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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TULA – TEPEJI
Organismo Descentralizado de la Administración Pública del Estado de Hidalgo
Nombre del proyecto:
MONITOREO DE RÉGIMEN TÉRMICO DEL SISTEMA DE QUEMADORES
POSTERIORES
Estadía realizada en:
COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD
“Central Ciclo Combinado”
Presenta:
Carlos Enrique Orozco Hurtado
Fecha:
26 / Abril / 2013
Asesor Industrial
ING. TOMAS LÓPEZ VALDEZ
Asesor Académico
M en C. Junior Adán Bernal Martínez
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AGRADECIMIENTOS
A DIOS
Le agradezco por haberme acompañado y guiado a lo largo de mi carrera,
por ser mi fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarme una vida
llena de aprendizajes, experiencias y sobretodo felicidad.
A MIS PADRES
Les doy gracias a …… y ……. Por apoyarme en todo momento, por los
valores que me han inculcado, y por haberme dado la oportunidad de tener
una excelente educación en el transcurso de mi vida. Sobre todo por ser un
excelente ejemplo de vida a seguir, por promover el desarrollo y la unión
familiar.
A MIS HERMANAS
Por ser parte importante de mi vida , por apoyarme en aquellos momentos
de necesidad y por ayudar a la unión familiar .
A MIS HIJOS
Karla Arlem y José Manuel quien han sido mi mayor motivación para nunca
rendirme en los estudios y poder llegar ser un ejemplo para ellos, así
también por su comprensión que me permitió que el camino fuera menos
difícil de recorrer.
A MIS AMIGOS
Por confiar y creer en mí y haber hecho de mi etapa universitaria un
trayecto de vivencias que nunca olvidaré, así también por las tareas que
juntos realizamos y por todas las veces que a mí me explicaron gracias.
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A LA UNIVERSIDAD
Por haber permitido adquirir los conocimientos necesarios y la experiencia
necesaria para poderla aplicar en la práctica.
AL CATEDRÁTICO
Ing. Junior Adán Bernal Martínez le agradezco por todo el apoyo brindado a
lo largo de la carrera, por su tiempo, amistad y por los conocimientos que
me transmitió.
A MI ASESOR INDUSTRIAL
Por haberme brindado la oportunidad de desarrollar mi Estadía Profesional
en el Depto. de Instrumentación y Control, por todo el apoyo y facilidades
que me fueron otorgadas en la empresa.
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RESUMEN EN ESPAÑOL
En este proyecto se muestra la gran importancia que debe tener la
necesidad de la Generación Eléctrica en la CFE Central “Ciclo Combinado
Tula”, mediante el Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de
Quemadores Posteriores, bajo ciertas condiciones operativas; dichas
condiciones implican que cada sistema sea monitoreado individuamente
para saber si el proceso está dando un buen desempeño operativo,
calculando la Eficiencia Térmica y el Régimen Térmico.
El Monitoreo de Régimen Térmico está basado en un cálculo elaborado por
Ingeniería de diseño de Emerson Process Management, donde las
variables de proceso se obtuvieron mediante la investigación y
complementación de una base de datos existente.
Para poder ser monitoreado el comportamiento de las variables de proceso
y visualizar los resultados de la Eficiencia Térmica y Régimen Térmico, se
puede tener una mejor perspectiva del proceso de generación Eléctrica
haciendo uso de las herramientas del Sistema OVATION, por lo que se
propone crear un Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de
Quemadores Posteriores, realizando una interfaz Hombre-Máquina (HMI),
en la cual se efectúan gráficos sencillos y entendibles para el operador
detecte en qué parte del sistema existen pérdidas o posibles fallas para
poder tomar decisiones.
Realmente la función principal de todos los departamentos es tener
siempre Generando las Unidades los más cercano al 100% y esto depende
de que las condiciones de operación sean óptimas para tener una mejor
Eficiencia Térmica, reduciendo el Régimen Térmico de la Central.
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RESUMEN EN INGLES
This project shows the great importance that should be the need of Electricity
Generation in Central CFE "Tula Combined Cycle" by Thermal Regime Monitoring
System Rear Burners, under certain operating conditions, these conditions imply
that each system individuamente be monitored to see if the process is giving a
good operating performance, calculating the thermal efficiency and thermal
regime.
Thermal Monitoring System is based on a calculation developed by Emerson
Design Engineering Process Management, where the process variables were
obtained through research and complementing existing database.
In order to be monitored the behavior of the process variables and display the
results of the Thermal Efficiency and Thermal Regime, you can have a better
perspective of Electrical generation process using OVATION System tools, so it is
proposed to create a Thermal Regime Monitoring system Rear Burners, realizing a
Human-Machine interface (HMI), which are made simple and understandable
graphics operator detects which part of the system there are losses or potential
failures to make decisions.
Really the main function of all departments is to always Generating Units the
closest to 100% and this depends on the operating conditions are optimal for
better thermal efficiency, reducing the thermal regime of the Central.
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ÍNDICE
1.- ANTECEDENTES......................................................................................................10
2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.....................................................................11
3.- JUSTIFICACIÓN........................................................................................................12
4.- OBJETIVO GENERAL..............................................................................................13
5.- OBJETIVO ESPECIFICO..........................................................................................14
6.- SUPUESTOS TÉCNICOS........................................................................................15
7.- INTRODUCCIÓN.......................................................................................................16
8.- FUNDAMENTO TEÓRICO.......................................................................................17
8.1.- Régimen Térmico (RT)...................................................................................17
8.1.1.- Régimen Térmico Óptimo (RTO)...............................................................18
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8.1.2.- Régimen Térmico Declarado (RTD).......................................................20
9.- SISTEMA OVATION..................................................................................................21
9.1.- Introducción.....................................................................................................21
9.1.1.- Hardware del Sistema Ovation..................................................................21
9.1.2.- Módulos de Entrada y Salida (S/E)...........................................................22
9.1.3.- Hoja de Control............................................................................................23
10.- OVATION GRÁFICOS............................................................................................24
10.1.- Introducción...................................................................................................24
10.1.1.- Filosofía General De Gráficos..................................................................24
10.1.2.- Pantallas Principales.................................................................................26
10.1.3.- Menú...........................................................................................................27
10.1.4.- Gráficos de vista General.........................................................................28
10.1.5.- Grafico de Control de Proceso................................................................29
10.1.6.- Gráficos del Control de Equipo................................................................30
10.1.7.- Gráficos de Estaciones de Control.........................................................31
10.2.0.- SIMBOLOGÍA DE GRÁFICOS................................................................32
10.3.0.-SISTEMAS QUEMADORES POSTERIORES...............................................33
10.1.-Obejtivo del sistema......................................................................................33
13.1.1.- Descripción del sistema............................................................................34
11.- DESARROLLO DEL PROYECTO.........................................................................41
11.1.1. INTRODUCCIÓN........................................................................................41
11.1.2. VARIABLES DE ENTRADAS Y SALIDAS DEL PROCESO.................41
12.1.3. VARIABLES QUE AFECTAN AL RÉGIMEN TÉRMICO ÓPTIMO DE LA UNIDAD DE GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA DE CICLO COMBINADO...........................................................................................................51
12.2.0.- Direccionamiento de la variable de proceso de la hoja de control... . .52
12.2.1.- Grafico del sistema ovation de Monitoreo del Sistema de Quemadores Posteriores........................................................................................53
12.2.2.- MENÚ DE APLICACIONES PARA EL ENLACE DEL SISTEMA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN...................................................................................54
12.2.3.- Directorios y archivos de Control Builder...............................................56
12.2.4.- Comunicación............................................................................................58
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13.- EVALUACIÓN, ANÁLISIS DE RESULTADO, PRODUCTO Y/O IMPACTO. . .66
14.- GLOSARIO...............................................................................................................67
15.- ANEXOS...................................................................................................................69
15.1.0.- RELACIÓN DE DATOS DE PLACA DE BOMBAS Y MOTORES DE LOS SISTEMAS PRINCIPALES............................................................................69
15.1.1.- PLAN DE TRABAJO.................................................................................75
16.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y BIBLIOGRAFÍA......................................76
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1.- Esquema energético de una central Ciclo Combinado.......................18Ilustración 2.- Simbología grafica para crear DTI’s o marcos....................................32
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.- Módulos de Entrada y Salidas de la TV.........................................................22
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Tabla 2 Variables de Entrada y Salida del Proceso....................................................44Tabla 3.- unidad 3 bomba de condensado...................................................................45Tabla 4.- unidad 1 Bomba de Alimentación.................................................................45Tabla 5.- unidad 6 Bomba de Circulación....................................................................46Tabla 6.- Variables que afectan al Régimen Térmico.................................................51Tabla 7.- Sistema de Agua de Alimentación........................................................................69Tabla 8.- Sistema de Agua de Circulación de Alta Presión..................................................70Tabla 9.- Especificaciones de Bombas.................................................................................71Tabla 10.- Sistema de Condensado.....................................................................................71Tabla 11.- Especificaciones de las Bombas de Condensado................................................72Tabla 12.- Sistema de Agua de Circulación y Especificación de las Bombas........................73
ÍNDICE DE IMÁGENES
Imagen 1 .- Hoja de control lógico y señales básicas.................................................23Imagen 2.- Menú principal de control de proceso........................................................27Imagen 3.-Vista general de proceso..............................................................................28Imagen 4.- Gráficos de control de proceso (OVATION).............................................29Imagen 5.- Grafico de control por equipo....................................................................30Imagen 6.- Estación de control Manual / Auto.............................................................31Imagen 7.- DTI Sistema de Quemadores Posteriores................................................33Imagen 8.- Variables para la base de Datos...............................................................47Imagen 9.- Valores Obtenidos de los Manuales, para la realización de la hoja de Excel..................................................................................................................................48Imagen 10.- Equipos en campo y Cuarto de Control..................................................49Imagen 11.- Llenado de la hoja de Excel (Base de Datos)........................................50
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Imagen 12.- Hoja de control...........................................................................................52Imagen 13.- Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Quemadores Posteriores........................................................................................................................53Imagen 14.- Icono Disquete...........................................................................................54Imagen 15.- Conexión de Módulos a los Controladores............................................57Imagen 16.-.- Vista de Monitor...........................................................................................59Imagen 17.- Procesamiento de Software y Hardware........................................................60Imagen 18.- Switch.............................................................................................................61Imagen 19.- Vista General del Drop....................................................................................62Imagen 20.- Fuente y Panel de Distribución.......................................................................63Imagen 21.- Cable y Conectores RJ-45...............................................................................64Imagen 22.- Conexión Final................................................................................................65Imagen 23.- Curva característica de la Bomba de Agua de Alimentación del Recuperador.............................................................................................................................................70Imagen 24.- Curva Característica de la Bomba de Condensado..........................................72Imagen 25.- Curva de Comportamiento de la Bomba de Agua de Circulación Unidades 3 y 6..........................................................................................................................................74
1.- ANTECEDENTES
La necesidad de la operación eficiente del equipo operativo de la central
trae como consecuencia la vigilancia continua del régimen térmico debido a
la importante proporción que el combustible representa en el presupuesto
de la Comisión Federal de Electricidad.
