Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José...

21
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Centro de Treinamento de Operadores de Centrais Termelétricas Núcleo de Excelência em Geração Termelétrica e Distribuída Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento)

Transcript of Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José...

Page 1: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

Centro de Treinamento de Operadores de Centrais Termelétricas

Núcleo de Excelência em Geração Termelétrica e Distribuída

Prof. Dr. Osvaldo José Venturini(responsável pelo centro de treinamento)

Page 2: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

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

Page 3: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Central Termelétrica de Referência• Ratchaburi Electricity Generating Holding (Tailândia)

Equipamento• Turbinas a Gás: 02 x GE MS9001 FA (225MW)

• Turbina a Vapor: 01 x GE D-11 (275MW)

• HRSG: 02 x três níveis de pressão (130/26/6,5 bar) com damper

• Geradores: 03 x geradores elétricos trifásicos resfriados a hidrogênio

Características• Potência Líquida: 712 MW

• Eficiência Líquida: 58%

• Combustível principal: gás natural

• Combustível secundário: óleo diesel

Fabricante do Simulador:• TRAX Corporation (VA, USA)

Page 4: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

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 Mark 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 HMI (Human Machine Interface)

• Múltiplos displays c/ emulação gráfica de alta fidelidade • 08 estações INFI90 + 02 estações Mark V

• Atualização dinâmica• Alarmes, trends, etc.

• Outros (Non DCS) • Painel elétrico (emulado)

Page 5: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Esquema Térmico da Central Simulada

Page 6: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Painel Elétrico

Painel Elétrico

ABB/BaileyINFI90

GE Mark V GE Mark V

Estação do Instrutor

ABB/BaileyINFI90

Page 7: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores
Page 8: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Tela Principal do Mark V – Turbina a Vapor

Page 9: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Tela Principal do Mark V – Turbina a Gás

Page 10: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Tela Principal do INFI90

Page 11: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Teclado Customizado (ABB)

Page 12: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Painel Elétrico Emulado

Page 13: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

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…

Page 14: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERMELÉTRICAS - 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

Page 15: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Programa – Primeira Parte

• Aspectos básicos da operação

de CCGT.

• Sistemas de condensado, água

de resfriamento e água de

alimentação.

• Sistemas de Combustível

• HRSG, sistemas de vapor e de

bypass.

• Turbina a gás e a vapor, e

sistemas elétricos.

M

M

M

M

M

M

DEAERATOR

STORAGE TANK

M

M

M

COND. FOR 1AHPDRUM FILL

M

M

M

M

M

M

M

M

M

HRSG"1B"HP

DRUM

HRSG"1A"HP

DRUM

HRSG"1B"LP

DRUM

HRSG"1B"

IPDRUM

HRSG"1A"LP

DRUM

HRSG"1A"

IPDRUM

IP/LPECON

1A

1B

HPTER

ECON(2)

HPSEC

ECON(2)

HPPRIMARY

ECON

A

B

C

A

B

C

COND. FOR 1BHPDRUM FILL

M DUMP TOCONDENSER

HP BOILERFEEDWATER

PUMPS

IP/LP BOILERFEEDWATER

PUMPS

1A 1A 1A

1B 1B 1B

FEEDWATER M/A CONTROL STATION

HIGH FLOW

LOW FLOW

FWCS

RECIRCULATIONVALVES

SECONDARYECONOMIZER

L

F

F

L

L

F

FWCS

FWCS

F

F

F

F

L

L

L

FWCS

FWCS

FWCS

FWCS

L

1A HPSHSPRAY

1B HPSHSPRAY MCOND. FOR IB

IP/LP DRUM FILL

MCOND. FOR IAIP/LP DRUM FILL

IPSEC

ECON

IPSEC

ECON

1A HP BYPASSSPRAY

1B HP BYPASSSPRAY

1A HP DRUMLCVs

1A IP/LPDRUM LCVs

1B IP/LPDRUM LCVs

1B HP DRUMLCVs

CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERMELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA

Page 16: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Programa – Segunda Parte

• Interfaces de controle (DSC) e navegação através dos diagramas funcionais

• Painel Elétrico.

CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERMELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA

Page 17: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

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...

CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERMELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA

Page 18: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

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 demanutenção

• Parada de emergência de uma turbina a gás

• Parada de emergência da turbina vapor, etc...

CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERMELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA

Page 19: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

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.

CURSO DE OPERAÇÃO DE USINAS TERMELÉTRICAS - PARTE PRÁTICA

Page 20: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

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 RECICLAGEM DE OPERADORES DE CCGT• Promover a reciclagem e o aprofundamento dos conceitos apresentados nos

cursos básicos I e II.

CURSOS DE OPERAÇÃO DE USINAS TERMELÉTRICAS

Page 21: Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro ... · Prof. Dr. Osvaldo José Venturini (responsável pelo centro de treinamento) Centro de Treinamento de Operadores

Contatos: Prof. Osvaldo José VenturiniUniversidade Federal de Itajubá – UNIFEITel 35 36291408 Fax 35 [email protected]

Fundação de Pesquisa e Assessoramento à Industria – FUPAITel 35 36223477 Fax 35 [email protected]