones de varios gases, incluida la molécula diatómica homonuclear H2.

Basado en la tecnología de espectroscopia Raman láser, el LRGA-3100 se ha diseñado específicamente para afrontar los retos de la monitorización rápida y simultánea de múltiples gases. Es capaz de proporcionar automáticamente mediciones continuas en línea de todos los componentes de alcanos, como CH4, C2H6, C3H8, C4H10, etc., así como de moléculas diatómicas homonucleares, como H2, N2, O2, etc. Además, el LRGA-3100 destaca por proporcionar mediciones de alta precisión con una deriva excepcionalmente baja, lo que garantiza mediciones fiables para monitorizar las concentraciones de hidrógeno y metano. Además, el LRGA-3100 mitiga eficazmente el riesgo de errores de medición causados por operaciones manuales, que podrían producirse al aplicar métodos GC-MS tradicionales. Gracias a sus mediciones de gas precisas y rápidas, el LRGA-3100 permite a los operadores responder con prontitud cuando la concentración de hidrógeno se aproxima o supera los umbrales permitidos, garantizando la estabilidad del proceso de combustión y manteniendo unos estándares operativos seguros.

Dadas sus encomiables prestaciones y superiores capacidades de medición, el innovador analizador de gas Raman por láser de Cubic Instruments, LRGA-3100, se perfila como una solución ideal para la monitorización de las concentraciones de hidrógeno y gas natural en turbinas de combustión de gas. El LRGA-3100 ofrece una eficacia sin precedentes, demostrando ser un valioso activo para el buen funcionamiento de los sistemas industriales de turbinas de combustión de gas.