UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Núcleo de Excelência em Geração Termelétrica e Distribuída Centro de Treinamento de Operadores de Centrais Termelétricas Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento)

2 Centro de Treinamento de Operadores de Centrais Termelétricas Objetivos do Treinamento em Simulador Desenvolver os princípios fundamentais da operação de CCGT s. Conhecer os procedimentos de manipulação segura de interfaces de operação. Familiarização com os processos operacionais básicos para carga normal, partida a frio (cold startup) e parada programada (normal shutdown). Apresentar os conceitos relacionados à operação otimizada das unidades, em condições normais. Desenvolver capacidade de resposta segura e eficiente, para condições anormais de operação (malfunctions), bem como operação adequada após a identificação de falhas. Auxiliar na preparação dos operadores e engenheiros para o comissionamento de CCGT s

3 Central Termelétrica de Referência Ratchaburi Electricity Generating Holding (Tailândia) Equipamento Turbinas a Gás: Turbina a Vapor: HRSG: Geradores: 02 x GE S9001 FA (225W) 01 x GE D-11 (275W) 02 x três níveis de pressão (130/26/6,5 bar) com damper 03 x geradores elétricos trifásicos resfriados a hidrogênio Características Potência Líquida: 712 W Eficiência Líquida: 58% Combustível principal: gás natural Combustível secundário: óleo diesel Fabricante do Simulador: TRAX Corporation (VA, USA)

4 Instrumentação e Controle INFI90 - ABB/Bailey (Control Logic) HRSG (Caldeira de Recuperação) Balance of Plant (BOP), excluindo os controles das turbinas Sistemas Auxiliares (lubrificação, selagem, combustível, água circulação, etc) Outros: GE ark V (Non INFI90 - Control Logic) Sistema de Controle da Turbina a Vapor (GE) Sistema de Controle das Turbinas a Gás (GE) Painel Elétrico Interface de Operação INFI90 HI (Human achine Interface) últiplos displays c/ emulação gráfica de alta fidelidade 08 estações INFI estações ark V Atualização dinâmica Alarmes, trends, etc. Outros (Non DCS) Painel elétrico (emulado)

5 Esquema Térmico da Central Simulada

6 GE ark V GE ark V ABB/Bailey INFI90 ABB/Bailey INFI90 Painel Elétrico Estação do Instrutor Painel Elétrico

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8 Tela Principal do ark V Turbina a Vapor

9 Tela Principal do ark V Turbina a Gás

10 Tela Principal do INFI90

11 Teclado Customizado (ABB)

12 Painel Elétrico Emulado

13 Sistemas Simulados Sistema de fornecimento de gás Armazenamento e fornecimento de óleo diesel Turbinas a gás, incluindo controles e sistemas auxiliares Extração de ar do condensador Água de circulação Sistema de alimentação das caldeiras (HRSG) Sistema de condensado Caldeiras de recuperação (HRSG) Suspiros (vents) e sistema de drenos Sistema principal de vapor Desaerador Sistema de reaquecimento Turbina a vapor, incluindo controles e sistemas auxiliares Geradores (excitação, resfriamento, selagem, purga, etc) Transformadores principais, auxiliares e de campo Sistema de fornecimento de energia AC (416 V, 6,9 kv, 18 kv e 230 kv) Sistema de controle integrado de carga Redutor catalítico seletivo (SCR) Queimador Suplementar Outros

14 CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERELÉTRICAS - PARTE TEÓRICA Turbinas a Gás. Fundamentos das turbinas a gás. Principais componentes: compressores, câmaras de combustão e turbinas. Sistema de alimentação de combustível, lubrificação e partida. Turbinas a Vapor. Fundamentos das turbinas a vapor. Componentes e características construtivas das turbinas a vapor. Sistemas de lubrificação e selagem. Caldeiras de Recuperação (HRSG). Fundamentos das caldeiras de recuperação. Componentes e características construtivas. Queima suplementar e redução catalítica seletiva (SCR) Sistemas de Controle. Controle das turbinas a gás. Controle das HRSG. Controle da turbina a vapor. Controle dos sistemas de água de alimentação e de condensação Centrais Termelétricas de Ciclo Combinado (CCGT). Fundamentos dos ciclos combinados. Principais parâmetros operacionais e sua influência no desempenho da central. Sistema de bypass. Fundamentos da operação das CCGT