Con este proyecto se pretende que el personal operativo de ésta central
adquiera y visualice los parámetros operativos que desvían el desempeño
normal de las unidades de generación eléctrica, aplicando y definiendo las
acciones correctivas pertinentes para obtener su mejor desempeño.
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Para poder llegar al objetivo deseado, primeramente se deberá identificar
los parámetros operativos que afectan el desempeño inicial de la Unidad,
después se desarrollarán las herramientas de análisis que le permitirán al
operador determinar el desempeño operativo de los equipos y auxiliares,
por lo tanto, se propone la realización de un Sistema de Monitoreo de
Régimen Térmico, utilizando los recursos y herramientas existentes en
planta refiriéndose al Sistema de Control OVATION, en el cual ayudará a
realizar los cálculos pertinentes de régimen térmico, mostrando el
comportamiento de las variables, los resultados de eficiencias y
desviaciones del proceso, que en este caso será del Sistema de
Quemadores Posteriores.
Como objetivo primordial, se propone a realizar un Sistema de Monitoreo
de Régimen Térmico del Sistema de Quemadores Posteriores para saber
en qué parte del sistema existen pérdidas y así mediante los cálculos.
2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Para mantener la eficiencia del proceso de generación eléctrica y
determinar el estado operativo de las diversas etapas de la Central
Termoeléctrica “Ciclo Combinado Tula”, se requiere de la aplicación de las
herramientas de análisis correspondientes para evaluar el desempeño de
los equipos principales y auxiliares que integran cada Unidad.
Por lo tanto, en la Central Termoeléctrica “Ciclo Combinado Tula“, se
encontró como problema la baja eficiencia del equipo operativo, ya que no
se cuenta con un buen monitoreo de régimen térmico a detalle y está
afectando la productividad de los equipos en campo y a la generación de
energía eléctrica, por lo cual, se requiere monitorear el régimen térmico de
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cada unidad, que consiste en el Sistema de Turbina de Gas, Turbina de
Vapor, Compresor, Recuperador de Calor, Bombas de Circulación, Agua
de Alimentación y Bombas de Condensado siendo los equipos principales
que presentan este problema.
Este proyecto propone la realización de un Monitoreo de Régimen Térmico
del Sistema de Quemadores Posteriores que pertenece al Recuperador de
Calor, lo cual se pretende agregar Hojas de Control y Gráficos al Sistema
de Control Distribuido existente, elaboradas con OVATION de Emerson
Process Management siendo un software de aplicación con el que trabaja
la Central “Ciclo Combinado Tula” para la creación de éste tipo de
sistemas.
3.- JUSTIFICACIÓN.
Uno de los beneficios o mejoras a realizar y que se busca demostrar en el
presente trabajo, es el mejorar el Régimen Térmico para tener en
condiciones óptimas la operación de los equipos principales de la unidad
generadora.
Por lo tanto se pretende elevar la eficiencia del proceso de generación
eléctrica y determinar el estado operativo de las etapas de la unidad,
principalmente por la fuerte necesidad de economizar combustible (gas
natural) y por la tendencia de una mayor competitividad entre las centrales
termoeléctricas.
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Es importante resolver esta problemática dado que al aumentar el Régimen
Térmico de la unidad es desfavorable para el proceso operativo ya que
esto significa mayor consumo de energía, reducción de eficiencia del
proceso, incremento de costos de operación e índices de contaminación.
La Central Ciclo Combinado Tula tiene 27 años de operación continua, por
lo que la eficiencia de los equipos ha disminuido, por lo cual es necesario
hacer una evaluación de eficiencia térmica del proceso de generación de
ciclo combinado para detectar situaciones anormales y así poder tener
herramientas para realizar las acciones correspondientes que contribuyan a
mejorar el rendimiento de los equipos.
4.- OBJETIVO GENERAL
Se propone realizar un Sistema de Monitoreo de Régimen Térmico para
determinar la eficiencia de los equipos de la CFE Central Ciclo Combinado,
mediante cálculos obtenidos de las variables de proceso para obtener una
mayor eficiencia, el cual se logrará mediante el software de OVATION de
Emerson Process Management, que provee servicios de ingeniería para
implementar sistemas de control distribuido.
Dicha empresa apoyará con los DTI’s, diagramas lógicos de control,
manuales de operación y toda la información requerida para su desarrollo y
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configuración por Emerson en el Monitoreo de Régimen Térmico del
Sistema de Quemadores Posteriores en OVATION.
5.- OBJETIVO ESPECIFICO
Se propone a realizar un Sistema de Monitoreo de Régimen Térmico
aplicado al Sistema de Quemadores Posteriores, basado con las
variables existentes del proceso.
Con los cálculos obtenidos y el análisis de diseño de ingeniería
entregado por Emerson, se podrá elaborar mediante OVATION un
Sistema de Monitoreo de Régimen Térmico aplicado al Sistema de
Quemadores Posteriores.
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Obtener una mayor eficiencia en la planta, donde Emerson realiza
junto con Comisión Federal de Electricidad, el suministro, ingeniería,
equipo, materiales, software, licencias, documentación, instalación y
pruebas del sistema OVATION.
6.- SUPUESTOS TÉCNICOS
Se propone la implementación de un Monitoreo de Régimen Térmico para
poder detectar con mayor precisión el equipo operativo o sistema el cual se
encuentra con problemas de funcionamiento fallas de operación o fugas
etc. Que afectan la productividad de los mismos ocupando como
herramienta principal el sistema OVATION, aplicando los cálculos de las
variables obtenidas del mismo proceso pertinentes para obtener el análisis
de la eficiencia térmica y así poder tomar decisiones operativas para la
aplicación del mantenimiento preventivo y/o correctivos para cada uno de
los sistemas principales que existen en dicha planta para conocer la
eficiencia misma de cada uno de los sistemas en condiciones reales tales
como:
Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Condensado
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Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Condensado
Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Vapor Sobre
Calentado
Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Quemadores
Posteriores
Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Aceite Lubricante de
la Turbina de Vapor.
Etc.
Cabe mencionar que es de suma importancia determinar cuáles son los
parámetros que afecta al Monitoreo de Régimen Térmico de cada uno de
los sistemas para garantizar un mejor rendimiento y compatibilidad,
siguiendo dentro de los estándares de generación Eléctrica.
7.- INTRODUCCIÓN
En la presente propuesta de proyecto denominada “Monitoreo de Régimen
Térmico del Sistema de Quemadores Posteriores”, surge la necesidad de
vigilar cada uno de los sistemas que integran el proceso de generación
eléctrica en la CFE “Central Ciclo Combinado Tula”, la cual está constituida
por dos paquetes de ciclo combinado con capacidad de 238 y 251 MW
cada uno, dando un total de 489 MW distribuidos de manera siguiente:
Paquete Norte, conformado por:
2 turbinas de Gas, cada una de 72 MW
1 Turbina de vapor de 107 MW
2 recuperadores de calor (H.R.S.G)
Paquete Sur, con:
2 turbinas de Gas, cada una de 69 MW
1 turbina de Vapor de 100 MW
2 recuperadores de calor (H.R.S.G)
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Cada paquete consta de equipos principales y auxiliares, conformando los
sistemas de Condensado, Agua de Alimentación, Vapor Sobrecalentado,
Quemadores Posteriores, Aceite Lubricante de la Turbina de Vapor, etc.,
por mencionar los más importantes .
Con el Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Quemadores
Posteriores, se intenta desarrollar una interfaz Hombre-Máquina (HMI),
para que el operador pueda visualizar en tiempo real, los parámetros
operativos que determinan el desempeño del sistema, calculando su
régimen y eficiencia térmica utilizando los recursos y/o herramientas
existentes en la planta, aplicando el Sistema de Control OVATION en la
realización de Hojas de Control, para poder implementar dicho sistema en
su Control distribuido.
8.- FUNDAMENTO TEÓRICO
8.1.- Régimen Térmico (RT)
El régimen térmico es una medida de rendimiento o desempeño térmico de
la operación de los equipos principales de un proceso termoeléctrico. El
régimen térmico se representa bajo la siguiente expresión
RT= Q¿
s
W E
¿ =Rapidez de transferencia de calor suministradaPotencia Eléctrica
Kcal/kWh
En la Ilustración 1 se muestra un esquema que representa el balance
energético de la unidad de generación termoeléctrica de ciclo combinado,
donde se puede apreciar como entradas: el calor suministrado por el
combustible, el aire para la compresión y combustión, y como salidas la
potencia útil generada por las turbinas de gas y vapor, así como las
pérdidas por calor rechazado, originadas en el recuperador de calor
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(HRSG) y la turbina de vapor. Con base en esta relación de energías se
determina claramente que si aumenta el flujo de combustible, que es la
principal fuente de energía calorífica al ciclo, para una misma potencia o
incluso para una menor, el régimen térmico se incrementa. Así mismo, si
las pérdidas aumentan (es decir, el calor rechazado por el recuperador de
calor o por la turbina de vapor) la potencia eléctrica disminuye, lo que
origina claramente que se incremente el régimen térmico. Y si se presenta
simultáneamente las dos condiciones de operación anormales, planteadas
anteriormente, se torna más crítica la situación desde el punto de vista de
desempeño de la unidad.
Ilustración 1.- Esquema energético de una central Ciclo Combinado
8.1.1.- Régimen Térmico Óptimo (RTO)
El régimen térmico optimo es aquel que se da en las así llamadas
condiciones óptimas.
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Estas condiciones de operación son el principio de las de diseño, aunque
también pueden ser las que generen el mejor rendimiento, como es el caso
de las unidades nuevas y limpias. En general una maquina considerada
nueva y limpia si se tiene menos de 100 horas de operación.
