Centrale elettrica di Cerro Pabellon - Marly

Centrale elettrica di Cerro Pabellon

La centrale Geotermica di Cerro Pabellón Power è proprietà di “Geotérmica del Norte (GDN)”, la quale è costituita per 84% delle azioni di Enel Green Power (Italia) e il rimanente 16% di Enap ( Cile).
Questa centrale è il risultato di una lunga storia di successi la quale è iniziata nel 2000, quando Enel ha deciso di investire al di fuori del paese d’origine per mettere a frutto l’esperienza e il know-how di più di 100 anni di attività nel settore dell’energia geotermica in Italia.
La scelta della regione dell’America Latina, e in particolare dei paesi di El Salvador e Cile, è stata fatta sulla base delle caratteristiche e le potenzialità geotermiche del sottosuolo le quali permettevano a Enel di replicare i successi delle esperienze energetiche ottenuti nel Centro Italia.
La centrale di Cerro Pabellón è un impianto del tipo a ciclo binario ad “alta-entalpia”, ed Enel ha scelto Pentax come fornitore principale di pompe grazie all’eccellente affidabilità, esperienza e specializzazione che Pentax ha acquisito in questo settore specifico presso il distretto di Larderello nella regione italiana della Toscana.
Le pompe Marly (Marly è la divisione industriale di Pentax), della linea HPMA sono state scelte per garantire le migliori prestazioni possibili in condizioni di lavoro e d’installazione estreme.
Nel 2020, GDN ha firmato un contratto di fornitura con Pentax per 14 unità “booster” le quali avevano il compito di rilanciare il fluido geotermico attraverso lo scambiatore termico del circuito binario.

Nel diagramma semplificato viene rappresentato il processo completo di produzione energetica dell’impianto di Cerro Pabellon :

1. Nel settore 1 del diagramma, le pompe multistadio orizzontali Marly sono installate all’uscita dei pozzi di estrazione del fluido dal sottosuolo, quindi le pompe pressurizzano il fluido “Brine” alla temperature di 162°C circa, all’interno dello scambiatore di calore “Pre-Heater”.
2. Nel settore 2 del diagramma, le pompe Marly ad Asse Verticale della serie HPV, re-iniettano l’acqua geotermica nel sottosuolo dopo che il fluido ha completato il ciclo di produzione energetica.

La centrale elettrica GDN è situata nel deserto di Atacama nell’altopiano di Pampa Apacheta a 4500m di altezza sul livello del mare e a circa 100 km a Nord-Est dalla città di Calama, vicino al confine con la Bolivia.
La centrale ha una potenza erogabile di 50MW, che grazie all’estensione dell’impianto in corso di completamento, aumenterà a una capacità totale di 81 MW, potenza che equivale a circa 600 GWh per anno.
In questo impianto sono già state installate 6 unità di pompe Marly ad Asse Verticale per la re-iniezione del liquido condensato nei pozzi di reintegro di falda.

Le pompe booster di rilancio del vapore hanno il compito di spingere il fluido geotermico attraverso lo scambiatore di calore per riscaldare il fluido del secondo circuito destinato alla turbina.
Il fluido delle pompe booster ha le caratteristiche come indicato di seguito:

  • Temperatura del fluido 165°C
  • Duty point : 300m3/h @ 40m
  • NPSHr: 1,2 m
  • Natura del fluido : acqua geotermica avnete 12.300ppm di cloruri
  • Solidi in sospensione (sabbia Silica) > of 10 gr/m3
  • Sito a : 4500m a.s.l.
  • Temperatura ambiente della pompa -35°C / + 35°C

Il disegno a fianco indica la fase di separazione del fluido tra stato vapore e stato liquido (brine)

Nel grafico che segue sono rappresentate le principali prestazioni che le pompe booster producono.
Tra questi dati si mette in evidenza il rendimento idraulico al punto di lavoro del 76,6% e il valore della perdita in aspirazione NPSH di 1,1m.
A causa delle condizioni gravose di lavoro e al luogo d’installazione, si è eseguito un “derating” spinto del motore, infatti la sua potenza nominale è di 75kw mentre la potenza realmente assorbita dalla pompa e di circa 42Kw.
Di seguito si indicano alcune caratteristiche speciali della pompa:

  • Tenuta meccanica doppia a cartuccia secondo il “Plan 53B”
  • Materiale di usura del tipo Peek ST530, negli anelli delle giranti, boccole dell’albero e camicia del tamburo di compensazione.
  • Apporto di Stellite 706/712 sul cuscinetto di aspirazione
  • Tutti gli O-rings della pompa sono in FFKM
  • Disegno speciale della prima girante per un valore di NPSH ottimale.
  • I cuscinetti a rotolamento della pompa sono lubrificati ad olio
  • Sonde di temperatura tipo PT100, sui cuscinetti della pompa, sui cuscinetti del motore e sugli avvolgimenti del motore.

La pompa durante il collaudo idraulico presso la sala prove Marly

La doppia tenuta meccanica è così composta:
Lato processo: SIC/SIC/FFKM/AISI316
Il liquido di raffreddamento è composto dal 50% di glicole e 50% di acqua demineralizzata

La pompa Marly modello HPMA150/3-X-TB52-75-6 in funzione presso l’impianto di Cerro Pabellon – Cile