15 CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA Programa Primeira Parte Aspectos básicos da operação RECIRCULATION VALVES COND. FOR IA IP/LP DRU FILL 1A IP/LP DRU LCVs F HRSG "1A" IP DRU de CCGT. Sistemas de condensado, água de resfriamento e água de HRSG "1A" HP DRU 1A 1A 1A COND. FOR 1AHP DRU FILL 1A HP DRU LCVs 1A HPSH SPRAY L FWCS DEAERATOR STORAGE TANK 1A IP SEC ECON FWCS L F FWCS L HRSG "1A" LP DRU alimentação. Sistemas de Combustível HRSG, sistemas de vapor e de bypass. Turbina a gás e a vapor, e sistemas elétricos. HRSG "1B" HP DRU FWCS F L HP TER ECON (2) HP SEC ECON (2) HP PRIARY ECON 1B 1B 1B FEEDWATER /A CONTROL STATION HIGH FLOW LOW FLOW F 1B HP DRU LCVs L FWCS F 1B HPSH SPRAY COND. FOR 1BHP DRU FILL A B C HP BOILER FEEDWATER PUPS A B C IP/LP BOILER FEEDWATER PUPS COND. FOR IB IP/LP DRU FILL SECONDARY ECONOIZER DUP TO CONDENSER IP/LP ECON 1B IP SEC ECON 1A HP BYPASS SPRAY 1B HP BYPASS SPRAY 1B IP/LP DRU LCVs F FWCS L F FWCS L HRSG "1B" IP DRU HRSG "1B" LP DRU

16 CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA Programa Segunda Parte Interfaces de controle (DSC) e navegação através dos diagramas funcionais Painel Elétrico.

17 CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA Programa Terceira Parte 1. Partida a Frio (Cold Unit Startup): de tubulões drenados até a carga máxima. Preparação do sistema de água desmineralizada, bombas de água de circulação, torres de resfriamento, etc... Preparação dos sistemas de lubrificação, ar comprimido e hidráulico Enchimento do condensador (hotwell) e do Desaerador Enchimento dos tubulões (HP, IP e LP); Preparação do sistema de combustível ; Partida e carregamento das turbinas a gás ; Aquecimento das HRSG; Estabelecimento da HRSG Pré-rolagem da turbina a vapor; Partida e carregamento da turbina a vapor; Elevação da carga e estabilização da mesma...

18 CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA Programa Terceira Parte 2. Parada da Central Termelétrica Parada normal Ambas TG/HRSGs são retirados de serviço: Retirar do serviço as CTs, a ST e as HRSG O ciclo a vapor permanece pressurizado e se reduz a queda de temperatura na TV. Desta forma é possível a rápida entrada em operação da máquina, minimizando o desgaste e reduzindo custos ao longo da vida útil Parada para manutenção: Parada para manutenção Saem de linha as TG, a TV e as HRSG Reduz-se a temperatura e pressão do vapor Reduz-se o tempo de resfriamento para evitar atrasos nas atividades de manutenção Parada de emergência de uma turbina a gás Parada de emergência da turbina vapor, etc...

19 CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA Programa Terceira Parte 3. TRIPS: Por perda de vácuo no condensador Problema em bomba do circuito fechado de água de resfriamento Problema (travamento) da válvula de controle de nível de um tubulão Perfuração/ruptura de tubos Problema (travamento) da válvula de alimentação de combustível de uma CT Perda de bomba de lubrificação Formação de incrustação no condensador Problema em bomba de condensado. etc... Reprodução e análise de problemas ou situações de interesse do grupo.

20 CURSOS DE OPERAÇÃO DE USINAS TERELÉTRICAS Curso Básico I. Apresentar aos operadores os conceitos básicos relacionados à construção, controle e operação das CCGT. Curso Básico II Apresentar os conceitos relacionados à operação otimizada das unidades, em condições normais. Preparar os operadores para e detecção de falhas e para a operação da unidade após a identificação das mesmas. CURSO DE RECICLAGE DE OPERADORES DE CCGT Promover a reciclagem e o aprofundamento dos conceitos apresentados nos cursos básicos I e II.

21 Contatos: Prof. Osvaldo José Venturini Universidade Federal de Itajubá UNIFEI Tel Fax Fundação de Pesquisa e Assessoramento à Industria FUPAI Tel Fax fupai@fupai.com.br