Los procedimientos de prueba y los métodos de cálculo se fijan acorde a
los descritos en el código de prueba de desempeño de ASME (sociedad de
ingenieros mecánicos de estados unidos). Antes de proceder a efectuar
las pruebas, debe inspeccionarse y calibrarse toda la instrumentación de la
planta. En general los parámetros de control que se consideran durante la
prueba de régimen térmico optimo aplicado al ciclo combando que se
muestra a continuación
Carga base
Presión barométrica
Temperatura de aire de entrada del compresor
Caída de presión en gases de salida de la turbo gas
Humedad especifica del aire
Temperatura del vapor principal
Presión de vacío en el condensador
Flujo de agua de repuesto
Flujo de agua de atemperación al vapor sobre calentado
Poder calorífico inferior
Temperatura de gases de combustión a la salida del recuperador de
calor
Consumo de auxiliares
Todas estas variables favorecen o desfavorecen al régimen térmico de la
unidad en mayor o menor grado, todo está en función de que tanto suba o
baje el valor de dicha variable, respecto a su valor optimo, en las siguientes
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temas se muestran graficas de cómo influye dichas variables en el régimen
térmico.
Otra cosa que influye en el régimen térmico son los equipos como al
turbina de gas y vapor, el recuperador de calor, el compresor y la cámara
de combustión.
8.1.2.- Régimen Térmico Declarado (RTD)
El régimen térmico declarado, es aquel que aparece en los informes de
operación, mensual, semestral y anual. Las unidades reales operan con un
RTD mayor que el RTO, por los factores que se menciona anteriormente,
aunados a las perdidas inevitables o naturales del ciclo.
El RTD se puede definir mediante la siguiente ecuación:
RTD =
(Mf)(Hu)
W
Dónde:
RTD= Régimen térmico (KJ/kWh)
Mf= Flujo del combustible (kg/h)
Hu= poder calorífico inferior del combustible (KJ/kg)
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W= potencia (bruta o neta) (kW)
El poder calorífico de un combustible es el calor desprendido al quemar
una muestra en un ambiente de oxígeno. Si al determinar el poder
calorífico de un combustible se incluye el calor vaporización del agua
formada durante la combustión del hidrogeno y por la humedad del
combustible, se determina lo que se conoce como poder calorífico superior
del combustible.
9.- SISTEMA OVATION
9.1.- Introducción
Emerson Process Management es una compañía que ofrece la
implementación de sistemas de control distribuido, configurado con las
herramientas para futuras reconfiguraciones de las hojas de control.
Ovation ofrece un nuevo y revolucionario sistema de monitoreo que provee
a Comisión Federal de Electricidad las herramientas para poder alcanzar
los objetivos del control deseado.
Las características de diseño, construidas en el Sistema Ovation
garantizan ver la eficiencia de las maquinas mediante su sistema de control
distribuido.
9.1.1.- Hardware del Sistema Ovation
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Hardware es suministrado de acuerdo a un estimado de señales de E/S
identificadas en la hoja de Excel suministrada por CFE CC Tula, ovation
redundantes para ser instalados en la caseta de control local de la TV los
controladores se conectaran a los switches de comunicación vía cable de
cobre CAT5.
Las fuentes del sistema ovation son redundantes y se podrán energizar de
dos líneas de alimentación de 120 VAC/VDC según las provenientes de
diversas fuentes .
Los controladores se comunicaran los módulos de entrada y salida en el
mismo gabinete del controlador y en gabinetes adyacentes dentro del
mismo cuarto.
9.1.2.- Módulos de Entrada y Salida (S/E).
TIPO DE MODULO TV DEH
Entrada Analógica (8pts/modulo)
(4-20ma)
2 2
Termopar (8pts/modulo)
(+/- 20mV compensado)
--- 5
RTD (8pts/modulo) 4 ---
Salidas (Analógicas (8pts/modulo)
(125VAC/VDC contacto húmedo) – DCS powered
2 ---
Entrada digital (16pts/modulo)
(24/48 VDC contacto húmedo) –DCS Powered
10 2
Panel de Relevadores (12pts/modulo) 3 6
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(10 A/ 250VAC/3A /150VDC Mechanical 1 Form C)
Modulo P/Sensores de Velocidad (1pts/modulo) --- 6
Modulo Posicionador de Servo Válvula (1val/modulo) --- 2
Interface Serial
(RS232/RS485 Modbus Protocol)
--- 1
Tabla 1.- Módulos de Entrada y Salidas de la TV
9.1.3.- Hoja de Control
Al desarrollará o implementar nuevas hojas de control se tendrá que tener
diversos tipos de definiciones funcionales tales como:
Dibujo funcionales SAMA
Dibujos funcionales ISA P&ID
Descripciones escritas o verbales
En donde se deberá implementar una lógica efectiva de un control
modulado para poder reconocer los conceptos básicos de seguimiento y
los efectos de las señales de seguimiento en los diversos algoritmos de
Ovation, implementando un esquema de seguimiento efectivo para cumplir
los requisitos de dicho control en donde se podrá utilizar las interfaces de
control lógico y crear nuevos esquemas de control.
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Imagen 1 .- Hoja de control lógico y señales básicas.
10.- OVATION GRÁFICOS
10.1.- Introducción
Emerson Process Management ofrece gráficos dinámicos de proceso de
calidad basado en normas predefinidas que señalan con precisión aéreas
del sistema y proporciona el control eficiente del equipo de la planta.
Emerson hace el proceso de diseño y realización de gráficos simples y
eficientes utilizando estándares predefinidos para promocionar una línea
estándar, para crear gráficos de proceso de calidad. Estos estándares, han
sido desarrollados por Emerson en base a años de experiencia en el
diseño de gráficos, estos proporcionan directrices para convertir las
configuraciones de equipo de la planta en gráficos dinámicos del proceso.
La utilización de estándares reduce el tiempo de diseño e implementación y
crea presentación uniforme de los gráficos del sistema.
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10.1.1.- Filosofía General De Gráficos.
Los gráficos contendrán una representación esquemática del proceso o
equipo, además de desplegar caratulas y estaciones de control
emergentes. Los gráficos se desarrollan en base a la información contenida
en las descripciones funcionales, bocetos y representaciones de DTIs
proporcionado a Emerson Process Management.
Estructura jerárquica
Proporcionar una apreciación global lógica, estructurada del
funcionamiento de la planta. Se representa los principales sistemas,
subsistemas de apoyo, y equipo de la planta en un grupo lógico de
gráficos, permitiendo una fácil navegación dentro del sistema.
Criterios de Localización – Navegación
Se debe definir las rutas de navegación como parte de la estructura
jerárquica para el facilitar la localización y acceso a los diferentes gráficos
del proceso.
Tipos de desplegado
Hay dos tipos de desplegados: Ventana principal y ventanas emergentes.
Ventana principal: En estos diagramas se muestran información de
control de proceso a un nivel de unidades / sistema / subsistema. Cada
diagrama se dimensiona típicamente para llenar la pantalla de la estación
de operación, pero redimensionarse si es necesario.
El número de gráficos de control de proceso es determinado por la
configuración de la planta y por cantidad de señales de entrada y salidas
(E/S).los desplegados de los diagramas principales son representados en
el CTR como cuatro ventanas en las estaciones de operación que cuentan
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con un CTR (W-1 a W-4) y como ocho ventanas en una estación de
operación con CTR dual (W-1 a W8).
Ventanas Emergentes: Las ventanas emergentes son ventanas
pequeñas de tamaño fijo que aparecen encima de las ventanas
principales. Una ventana principal puede tener solo una ventana
emergente abierta a la vez. Para evitar ocultar información, la
ventana emergentes se utilizan típicamente para controlar un
dispositivo especifico como estaciones de control Manual/Auto o
estaciones digitales de arranque / paro / abierto / cerrado, pero
también puede usarse para mostrar información de permisivos y/o
ayuda.
Diseño de diagramas de – organización de desplegados
Define los elementos comunes como la localización del título, título del
diagrama, y pie de página del diagrama, que incluirá en cada desplegado
para mantener la consistencia.
Formato de diseño
Conjunto de reglas que proporcionen la definición para los propósitos de la
configuración de los diferentes objetos a ser usados en los gráficos de
proceso.
Simbología y Marcos (Construcción de bloques)
Proporciona la representación gráfica del equipo, seleccionado de una
biblioteca estándar, para asegurar la representación uniforme de elementos
de la planta.
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10.1.2.- Pantallas Principales
Las pantallas principales muestran la información del control del proceso a
un nivel del sistema / subsistema. El grafico de una pantalla principal se
despliega típicamente Menú de Navegación, Proceso, Dispositivos,
Elementos de barras y estaciones de control.
El número de pantallas principales proporcionando depende
específicamente de la configuración de la planta y del número de ES.
10.1.3.- Menú
El menú muestra la jerarquía de la organización y de la estructura de todos
los desplegados. El grafico de menú no tiene otro uso que proporcionar los
enlaces con otros gráficos. El usuario navega entre los gráficos
seleccionados de un bloque específico.
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Imagen 2.- Menú principal de control de proceso
10.1.4.- Gráficos de vista General
Los gráficos de vista general proporcionan un panorama general de uno o
más proceso del sistema.
Imagen 3.-Vista general de proceso
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10.1.5.- Grafico de Control de Proceso
Los gráficos del control de proceso proporcionan una representación de la
tubería y equipo del proceso, similar a un DTI. Estos gráficos usan textos
estáticos y dinámicos, valores dinámicos, y cambio de colores para indicar
la condición y estado del equipo del proceso.
Los gráficos de control de proceso pueden ir desde una representación
simplificada de uno o más procesos que supervisan los equipos pero
proporcionan funciones limitadas de control del proceso hasta
representaciones detalladas de proceso o equipo que proporciona
supervisión y control de cada dispositivo.
Las características de un gráfico de Control de Proceso es estándar incluye
líneas, texto, simbología estándar, formas, marcos, colores y condiciones
que ilustran la condición y estado del proceso, bombas, válvulas, etc.
Un máximo de 50 valores o conexiones a atributos de puntos se
recomienda por gráficos.
