Pompage géothermique à Cerro Pabellón, Chili, avec Foras HPMA150.6/4 – Pompes multicellulaires horizontales pour applications de saumure à haute température
- Lyn Panova
- 30 juin
- 4 min de lecture
Localisation : Chili
Année : 2019
Application : Centrale géothermique
Chez Foras, nous sommes spécialisés dans les technologies de pompage avancées adaptées aux applications géothermiques les plus exigeantes. L'une de nos contributions majeures concerne la centrale géothermique de Cerro Pabellón, première installation géothermique d'Amérique du Sud et la plus haute du monde, située sur le plateau de la Pampa Apacheta au Chili, à 4 500 mètres d'altitude. Cette centrale, détenue par Geotérmica del Norte (une coentreprise entre Enel Green Power Chile et ENAP), joue un rôle essentiel dans l'exploitation d'énergie durable issue de sources géothermiques à haute enthalpie.
Le défi
Exploitée dans les conditions extrêmes du désert d'Atacama, la centrale électrique de Cerro Pabellón nécessitait un système de pompage capable de traiter une saumure géothermique saturée à 165 °C. Ce fluide posait plusieurs défis opérationnels :
Teneur élevée en chlorure (12 300 ppm)
Présence de sable siliceux et de matières en suspension (>10 g/m³)
Haute altitude (4500 m d'altitude)
Températures ambiantes extrêmes de -35°C à +35°C
Exigences en matière de faible hauteur d'aspiration nette positive (NPSH) (1,2 m)
L’objectif était d’acheminer de manière fiable le fluide géothermique provenant de puits profonds (1 800 m) vers des échangeurs de chaleur pour la conversion d’énergie dans un système à cycle binaire.
Le diagramme présente de manière synthétique le processus complet de production de la centrale électrique de Cerro Pabellon.
1. Dans le secteur 1 du schéma, les pompes centrifuges horizontales multicellulaires Pentax sont placées afin de suralimenter la saumure du puits souterrain vers l'échangeur « Préchauffeur ». 2. Dans le secteur 2 du schéma, les pompes centrifuges à turbine verticale Pentax sont placées afin de réinjecter le condensat dans le puits souterrain pour le renvoyer dans le réservoir d'origine.
La centrale électrique GDN est située dans le désert d'Atacama sur le plateau de la Pampa Apacheta, à environ 100 km au nord-est de la ville de Calama à 4 500 m d'altitude, près de la frontière avec la Bolivie.
La centrale électrique de Cerro Pabellon aura une capacité d'environ 81 MW, grâce à l'extension triphasée de la centrale en cours d'exécution, ce qui équivaut à un total de 600 GWh par an.
Pentax a déjà fourni dans cette usine les pompes à turbine verticale pour la phase de réinjection de vapeur de condensat.
En 2020, Pentax a fourni n°14 unités de pompes horizontales multicellulaires comme pompe de surpression pour relancer la vapeur souterraine dans l'échangeur de chaleur du système binaire pour alimenter la turbine de production.
Dans ce cas, les objectifs techniques de la pompe étaient très difficiles à atteindre puisque les principales données de fonctionnement étaient les suivantes :
Température du fluide 165°C
Point de fonctionnement de la pompe : 300 m3/h à 40 m
NPSH requis : 1,2 m
Nature fluide : eau géothermique sous pression
Élément de corrosion de l'eau : 12 300 ppm de chlorures
Solides dans l'eau (sable siliceux) > de 10 gr/m3
Altitude du site : 4500 m au-dessus du niveau de la mer
Température ambiante de la pompe -35°C / + 35°C
Notre solution : Foras HPMA150.6/4 – Pompe centrifuge multicellulaire horizontale
Pour répondre à ces exigences strictes, Foras a fourni 14 unités de la pompe centrifuge multicellulaire horizontale HPMA150.6/4 , entièrement construite en acier inoxydable AISI 316 et optimisée pour les opérations à haute aspiration et haute température.
Principales caractéristiques techniques :
Débit : 300 m³/h
Hauteur manométrique : 40 m
Température du fluide : 165 °C
NPSH requis : 1,1 m
Efficacité : 76,6 %
Vitesse de fonctionnement : 950 tr/min
Système d'étanchéité : Garniture mécanique à double cartouche (Plan 53B)
Matériels:
PEEK ST530 sur les bagues d'usure, les bagues et les manchons de tambour
Stellite 706/712 sur paliers à coussinet d'aspiration
Joints toriques FFKM
Garnitures mécaniques SIC/SIC/FFKM
Conception spéciale du moteur pour le fonctionnement du variateur de fréquence à haute altitude
Capteurs : PT100 sur les roulements de la pompe et du moteur
Lubrification : Roulements lubrifiés à l'huile
Liquide de refroidissement des joints : mélange de glycol à 50 % conçu pour une utilisation à -40 °C
Ces pompes ont été conçues pour alimenter directement l'échangeur de chaleur binaire, transférant l'énergie géothermique pour alimenter les turbines tout en résistant aux conditions chimiques et mécaniques agressives.
Résultats
L'installation de pompes Foras HPMA a considérablement amélioré la fiabilité opérationnelle et l'efficacité énergétique de la centrale de Cerro Pabellón. Leur conception robuste garantit des performances stables malgré des températures élevées, des fluides corrosifs et des conditions environnementales variables. Cette solution assure une production annuelle d'environ 600 GWh , fournissant ainsi une énergie propre à des milliers de foyers chiliens.
Chez Foras , nous sommes spécialisés dans les solutions de pompage intelligentes et à haut rendement, conçues pour fonctionner dans les environnements industriels les plus exigeants. Des systèmes géothermiques au traitement des fluides à haute température, nos experts sont là pour vous accompagner à chaque étape de votre projet.
Contactez-nous pour découvrir comment les pompes Foras peuvent faire progresser votre activité grâce à leurs performances, leur fiabilité et leur innovation.
