mecanica de fluidos

MEJORAMIENTO DE LA VÁLVULA DE BYPASS A TURBINA DE
ALTA PRESIÓN
Miguel Ángel Alvarado Weigend
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RESUMEN
Este trabajo es el resultado de una extensainvestigación a través de los sistemas de bypass a
turbina en centrales de generación de ciclo
combinado en como mejorar estos lazos de control y
como disminuir el tiempo de arranque de una turbina
de alta presión.
El enfoque que se le da a los datos
presentados en este trabajo son de acuerdo a un
análisis realizado en la válvula de derivación de
turbina de la central de ciclo combinado GómezPalacio (válvula bypass 30”),.
Dada la importancia del desempeño de esta
válvula es imperativo tener un buen control sobre
esta, sen incluye un análisis de costos y ahorro de
energía que representa el disminuir el tiempo de
arranque de una planta de generación de ciclo
combinado.
Palabras Clave: Lazo de control, banda
muerta, posicionadores inteligentes, actuadores
electro hidráulicos.ABSTRACT
This paper is the result of an extensive
research through the bypass to turbine system in
combined cycle power plants, in how to improve the
control loop and how to reduce the start up time of a
high pressure turbine.
The focus that we give to the data shown in
this paper are according to an analysis realized on the
high pressure bypass valve or the combined cycle
power plantCFE Gomez Palacio (30” bypass valve),.
Given the important of the performance of
this valve its imperative to have a good control on it,
this paper includes a cost analysis and an energy
saving cost that represents to reduce the start up time
of a combined cycle power plant.
Keywords: Control Loop, dead band, smart
positioner, electrohidraulic actuators.

Fig. 1.- Actuadorelectrohidráulico para válvula de bypass a
turbina de alta presión

1. INTRODUCCIÓN
Las válvulas de bypass a turbina
aíslan la turbina de vapor de la caldera durante el
arranque, parada y durante los cambios de carga. Esto
protege a la turbina del paso del agua y protege al
equipo adicional de la planta de los grandes transitorios
térmicos.
También aislando la caldera y la turbina de
vapor es posiblereducir el consumo de combustible
durante el arranque y la parada, dejando la caldera
“online”.
El sistema de bypass a turbina está diseñado
para facilitar el tiempo de arranque y hacerlo lo más
rápido posible, esto se logra controlando la presión y la
temperatura de la caldera.
Esto requiere un funcionamiento muy preciso
de modulación para poder controlar la presión de vapor,
y también uncontrol muy preciso de la temperatura
para proteger el equipo aguas abajo haciendo coincidir
las condiciones con las que normalmente se producen a
la salida de la turbina.

1

2.2 CONTROL
Durante el arranque o disparos de turbina, las
válvulas de descarga de vapor controlan la presión y
flujo a través de las líneas de vapor de la turbina de
presión intermedia. Mientras tanto lossistemas de
atemperación controlan la temperatura hacia la entrada
del re-calentador y el condensador. Estos dos
componentes trabajando coordinadamente mantienen la
presión y las temperaturas del sistema de vapor, asegura
el control del nivel del domo en un evento de disparo, y
permite un rápido re-arranque de la turbina de vapor.
2.3 AISLAMIENTO
Fig. 2.0-El Actuador en una válvula es elelemento de control y regulador de caudal.

2.
RESPONSABILIDADES
VÁLVULA DE BYPASS.

DE

LA

Algunos de los temas críticos que maneja la
válvula de bypass a turbina son:
1.

2.
3.
4.

5.

6.
7.

La alta presión diferencial, que ocasiona la
generación de ruido y la vibración de la
tubería.
El control de la temperatura de vapor, para
evitar el daño de los equipos aguas...