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Imagen 4.- Gráficos de control de proceso (OVATION)
10.1.6.- Gráficos del Control de Equipo
Los gráficos de control de control de equipo típicamente muestran una vista
detallada de los componentes de un equipo mayor, como una Bomba de
alimentación a caldera, incluyendo todos sus auxiliares, bombas, motores,
sistemas de enfriamiento de agua, presiones y temperaturas del sistema de
lubricación, temperaturas de chumaceras, etc.
Como un subconjunto de un gráfico de control de proceso, los gráficos de
equipos siguen las mismas pautas. Las características de un gráfico de
control de equipo incluyen las líneas, texto, símbolos estándar, formas,
marcos, colores y condiciones que ilustran la condición y estado del
proceso, bombas, Válvulas, etc.
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Imagen 5.- Grafico de control por equipo
10.1.7.- Gráficos de Estaciones de Control
Un gráfico de Estación de Control proporciona un grupo de estaciones d
control Manual / Automático en un gráfico. Las estaciones de control
SmartMA estándar son utilizadas como la base para todas las estaciones
de control.
Realizar control a través de una estación de control requiere de un proceso
de dos pasos. Primero el operador selecciona la estación individual
deseada para control; segundo selecciona la función de mando deseada.
Como opcional a las estaciones de control SmartMA estándar, por favor
refiérase a la estación de Control SmartMA mejoradas.
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Imagen 6.- Estación de control Manual / Auto
10.2.0.- SIMBOLOGÍA DE GRÁFICOS
Los gráficos de control de proceso típicamente muestran numerosos
ventiladores, bombas, válvulas, interruptores, etc. Como se representa en
los DTIs. Estos dispositivos se crean típicamente como “formas” o “macros”
por apariencia y fácil implementación en gráficos. De esta manera, la
misma forma / macro de la “Bomba de alimentación de la caldera” se usa
para todos los gráficos de control de proceso, para asegurar un apariencia
uniforme, se usaran los archivos de la librería de shape / macro creados
por Emerson Process control para todos los símbolo del proceso.
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Ilustración 2.- Simbología grafica para crear DTI’s o marcos
10.3.0.-SISTEMAS QUEMADORES POSTERIORES
10.1.-Obejtivo del sistema
El uso de los quemadores posteriores en este tipo de unidades tienen la
función de incrementar la temperatura de los gases de entrada al
recuperador de calor, por medio de la combustión del gas natural con el
exceso de oxígeno contenido en los gases de escape de la turbina de gas,
logrando con este incremento de temperatura aumentar la capacidad de
generación de la turbina de vapor en un 20% aproximadamente.
Por eso es importante que el personal adquiera los conocimientos
necesarios para la operación y conservación del equipo
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Imagen 7.- DTI Sistema de Quemadores Posteriores.
13.1.1.- Descripción del sistema.
El sistema de los quemadores posteriores inicia con una válvula tipo macho
de 3 pulgadas de diámetro nominal la cual tiene como función cortar el
suministro de gas a estos. El flujo máximo de gas natural de esta válvula es
de 272,750 pies cúbicos por hora a 240 psig de presión, enseguida de la
válvula se tiene un filtro, el cual detendrá todas las partículas que pudiera
llevar el gas las cuales pueden depositarse en algún elemento del sistema.
Siguiendo la trayectoria de la línea principal tenemos una derivación de ½
pulgada de diámetro que suministra gas a los pilotos de quemadores
posteriores, esta línea se describirá posteriormente. Continuando con la
trayectoria de la línea se tiene una válvula controladora de presión (PCV-
401) la cual nos reducirá la presión del gas de 240 psig a 30 psig de
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presión, a esta presión el gas natural pasa por una placa de orificio la cual
tiene un par de tomas, una antes y otra después conectándose al
transmisor de presión diferencial enviará una señal al integrador de flujo.
Enseguida se tiene una válvula de seguridad la cual se operará al llegar a
35 psig de presión en el cabezal, siguiendo la línea tenemos una válvula
tipo macho manual que tiene la función: cortar el suministro de gas a los
quemadores y controlar la presión a 30 psig en caso que fallara la válvula
reguladora PCV-401.
Continuando con la trayectoria que sigue el gas tenemos un switch de
presión (63-401) el cual es un permisivo de arranque de los quemadores
posteriores y manda una señal al sistema de protección de flama por baja
presión de gas menor de 11.5 psig, también se tienen 2 líneas, en las
cuales, en una se localiza un manómetro P1-401 y la otra se utiliza para
ventear manualmente el gas que contenga la línea antes de arrancar los
quemadores y dejar la presión de gas entre 25 y 30 psig para arranque.
Enseguida tenemos un arreglo de válvulas de corte neumática y eléctrica
montadas sobre la línea, estas válvulas son la FV-402 y FV-405 en sentido
de flujo de gas en este arreglo se tiene una válvula de venteo (FV-404) que
opera con señal del sistema de protección de flama, que opera cuando no
hay flama, cerrándose las válvulas FV-402 y FV-405, y abre la FV-404 para
aliviar la presión entre las válvulas FV-402 y FV-405. Las válvulas de corte
(FV-402 y FV-405) y la de alivio FV-404 mandan una señal al sistema de
protección de flama.
En la válvula FV-405 tenemos un switch de posición (33-405) que enviará
una señal al sistema de protección de flama para que el sistema se
asegure de que esta válvula está cerrada o abierta.
La válvula de control de gas a quemadores posteriores (FCV-407) es el
siguiente elemento que se tiene sobre la línea cuya función es controlar la
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presión de gas hacia los quemadores cuenta con la siguiente
instrumentación:
Un transmisor de posición PE-407 que manda una señal al sistema de
protección de flama.
Un interruptor de presión 63-407 que manda señal al control y protección
de flama que opera con aire que recibe y a 50 psig, al detectar baja presión
de aire de instrumentos disparará los quemadores posteriores. Sus
contactos están normalmente abiertos.
Válvula reguladora (PR-408). Que ajusta al aire a 30 psig para suministro al
posicionador de la válvula FCV-407.
Válvula reguladora (PR-409). Suministra presión de aire al transductor o
convertidor de señal eléctrica a neumática IT-407 a través de la válvula
solenoide de tres vías 20-407 controla el posicionador de la válvula FCV-
407.
Válvula reguladora PR-407. Esta válvula recibe aire a 20 psig y reduce la
presión a 6 psig para una señal mínima a la válvula de control FCV-407 y
pueda mantener esta válvula a una abertura mínima para mantener el
fuego a pesar de no mandar señal de control a través del convertidor de
señal (IT-407).
Válvula solenoide (20-407). Esta válvula recibe señal del sistema de
protección de flama para operar la válvula de control de gas FV-407 con
señal de 20 ó 6 psig según su posición.
Transductor o convertidor de señal eléctrica a neumática.
Siguiendo la línea principal, tenemos una toma de la cual se derivan las
salidas para el mismo número de instrumentos: un manómetro (PI-409)
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que nos indica la presión del gas después de la válvula de control (FCV-
407).
Un interruptor de presión 63-409, este censa la presión del gas después de
la válvula de control mandando señal al sistema de protección de flama y al
sistema de control y alarma y dispara al sistema de quemadores
posteriores si la presión de gas llegase a 26 psig. Un transmisor de presión
(PT-409) que nos transmitirá la presión a la salida de la válvula de control
FCV-407, la línea sigue hasta entrar a la caseta de Q.P.
En este punto la línea aumenta su diámetro a 6 pulgadas y lo llamaremos
cabezal de quemadores posteriores. De este se tomarán 8 tomas para
cada una de las columnas de quemadores posteriores. En cada línea que
se deriva se tiene una válvula manual tipo macho (HV-6AB) que aíslan el
suministro de gas a cada uno de los quemadores posteriores
Siguiendo la línea de suministro de gas a pilotos tenemos la siguiente
instrumentación.
Válvula de control de gas a pilotos de quemadores posteriores (PCV-410)
la cual reducirá la presión de 240 a 30 psig y un flujo máximo de 1200 pies
cúbicos/hora.
Enseguida tenemos una válvula de seguridad (PSV-410) la cual opera
para aliviar la presión a 35 psig. A continuación tenemos una válvula
manual tipo macho (HV-B2) que aísla el sistema de pilotos de quemadores
posteriores del sistema de suministro de gas, seguido por un filtro (B-6)
tipo “Y” de gas para evitar la entrada al sistema de pilotos de quemadores
posteriores a la entrada de suciedad.
Siguiendo la trayectoria del gas a pilotos tenemos la válvula reguladora de
presión PCV-411 la cual nos regulará la presión de gas a pilotos de 30.0
psig a 2.5 psig de presión de gas. Enseguida tenemos un arreglo de 3
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válvulas solenoides. Estas válvulas se describen en sentido de flujo las
cuales reciben señal del sistema de protección de flama. Válvula solenoide
20-412 es una válvula de paro del sistema cuando se haya detectado flama
normal en los quemadores posteriores. Seguida de la válvula solenoide 20-
413. Esta válvula purga el sistema después de un cierre de la válvula 20-
411 para despresurizar la línea y estar lista para un nuevo arranque y por
último la válvula solenoide 20-411, esta tiene la misma función que la
válvula solenoide 20-412.
Continuando con la línea de media pulgada de gas a quemadores
posteriores tenemos un manómetro PI-412 que nos indica la presión del
gas a pilotos de quemadores. Por último la línea de media pulgada se
aumenta a 2 pulgadas de diámetro nominal de esta se derivan una línea
para cada piloto (A-3) la cual tiene un tramo de manguera flexible de acero
tramado (A-3B).
El sistema de aire de enfriamiento a detectores de flama tiene los
siguientes elementos:
Un filtro de aire DIB el cual detendrá las impurezas que pudiera llevar el
aire al ser succionado por el soplador. Un soplador de aire (DÍA) cuya
función es dar enfriamiento a los detectores de flama para evitar un daño o
quemarse estos.
Un interruptor de presión (63- 415) este manda una señal de alarma
cuando la presión baja a 1 psig. Para que se abra la válvula solenoide 20-
415. (Línea de suministro de emergencia de aires del banco de
compresores).
Una válvula check (DIC) la cual cerrara al ser alimentada por una
alimentación alterna. Un manómetro después de la válvula check el cual
nos indicará la presión del aire a detectores de flama.
