Diseño de sistema de control de caldera

Sistema de control.

Controlar consiste en mantener el valor de una cierta variable de un proceso (temperatura, presión, nivel) dentro de límites preestablecidos, en el transcurso del tiempo; es decir un valor en que se le garantice el mejor funcionamiento al equipo o para el que fue diseñado.

La coordinación del funcionamiento de la máquina con las necesidades delconsumidor o el proceso es un proceso de regulación; ésta puede ser manual o automática. Los diferentes reguladores de funcionamiento automático, de trabajo independiente o autónomo, se pueden reunir en un sólo grupo. De esta manera se crea un sistema de regulación único que, al ligar las reacciones, corta el tiempo de respuesta, aumenta la sensibilidad de regulación y optimiza el régimen de trabajo de lainstalación.

En las plantas termoeléctricas se utilizan diferentes sistemas de regulación como las electrónicas con elementos transistorizados, que permiten una combinación más amplia y dan un tipo de respuesta corto. Para calderas y aparatos químicos, la regulación neumática ofrece la ventaja de ser mas robusto y poco sensible a la corrosión y humedad; en las turbinas se utilizaregulación hidráulica o electrohidráulica.

Las facilidades de control se diseñaran de manera que la operación esencial de la caldera, turbina o generador pueda efectuarse desde la sala de control. Se instalarán seguidores de operación donde ofrezcan condiciones de tiempo suficiente para que el personal de operación efectúe todas las operaciones necesarias y habilidades para volver a cargarla unidad.

En la planta de control y controles automáticos que operan en forma independiente comprende:

• Control de combustión

• Agua de alimentación

• Temperatura de vapor

• de la bomba de Recirculación agua de alimentación.

En la planta con detención automática la computadora tabula, detecta y computa rutinas para presentación inmediata alpersonal de operación, regula los valores, minimiza la carga de trabajo de ingeniería y administración las cuales comprende:

• Consumo térmico unitario (heat rate) en forma instantánea y horaria.

• Entalpías de agua y vapor necesarios para los balances térmicos.

• Eficiencia de la caldera.

• Comportamiento del condensador.

• Comportamiento del turbogenerador.• Comportamiento de la torre de enfriamiento en caso de utilizarse.

• Sobreutilización de equipos auxiliares.

• Promedio de presión de vapor, temperatura de vapor, etc, por hora diaria.

En la planta automática la computadora y controles asociados verifican, arrancan, monitorean, operan, paran o ajustan el equipo en forma necesaria para seguir las demandas de cargasmientras mantienen una eficiencia optima que implica economías como:

• Operadores humanos.

• Ahorro de combustible.

• Reducción de la posibilidad de daños a equipos mayores.

• Reducción en el mantenimiento de equipos mayores.

• Eliminación de errores.

Los aparatos de medición y de mando se montan en tableros y consolas (pueden ser comunes con los tableros,montarse frente al tablero, dejando espacio para la circulación entre ellos, se acostumbra que los aparatos indicadores y de mando mas frecuentemente usados ocupen el ángulo central de la vista y los aparatos de menos uso se coloquen en posición lateral. Los instrumentos y aparatos usados en la sala de mando deben tener una escala con dimensiones que dependen de la distancia a que se colocan de lavista del operador.

La superficie necesaria para una sala de mando es de alrededor de 200 m2 , para 2 unidades. Adicionalmente se requiere espacio atrás de los tableros para los bastidores de relevadores, elementos de automatización y aparatos de ayuda entre 0.8 y 1 veces más la superficie para la sala de mando. Bajo la sala de mando se dispondrá de un espacio amplio para la entrada y...