sistemas quemadores posteriores carlos indice

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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 CombinadoPresenta: Carlos Enrique Orozco Hurtado Asesor Industrial ING. TOMAS LÓPEZ VALDEZ Asesor Académico M en C. Junior Adán Bernal Martínez

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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.

Ing. en Mecatrónica Página 2

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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

Ing. en Mecatrónica Página 21

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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

Ing. en Mecatrónica Página 22

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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.

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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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