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La fuente alterna de aire al fallar el soplador de aire de enfriamiento a los
detectores de flama viene del banco de compresores de aire. Esta fuente
es una línea de 1 ½ pulgadas de diámetro nominal, tiene una válvula
manual aisladora HV-415, una válvula reguladora (PR-415) que regula la
presión del aire proveniente de la fuente alterna. Una válvula solenoide (20-
415) esta válvula tiene como función suministrar la función del aire. De la
fuente alterna al sistema de soplado de los detectores de flama y se abrirán
al operar el interruptor de presión 63-415 de aire.
Manguera flexible (DID).
Sirve para absorber los esfuerzos ocasionales por el fluido manejado en
este caso el suministro de aire de detectores de flama y evita esfuerzos
térmicos.
Manguera flexible A3B
Son 2 mangueras de acero tramadas que unen a los detectores de flama
be-a3d con el cabezal de suministro de aire de 2” pulgadas de diámetro
que esta sobre los detectores.
Los detectores de flama BE-A3D (hay dos tipos en cada piloto de gas)
Nos sirve para detectar que exista flama en los quemadores posteriores y
pilotos. Estos detectan las radiaciones ultravioleta contenidas en una flama
proporcionando una señal de voltaje que se usa para control en el sistema
de detección de flama.
La secuencia de trabajo de los quemadores posteriores es la siguiente:
El gas entra al sistema de pilotos a 30 psig., al pasar por la válvula pccv-
411 se reduce a 2.5 psig posteriormente se abren las válvulas solenoides
20-412, 20-411 y se cierra a la válvula 20-413 (la presión de este gas se ve
en el manómetro pi-412, después el gas entra al cabezal de 2” localizado
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sobre los pilotos para posteriormente pasar a los pilotos y se haga la
combustión.
Un instante antes de que se suministre el gas a los pilotos, el transformador
de ignición manda una señal de voltaje a las bujías (encendedores de
pilotos), donde se forma un arco eléctrico ante las terminales de esta bujía
que sirve para encender el gas a pilotos.
Después el detector de flama permite el encendido de los quemadores
posteriores si detecta flama durante el tiempo de encendido.
En la línea principal de gas a pilotos de válvula pcv-401 baja la presión del
gas de suministro de 240 psig y la presión de este gas sé vera en el
indicador de presión pi-401, antes de administrarse el gas a los
quemadores posteriores hay un tiempo de purga de la línea donde se abre
la válvula de purga (venteo) fv-404 para purgar la línea de gas y evitar la
sobrepresión y entrada de humedad al sistema. Después de cerrar esta
válvula se abrirán las válvulas fv-402 y fv-405 y la válvula fv-407 tendrá una
apertura mínima dada por el operador (señal para tener una presión de gas
a quemadores posteriores de 2 psig), al fluir el gas a quemadores
posteriores será encendido por los pilotos y de esta forma empezaría la
combustión en los quemadores posteriores. El control posterior de estas se
hace manualmente desde el cuarto de control por accionamiento manual
de la válvula fcv-407. Previendo la salida de presión de gas a través del
sistema en forma lenta y gradual (2 psig cada 10 minutos)
Al elevarse la temperatura a 350 ºf en los detectores de flama el sistema de
control arrancara el soplador de aire de enfriamiento de los detectores de
flameo si este no está disponible o su presión es baja, se energizará la
válvula solenoide 20-415 por medio del interruptor 63-415 para suministrar
aire por medio de la línea de respaldo que viene del banco de
compresores.
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11.- DESARROLLO DEL PROYECTO
11.1.1. INTRODUCCIÓN
Para poder desarrollar el Monitoreo del Sistema de Régimen Térmico, se
complementa una base de datos ya existente de las variables de proceso
necesarias para el cálculo del régimen térmico que se describe a
continuación:
11.1.2. VARIABLES DE ENTRADAS Y SALIDAS DEL PROCESO
Con ayuda de ésta base de datos se podrá saber qué variables le afectan
al Régimen Térmico, además de tener un concentrado de POINT_NAMES
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que servirá para poder enlazar el sistema propuesto con las variables
necesarias para desarrollarlo.
(A) Analog Inputs
Description Point Name Eng.Units
(1) Miscellaneous
Calculations
UNIDAD 1 UNIDAD 2UNIDAD
3
UNIDAD
4UNIDAD 5
UNIDAD
6
Barometric Pressure MANUAL MANUAL MANUAL
Relative HumidityFOG-
MANUAL
FOG-
MANUAL
FOG-
MANUAL
FOG-
MANUAL
Ambient Temperature1_HT33
1_HT40
2_HT33
2_HT40
4_HT33
4_HT40
5_HT33
5_HT40°F
CTG Gross Power 1_GNWAT 2_GNWAT N/A4_GNWA
T5_GNWAT N/A
MW
ATT
S
STG Gross Power N/A N/A 3_MWA N/A N/A 6_DWAT
MW
ATT
S
(2) CTG Calculations
Fuel Flow-11_GAS-
TURB
2_GAS-
TURBN/A
4_GAS-
TURB5_GAS-TURB N/A
M3/
HR
Specific Gravity of Fuel 1OPC-ROC-
MANUAL
OPC-ROC-
MANUALN/A
OPC-
ROC-
MANUAL
OPC-ROC-
MANUALN/A
Pressure of Fuel 11PT15499/
OPC-
MANUAL
2PT15499//
OPC-
MANUAL
N/A4PT1549
9
5PT15499//
OPC-
MANUAL
N/A
PSI
A-
PSI
G
Temperature of Fuel 11_TE15502/
OPC-
MANUAL
2_TE15502/
OPC-
MANUAL
NA4_TE155
02
5_TE15502/
OPC-
MANUAL
N/A °F
Auxiliary power1_AUXKW/
MANUAL
2_AUXKW/
MANUAL
3_AUXK
W/
MANUAL
4_AUXK
W/
MANUAL
5_AUXKW/
MANUAL
6_AUXK
W/
MANUAL
KW
H
Gross megavars 1_GNVAR 2_GNVAR N/A4_GNVA
R5_GNVAR N/A
MV
AR
S
Injection Flow (if applicable) N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
Gas Inlet TemperatureOPC-ROC-
MANUAL
OPC-ROC-
MANUALN/A
OPC-
ROC-
MANUAL
OPC-ROC-
MANUALN/A °F
Exhaust Gas Temperature 2-TEAVTX 2-TEAVTX N/A2-
TEAVTX2-TEAVTX N/A
DE
GF
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(after the CTG)
Compressor air inlet
temperatura
1_HT33
1_HT40
2_HT33
2_HT40N/A
4_HT33
4_HT40
5_HT33
5_HT40N/A
DE
GF
Compressor air outlet
temperatura1_HT30 2_HT30 N/A 4_HT30 5_HT30 N/A
DE
GF
Compressor air inlet pressure1_1PDFILT
RO
2_1PDFILTR
ON/A
4_1PDFI
LTRO
5_1PDFILTR
ON/A
IN
H2
O
Compressor air outlet
pressure
1_PT39248
S2_PT39248S N/A
4_PT392
48S5_PT39248S N/A
PSI
G
Compressor air inlet flow MANUAL MANUAL N/A MANUAL MANUAL N/AKPP
H
Gas outlet Pressure MANUAL MANUAL N/A MANUAL MANUAL N/APSI
G
(3) HRSG Calculations
Gas inlet temperatura1_TEAV402
A2_TEAV402A N/A
4_TEAV4
02A5_TEAV402A N/A
DE
GF
Supplemental fuel flow (if duct
firing
1_GAS-
FLOW
2_GAS-
FLOWN/A
4_GAS-
FLOW
5_GAS-
FLOWN/A
KPP
H
Supplemental fuel
temperature (if duct firing)
OPC-ROC-
MANUAL
OPC-ROC-
MANUALN/A
OPC-
ROC-
MANUAL
OPC-ROC-
MANUALN/A
DE
GF
HP Feed water Flow 1_F386 2_F386 N/A 4_F386 5_F386 N/AKPP
H
HP Feed water Pressure 1_P395-SEL 2_P395-SEL N/A4_P396-
SEL5_P396-SEL N/A
PSI
G
HP Feed water Temperature 1_T389-SEL 2_T389-SEL N/A4_T389-
SEL5_T389-SEL N/A
DE
GF
HP Steam Flow 1_F198-SEL 2_F198-SEL N/A4_F198-
SEL5_F198-SEL N/A
KPP
H
HP Steam Pressure 1_P198-SEL 2_P198-SEL N/A4_P198-
SEL5_P198-SEL N/A
PSI
G
HP Steam Temperature 1_T199-SEL 2_T199-SEL N/A4_T199-
SEL5_T199-SEL N/A
DE
GF
HP Blow down Flow MANUAL MANUAL N/A MANUAL MANUAL N/AKPP
H
HP Drum Pressure1_PT374-
SEL
2_PT374-
SELN/A
4_PT374
-SEL
5_PT374-
SELN/A
PSI
G
HP Economizer (each
section) Feed water Outlet
Temperature "
1_T389 2_T389 N/A 4_T389 5_T389 N/ADE
GF
HP Economizer (each
section) Feed water Inlet
1_T398-SEL 2_T398-SEL N/A 4_T398-
SEL
5_T398-SEL N/A DE
GF
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Temperature
HP Attemperator Spray Flow 1_F384-SEL 2_F384-SEL N/A4_F384-
SEL5_F384-SEL N/A
KPP
H
HP Attemperator Steam
Temperature1_T197-SEL 2_T197-SEL N/A
4_T197-
SEL5_T197-SEL N/A
DE
GF
HP Attemperator Steam
Pressure1_P196-SEL 1_P196-SEL N/A
1_P196-
SEL1_P196-SEL N/A
PSI
G
(4) STG Calculations
STG Auxiliary power N/A N/A
3_AUXK
W/
MANUAL
N/A N/A
6_AUXK
W/
MANUAL
KW
H
STG Gross MVAR N/A N/A 3MVAR N/A N/A 6DVARMV
AR
HP Turbine Throttle Steam
TemperatureN/A N/A
3MST16T
E93AB-
SEL
N/A N/A
1MST16
TE93AB-
SEL
DE
GF
HP Turbine Throttle Steam
PressureN/A N/A
3PT4410
0SN/A N/A 6FSP_SI
PSI
G /
MP
A
HP Turbine Exhaust Steam
TemperatureN/A N/A
3EXHHD
TMPN/A N/A
6TT_EX
H_SI
°F /
°C
HP Turbine Exhaust Steam
PressureN/A N/A
3EXS16P
T179N/A N/A
6EV_PX_
SI
PSI
A /
KPA
(5) Condenser Calculations
Condenser Back Pressure N/A N/A3CND14P
TSELN/A N/A
1CND14
PT296-
9HI
PSI
A
Condenser Water Inlet
Temperature (for each
compartment)
N/A N/A3TE-490
3TE-491N/A N/A
1CRW14
TE490-
MANUAL
1CRW14
TE491-
MANUAL
°F
Condenser Water Outlet
Temperature (for each
compartment)
N/A N/A3TE-498
3TE-488N/A N/A
MANUAL
MANUAL°F
Makeup Water Flow N/A N/A MANUAL N/A N/A MANUALKPP
H
Makeup Water Temperature N/A N/A MANUAL N/A N/A MANUAL °F
(7) Cooling Tower
Calculations
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Hot water inlet temperatura N/A N/A MANUAL N/A N/A
Cold water outlet temperatura N/A N/A3TE-490
3TE-491N/A N/A
1CRW14
TE490-
MANUAL
1CRW14
TE491-
MANUAL
°F
Individual fan currents and
house voltageN/A N/A MANUAL N/A N/A MANUAL
Am
p /
V
Circulating water inlet flow N/A N/A MANUAL N/A N/A MANUALKPP
H
Cooling tower ambient wet
bulb temperatureN/A N/A MANUAL N/A N/A MANUAL °F
Ambient dry bulb temperatura N/A N/A MANUAL N/A N/A MANUAL °F
(B) Digital Inputs
Combustion Turbine In
Service Flag1_CTRUN 2_CTRUN N/A
4_CTRU
N5_CTRUN N/A
HRSG In Service Flag 3HRSG1STT 3HRSG2STT N/A3HRSG4
STT3HRSG5STT N/A
Combined Cycle Operation
Flag (if applicable)
1_HRSGDR
YN/A N/A
2_HRSG
DRYN/A N/A
Steam Turbine In-Service
FlagN/A N/A
3A1STTR
IPNON/A N/A 6L4
Tabla 2 .- Variables de Entrada y Salida del Proceso.
UNIDAD 3 – BOMBA DE CONDENSADO
P01 P02
Succión Descarga Succión Descarga
Presión MANUAL MANUAL MANUAL MANUAL
Temperatura MANUAL MANUAL MANUAL MANUAL
Flujo MANUAL ----- MANUAL -----
Corriente MANUAL MANUAL
Voltaje MANUAL MANUAL
Estado de corrimiento 3CND14ADP01-MDE 3CND14ADP02-MDE
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Tabla 3.- Unidad 3 bomba de condensado.
HRSG 1
Bomba de Alimentación
Succión Descarga
Presión 1_P396-SEL 1_P398-SEL
Temperatura MANUAL 1_T398-SEL
Flujo 1_F397-SEL -----
Corriente MANUAL
Voltaje MANUAL
Estado de Corrimiento 1_BFP-GSD
Tabla 4.- Unidad 1 Bomba de Alimentación.
UNIDAD 6 – Bomba de Circulación.
P01 P02
Succión Descarga Succión Descarg
a
Presión 45_PT497 MANUAL 45_PT499 MANUA
L
Temperatura MANUAL MANUAL MANUAL MANUA
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L
Flujo MANUAL ----- MANUAL -----
Corriente MANUAL MANUAL
Voltaje MANUAL MANUAL
Estado de Corrimiento 6CRW14DAP01-MDE 6CRW14DAP02-MDE
Tabla 5.- Unidad 6 Bomba de Circulación.
HRSG 5
Bomba de Agua de Alimentación
Succión DescargaPresión 4_P396-SEL 4_P398-SEL
Temperatura MANUAL 4_T398-SEL
Flujo 4_F397-SEL -----
Corriente MANUAL
Voltaje MANUAL
Estado de Corrimiento 4_BFP-GSD
Tabla 6.- Unidad 5 Bomba de Agua de Alimentación.
UNIDAD 3 – Bomba de Circulación
P01 P02
Succión Descarga Succión Descarga
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Presión MANUAL MANUAL MANUAL MANUAL
Temperatura MANUAL MANUAL MANUAL MANUAL
Flujo MANUAL ----- MANUAL -----
Corriente MANUAL MANUAL
Voltaje MANUAL MANUAL
Estado de Corrimiento 3CRW14DAP01-MDE 3CRW14DAP02-MDE
Tabla 7.- Unidad 3 Bomba de Condensado.
Las tablas se lograron completar buscando en manuales de operación, de
acuerdo a sus características y descripción de cada variable como se
muestra en los siguientes pasos:
1) Se proporcionó una hoja en Excel con la descripción de cada
sistema para llenarla con la nomenclatura de las variables. Como se
muestra en la sigueinte imagen:
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Imagen 8.- Variables para la base de Datos.
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2) Se buscaron los nombres de las variables en un manual.
Imagen 9.- Valores Obtenidos de los Manuales, para la realización de la hoja de Excel.
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3) Se verifico físicamente en campo y en cuarto de control que esos
nombres existieran en cada sistema.
Imagen 10.- Equipos en campo y Cuarto de Control.
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4) Ya verificada la información se procedió a llenar detalladamente la
hoja de Excel. Como se muestra en la imagen de abajo.
Imagen 11.- Llenado de la hoja de Excel (Base de Datos).
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12.1.3. VARIABLES QUE AFECTAN AL RÉGIMEN TÉRMICO ÓPTIMO DE LA
UNIDAD DE GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA DE CICLO COMBINADO.
Esta tabla se realizó junto con los supervisores del departamento de
instrumentación y control analizando las variables de cada sistema,
verificando el criterio de vigilancia de la eficiencia, que se obtiene en las
condiciones óptimas o de diseño descritas en la Tabla 2 , en las que
aporta su mejor rendimiento.
A continuación se explican cada uno de los parámetros implicados
en el régimen térmico.
PARÁMETRO DE CONTROLPRESIÓN BAROMÉTRICA (bar)
CAÍDA DE PRESIÓN DEL AIRE ENTRADA AL COMPRESOR (mbar)
TEMPERATURA DEL AIRE ENTRADA AL COMPRESOR (°C)
CAÍDA DE PRESIÓN DE GASES SALIDA TURBINA DE GAS (mbar)
HUMEDAD ESPECIFICA DEL AIRE (kg H2O/kg aire seco)
VACÍO DEL AEROCONDENSADOR (inHg abs)
PODER CALORÍFICO INFERIOR DEL GAS COMBUSTIBLE (KJ/kg)
EFICIENCIA DEL RECUPERADOR DE CALOR (%)
RELACIÓN DE COMPRESIÓN DEL AIRE (ADIM.)
Tabla 8.- Variables que afectan al Régimen Térmico.
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12.2.0.- Direccionamiento de la variable de proceso de la
hoja de control.
En la siguiente imagen se muestra el enlace de la variable de procesos del
Sistema de Monitoreo de Régimen Térmico de Quemadores Posteriores,
para su visualización en el gráfico.
Imagen 12.- Hoja de control.
En esta hoja de control podemos visualizar la lógica del proceso de las
variables, para así poder direccionar un punto correspondiente a dicha
lógica.
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12.2.1.- Grafico del sistema ovation de Monitoreo del Sistema de
Quemadores Posteriores.
En esta imagen se muestra uno de los DTI’s simples que existen dentro
del proceso para ser monitoreados mediante los datos ya obtenidos que se
muestran en la tabla 2, cabe mencionar que dicho sistema esta
complementado por distintas variables del proceso para poder monitorear
su eficiencia de cada Unidad y así poder obtener un índice bajo de
Régimen Térmico.
Imagen 13.- Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de Quemadores Posteriores.
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En este grafico se mostraran las variables del proceso en tiempo real
mediante el enlace con el sistema de control distribuido en la planta, las
cuales nos van a ayudar a la realización del análisis del régimen térmico y
eficiencia, con la finalidad de que el personal operativo visualice los
parámetros que desvían el desempeño operativo de los equipos de la
generación eléctrica.
12.2.2.- MENÚ DE APLICACIONES PARA EL ENLACE DEL SISTEMA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN.
Ya obtenida la hoja de Control del Sistema de Quemadores Posteriores se
procederá a cargar los gráficos en los monitores que hay en el cuarto de
control, las cuales se cargan de la siguiente manera:
1. Por medio de Control Builder, seleccione el icono de disquete
después de realizar cambios en una hoja de control. Como
muestra la imagen 14.
Imagen 14.- Icono Disquete.
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a. Se guardará el archivo de dibujo de hoja de control (.svg)
b. Se guardarán en Oracle todos los cambios de la base de datos
relacionados con el control
c. Se guardará el dibujo de hoja de control para MMI
2. Por medio de Developer Studio, se realizara una caída de carga en el
controlador.
Para ello, haga clic con el botón derecho del mouse sobre la carpeta
de caída del controlador deseada y seleccione la opción “Load”
(Carga).
Para los controladores redundantes, cargue en primer lugar el que se
encuentra en modo de control (utilice el diagrama de estado del
sistema para determinarlo), y en segundo lugar el que se encuentra en
modo de reserva. De esta forma se cargarán todos los cambios
pendientes de la base de datos Oracle en el controlador.
3. Por medio de Developer Studio, descargue los archivos de gráficos
en las estaciones de Ovation. Para ello, haga clic con el botón
derecho del mouse sobre la carpeta Unit (Unidad) deseada,
seleccione la opción “Download” (Descargar) y elija sólo los
controladores de tipo de estación de trabajo. Otra alternativa
consiste en hacer clic con el botón derecho del mouse sobre la
carpeta de una estación de trabajo individual y seleccionar la
opción “Download”. De esta forma, las copias de los archivos .diag
actualizados se guardarán en el directorio apropiado para poder
acceder a través de las ventanas de diagrama de proceso.
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12.2.3.- Directorios y archivos de Control Builder.
1.- Servidor de software/ base de datos
Diagramas maestros (.svg)
Control Builder está configurado de tal forma que la carpeta Signal
Diagram (Diagrama de señal) se encuentre en el nivel de red como se
muestra en la imagen 15 en donde podemos apreciar si las señales se
cargaron correctamente.
Disco:\Ovdata$\<Nombre del sistema>\<Nombre de red>\En línea\
Hoja de control (.svg)
Disco:\OvPtSvr\<Nombre del sistema>\<Nombre de red>\
<Nombre de unidad>\Funciones de control
2.- Archivos de gráficos en línea (.svg) en CB Viewer
Disco:\Ovation\CrtlBldr\En línea
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Imagen 15.- Conexión de Módulos a los Controladores.
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12.2.4.- Comunicación
Este apartado describirá los requerimientos necesarios para que exista
comunicación con el Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de
Quemadores Posteriores.
* Monitor
* CPU
* Switch
* Drop (Controlador)
* Fuente de alimentación y Panel de distribución
* Cable RJ-45 (conexión Ethernet)
A continuación se describen los puntos anteriores:
1) Monitor: Es indispensable para la interfaz Huma-Maquina (HMI) para
tener un control más preciso de las variables de proceso en tiempo
real mediante la hoja de grafico del Monitoreo de Régimen Térmico.
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Imagen 16.-.- Vista de Monitor.
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2) CPU: es necesario para el procesamiento de la información ya que
contiene el software y hardware necesario para la comunicación.
Imagen 17.- Procesamiento de Software y Hardware.
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3) Switch: Es un conmutador el cual recibe y envía datos del CPU
mediante la tarjeta de red Ethernet para distribuirla a uno o más
Drops (Controladores).
Imagen 18.- Switch.
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4) Drop (Controlador): Es el encargado de recibir las señales mediante
los módulos de interfaz de entrada/salida para ejecutar el control
integral, proporcional o derivativo correspondiente enviando los
valores de corrección a los dispositivos de salida para cada uno de
los sistemas que existen en el proceso.
Imagen 19.- Vista General del Drop.
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5) Fuente y Panel de distribución de alimentación: La fuente es un
dispositivo que se alimenta a 127 VCA y suministra voltaje al panel
de distribución convirtiendo 127VCA a 24 VAD para alimentar al
controlador.
Imagen 20.- Fuente y Panel de Distribución.
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6) Cable RJ-45: Cable Ethernet con conectores RJ-45.
Imagen 21.- Cable y Conectores RJ-45.
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Finalmente con la realización de los pasos anteriores se muestra como
resultado final toda la conexión para el Monitoreo de Régimen Térmico del
Sistema de Quemadores Posteriores.
Como se muestra en la imagen de a continuación:
Imagen 22.- Conexión Final.
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13.- EVALUACIÓN, ANÁLISIS DE RESULTADO, PRODUCTO Y/O IMPACTO
Con esta propuesta de proyecto, se pretende mantener la eficiencia del
proceso de generación eléctrica determinando el estado operativo de cada
una de las etapas de la Central de “Ciclo Combinado Tula”, monitoreando
el Régimen Térmico mediante las herramientas de aplicación de OVATION
creando sistemas de monitoreo o de control, que en este caso, se decide a
crear el sistema de Monitoreo de Régimen Térmico del Sistema de
Quemadores Posteriores para darle solución a la problemática que se
detectó para que exista la menor pérdida de combustible, la reducción de
los costos de operación y minimizar los índices de contaminación
aprovechando al máximo la energía calorífica para la generación de
electricidad.
Cabe mencionar que no se pudieron alcanzar los objetivos al 100%, ya
que la compañía que se comprometió a proporcionar la información de
diseño de ingeniería, tuvo un retraso en la programación de entrega y no
será posible tenerla en este periodo de estadía, no obstante se logra
realizar la identificación de variables de proceso, la creación de la interfaz
Hombre-Máquina (HMI), la comunicación por cable Ethernet al DROP
(controlador) y la ejecución de pruebas en Hojas de Control según el plan
de trabajo.
Durante los cuatro meses que duro mi estadía en la Central Termoeléctrica
Ciclo Combinado Tula puedo decir con toda seguridad y confianza que
adquirí una experiencia muy amena porque en realidad aplique los
conocimientos adquiridos en las aulas de clase de la Universidad
Tecnología de Tula-Tepeji; así como también se me dio la oportunidad de
enfocarme a los trabajos realizados en el departamento de instrumentación
y poner en práctica lo aprendido referente a la instrumentación y control.
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14.- GLOSARIO
Presión Barométrica: La presión atmosférica es la fuerza que
ejerce el peso del aire sobre la superficie de la tierra, gráficamente
se puede ilustrar como la fuerza que ejerce el peso de una columna
de aire sobre un área a una altitud determinada. En una región
específica que se encuentra al nivel del mar, la columna de aire será
mayor en comparación de una región localizada a mayor elevación.
Eficiencia: Se define como la capacidad de disponer de alguien o
de algo para conseguir un objetivo determinado.
SAMA: Asociación Científica de Fabricantes de Aparatos.
ISA: Sociedad de Instrumentistas de América.
PID: Proporciona Integral Derivativo.
H.R.S.G: Recuperador de Calor.
PSIG: Libras por pulgada cuadrada de presión de manómetro.
DTI: Diagrama de Tubería e Instrumentación.
FV: Válvula de Flujo.
PSV: Válvula de Seguridad de Presión.
FCV: Válvula Controladora de Flujo.
PI: Indicador de Presión.
TI: Indicador de Temperatura.
PCV: Válvula Controladora de Presión.
ASME: Sociedad de Ingenieros Mecánicos de Estados Unidos.
E/S: Entradas y Salidas.
VAC: Volts de Corriente Alterna.
VDC: Volts de Corriente Directa.
TV: Turbina de vapor.
RTD: Resistencia Diferencial de Temperatura.
HMI: Interfaz Hombre Maquina.
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Dowload: Descargando.
BY-pass: Paso lateral, lenguaje técnico que indica una desviación,
colocada en paralelo en un circuito hidráulico o eléctrico que permite
poner en comunicación directa dos puntos. Dispone de una válvula
para desempeñar su función.
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15.- ANEXOS
15.1.0.- RELACIÓN DE DATOS DE PLACA DE BOMBAS Y MOTORES DE LOS SISTEMAS PRINCIPALES
SISTEMA DE AGUA DE ALIMENTACIÓNMOTORES
UNIDAD 1 UNIDAD 2 UNIDAD 4 UNIDAD 5MCA IEM WESTINGHO
USEWESTINGHOUSE IEM
HP 1250 1250 1250 1250TIPO HPI-2 81F34212 81F34212 HWP11POTENCIA - - - 932.5 KWVOLTAJE 4000 V 4000 V 4000 V 4000 VCORRIENTE 151 AMP 151 AMP 151 AMP 150 AMPRPM 3576 3576 3576 3576F.S 1 - - 1KVA A ROTOR DE BLOQUEO
G G G G
MODELO 120223 HSW2 HSW2 120884NO. SERIE 7812001 1S-82-06 3S-82-06 2009001AISLAMIENTO CLASE B B B FCONEXIÓN ESTRELLA - - ESTRELLAPOLOS 2 2 2 2FASES 3 3 3 -
BOMBASUNIDAD 1 UNIDAD 2 UNIDAD 4 UNIDAD 5
MCA FLOWSERVE TAPADA CON
AISLAMIENTO TÉRMICO (NO SE VEN LOS DATOS DE PLACA)
FLOWSERVE FLOWSERVETIPO DVMX DVMX DVMXNO. SERIE 85MM0112 10MM5049 /
10MM503041582
TAMAÑO 4 X 6 X 9D / 10P
4 X 6 X 9D / 4P 4 X 6 X 9D / 10P
CAPACIDAD 68.14 LPS 899.1 68.14 LPSCABEZAL 1112 MTS - 1112 MTSRPM 3565 3565 3565
Tabla 9.- Sistema de Agua de Alimentación.
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Imagen 23.- Curva característica de la Bomba de Agua de Alimentación del Recuperador.
SISTEMA DE AGUA DE CIRCULACIÓN DE ALTA PRESIÓNMOTORES
UNIDAD 1 UNIDAD 2
UNIDAD 4 UNIDAD 5
MCA WESTINGHOUSE
IEM BARRICADA CON
CINTA DE "PELIGRO"
WESTINGHOUSE
MODELO TAFC 141150 TAFCNO. SERIE 8109 7804001 8109HP 200 200 200POLOS 3 6 -TIPO 81C42268 HTCCVE 81C42268VOLTAJE 460 V 460 V 460 VCORRIENTE 225 AMP 231 AMP 225 AMPRPM 1185 1190 1185F.S. 1.15 1.15 1.15AMP F.S. 259 AMP 266 AMP 259 AMPKVA A ROTOR DE BLOQUEO
J H J
AISLAMIENTO CLASE F F FCONEXIÓN DELTA DELTA -Tabla 10.- Sistema de Agua de Circulación de Alta Presión.
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BOMBASUNIDAD 1 UNIDAD 2 UNIDAD 4 UNIDAD 5
MCA FLOWSERVE FLOWSERVE
BARRICADA CON CINTA DE "PELIGRO"
FLOWSERVE
TIPO HTC HTC HTCNO. SERIE 2259-D 44885-1/4 448851TAMAÑO 12 X 19 1 PASO 12 X 14 12 X 19 1 PASOCAPACIDAD
6500 GPM 6500 GPM 6500 GPM
CABEZAL 106 FT 106 FT 106 FTRPM 1800 1800 1800Tabla 11.- Especificaciones de Bombas.
SISTEMA DE CONDENSADOMOTORES
UNIDAD 3 UNIDAD 6CANTIDAD 2 2MCA WESTINGHOUSE/IEM WESTINGHOUSEHP 250 250TIPO 82C55968/- 82C55968POTENCIA - -VOLTAJE 460 V 460 VCORRIENTE 275 AMP/315 AMP 275RPM 1780/1772 1780F.S 1.15 1.15AMP F.S. 316 AMP/363 AMP 316 AMPKVA A ROTOR DE BLOQUEO F/B FMODELO T8DP/1406 T8DPNO. SERIE 820702/****1 82070AISLAMIENTO CLASE F FCONEXIÓN - -POLOS -/4 -FASES 3/- 3Tabla 12.- Sistema de Condensado.
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Imagen 24.- Curva Característica de la Bomba de Condensado.
BOMBASUNIDAD 3 UNIDAD 6
CANTIDAD 2 2MCA FLOWSERVE FLOWSERVETIPO APKD APW/APKDNO. SERIE 1082-9005/1082-9008 1082-9008TAMAÑO 16 A 6 PASOS 16APKKH-6P/16APKD-6PCAPACIDAD 1310 1765 GPM/(1765/1310 GPM)CABEZAL 470 372 FT/(372/470 FT)RPM 1770 1770/1700
Tabla 13.- Especificaciones de las Bombas de Condensado.
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SISTEMA DE AGUA DE CIRCULACIÓN (TE)MOTORES
UNIDAD 3 UNIDAD 6CANTIDAD 2 2MCA WESTINGHOUSE WESTINGHOUSEHP 600 600TIPO 81F34311 81F34311POTENCIA - -VOLTAJE 4000 V 4000 VCORRIENTE - 89 AMPRPM 591 591F.S - 1KVA A ROTOR DE BLOQUEO
F F
MODELO VSW2 VSW2NO. SERIE 1S-82/3S-82 4S-82/2S-82AISLAMIENTO CLASE B BCONEXIÓN - -POLOS 12 12FASES 3 3
BOMBASUNIDAD 3 UNIDAD 6
CANTIDAD 2 2MCA RUHRPUMPEN RUHRPUMPENMODELO - 36MS/VMFNO. SERIE 080704027-P1/0809045227-
P2113600246/101011140001501
01NO. PARTE - -/111400015ETAPAS - 1/-GPM - 40500/41500CABEZAL - 45 FTRPM 580 -/591Tabla 14.- Sistema de Agua de Circulación y Especificación de las Bombas.
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Imagen 25.- Curva de Comportamiento de la Bomba de Agua de Circulación Unidades 3 y 6.
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15.1.1.- PLAN DE TRABAJO
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15.1.2.- REPORTES MENSUALES
Nota: Solo se muestran las actividades más relevantes de cada mes.
Dentro de la actividad de trabajo salimos a retirar una válvula del
tanque de DIA de la planta de tratamiento vieja ¿por qué vieja? Se
considera vieja a la planta de tratamiento ya que está a lado de la
planta de tratamiento nueva de esa forma la identifican los
trabajadores se fue a retirar la válvula para darle mantenimiento
preventivo ya que es para reemplazar el empaque o junta de dicho
tanque.
Para el remplazo de la junta no era necesario quitar la válvula se tenía
espacio suficiente pero en la orden decía que se tenía que quitar la válvula
y pues se hizo el trabajo mediante la orden.
Para darle continuación al proyecto de funcionamiento de sistemas
monitoreo , se tuvo que ir al cuarto de control para verificar como se
sacar le tag , pues el tag se obtiene mediante las visualizaciones
graficas que están en los paneles del cuanto de control en donde se
selecciona en la pantalla con el mouse los recuadros se las señales
y presionando el botón derecho de botón automáticamente aparece
el tag, unos instrumentos para a completar la base de datos que se
va a utilizar en el programa de Graphics –ovation .
En esta ocasión fuimos al campo a revisar la unidad 1 del paquete
norte al parecer los sensores de flama al parecer se activaban solos,
por lo tanto esa unidad no estaba en servicio se checaron los
módulos de flama se hicieron pruebas en el laboratorio de
instrumentos por lo tanto los detectores de flama y los módulos
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estaban en excelente estado, pero en el cuarto en donde llega la
señal de los sensores de flama mandaban una señal en donde se
activaban los sensores se checo el modulo en los gabinetes pero la
falla tampoco era en los módulos por lo tanto se dieron disparos
para forzar el arranque y el activado de los sensores y pues la falla
era de un margen menor. La unida fue puesta en servicio a la 4 de la
tarde y al parecer todo estuvo bien sin problemas.
Se revisó unas señales de los transmisores en el skid Eléctrico de la
unidad 1 el cual tenía algunos problemas, las señales no llegaban al
cuarto de control lo que se hizo es quitarle el los cables del
transmisor y reapretar los cables, nuevamente cuando se hicieron
pruebas y pues la señales ya estaban normales el problema eran
que los cables estaban flojos.
Dieron la orden de trabajo para ir a los quemadores posteriores de la
unidad 3, el problema del quemador posterior de la columna 2 como
nos dimos cuenta que era la columna 2 en la parte baja del
recuperador de calor (HRSG) hay una mirilla en donde se observan
las 8 columnas y pues se visualizó que dicha columna era la que
estaba fuera de servicio, lo próximo que se hizo fuimos a checar los
detectores de flama de los quemadores se hizo un pequeño
mantenimiento lo primero que se hizo fue:
1. Cerrar el suministro de la entrada del gas con una válvula
automática on / of
2. Posteriormente hay una válvula manual la cual está enfrente
de la válvula on / of esa válvula sirve para bloquear por si
hay alguna fuga con la válvula manual on / of y así el
trabajador pueda trabajar con seguridad.
Ing. en Mecatrónica Página 79
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3. Se quita la alimentación del sensor detector de flama que es
alimentado a 127V
4. Se retira el detector de flama, se limpian las lentes de
detector de flama.
5. Ya limpio el sensor detector de flama se pone nuevamente en
su lugar y se conecta el detector a 127 v y se abre la válvula
manual.
Ya estando todo en su lugar correcto se hicieron pruebas en el skid de la
unidad 1 en donde se encuentran los quemadores posteriores los Ing.
encargados mandaron una señal en donde esa señal es una chispa en
cuanto el sensor detecta la chispa automáticamente se abre la válvula on/of
e inyecta gas y pues se produce la llama para que la columna este
prendida para que los gases alcancen sus temperaturas más altas.
* Se hizo un cableado en el skit eléctrico de la unidad 5 del Paquete
Norte hacia los PS&G’s se utilizó aproximadamente 300mts de cable
para el control del sistema ovation, el cual mandara una señal a
unos switches de presión digitales, los cuales reemplazaran a los
anteriores que son switches de mercurio, ya que se está
remplazando equipo con mercurio por las emisiones de
contaminación.
* Se calibraron los switches de presión para dejarlos en el mismo
rango que los anteriores y se colocaron en el PS&G, también se le
hizo un arreglo al tubing para la mejor colocación de los switches.
* Para poder calibrar los nuevos switches de presión se tuvo que
checar a cuanto estaban calibrados los switches de mercurio, para
esto se conecta a un suministro de aire regulado (0-125 PSI) y del
otro extremo del regulador se conecta un indicador de presión
(100KG/cm2, según sea el caso), conectamos el multímetro en las
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conexiones del indicador de mercurio en Ω y así podemos ver en
cuanto abre y en cuanto cierra.
* Para concluir se hacen pruebas finales con el Sistema OVATION
para verificar que el equipo funcione correctamente, pero se
encontró una falla en dos de los interruptores de presión de los
nuevos ya que estos no son del rango requerido y la falla proviene
de ahí que no alcanzan a cerrar en la presión especificada, asi que
se tendrán que cambiar por los indicadores de mercurio que estaban
anteriormente en lo que llegan los nuevos repuestos.
Recolección de datos de las bombas de:
Bomba de Agua de Alimentación
Bombas de Condensado
Bombas de Circulación
Succión y descarga de los cabezales
Esta recolección de datos se hizo para el proyecto de Desempeño de la
Eficiencia de la Central Ciclo Combinado Tula (Régimen Térmico), los
datos de cada bomba fueron recolectados de las placas de datos de cada
una de ellas y comparados con las especificaciones de los datos del
prontuario, para corroborar que los datos fueran los correctos pero se
encontró que los datos del prontuario son de bombas que se utilizaron a
un principio.
Se le dio mantenimiento correctivo y se reparó un Detector de
Flama de la turbina de Gas de la unidad 5, ya que este se
encontraba con humedad en las mirillas y sarro alrededor de este,
por la misma humedad le entro agua al detector y el transformador
se aterrizó a tierra por lo cual no se activaba el detector, se
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desensamblo el detector para checar la tarjeta eléctrica y se
encontró que el una pata de la base chocaba con la conexión del
transformador, la cual hacia que se aterrizara, se reparó la falla y se
limpió la tarjeta, se hicieron pruebas con el detector conectándolo
para checar su funcionamiento, este quedo con un pequeño retraso
pero funcional.
Ya estando todo en su lugar se hicieron pruebas en el skit de la unidad 5
en donde se encuentran los quemadores posteriores, los Ing. encargados
mandan una señal en donde esa señal la cual es una chispa, en cuanto el
sensor detecta la chispa automáticamente se abre la válvula on/of e inyecta
gas y se produce la llama para que la columna este prendida y los gases
alcancen sus temperaturas más altas.
Mantenimiento a un transductor, el problema del transductor es que
se quedó sin glicerina para poder operar, así que se desensamblo,
se limpió y posteriormente se checo que las piezas estuvieran en
buen estado, una vez hecho lo anterior se armó el transductor
nuevamente con las especificaciones de ponerle 2cm del nivel de
glicerina, la cual nos ayuda a amortiguar el flotador y así el vástago
pueda abrir y cerrar con más exactitud, para calibrar se le manda
una señal de 4 – 20mA con un simulador y se checa cuantos PSI
tiene, el rango tolerable es de .1 de error.
Y quedo de la siguiente manera:
mA Quedo PSI
Tenía (PSI)
4 3 3.28 6 6.4
12 9 9.516 12 12.520 15 14.8
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Calibración de la mirilla de nivel de tanque de día de Sosa, esta falla
lleva aproximadamente una semana y a penas se descubrió que lo
que estaba dando la media incorrecta es la mirilla de nivel, ya que
en un error del Departamento Químico se rego sosa en el indicador
de nivel de la mirilla, también se encontró que la válvula check de la
mirilla se había dañado y no hacia el funcionamiento adecuado,
otras de las fallas también fue que el líquido indicador de la mirilla no
era el correcto se tiene que utilizar un líquido llamado indicador No.2
que tiene el mismo peso que el mercurio, se le hizo limpieza ya que
el aceite que tenía estaba sucio y se tuvo que limpiar la columna de
cristal y de paso toda la carcasa, también con esta se corrigió el
tubing de la conexión ya que el que tenía estaba dañado.
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16.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y BIBLIOGRAFÍA
Material Para Alumno Ov200-Win3.1x
Desarrollo y Mantenimiento de Ovation para Windows Control
Material Para Alumnos
OV100-Win
Introducción a la Adquisición de Datos con el uso de Sistemas Ovation
Windows
Junta de Revisión Técnica Unidad 6
Requerimientos de Información
OVATION
Documento Criterio de Gráficos
OV-STN-002-Español r.3
Marzo 2008
Libro de Proyecto (AS-BUILT)
Base de Datos de la Estación y Lista de Señales
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