Tecnologia

Información Tecnológica Control del Rendimiento y Diagnóstico Termoeconómico de Centrales Termoeléctricas Vol 18(1), 87-96 (2007)

Remiro

Control del Rendimiento y Diagnóstico Termoeconómico de Centrales Termoeléctricas
Jesús A. Remiro y Miguel A. Lozano GITSE, Dpto. de Ingeniería Mecánica, C/ Maria de Luna s/n, 50018 Zaragoza-España (e-mail: mlozano@unizar.es)

Resumen
En este artículose muestra como el diagnóstico termoeconómico ayuda al ingeniero a detectar las anomalías de funcionamiento que disminuyen la eficiencia de una central termoeléctrica, a identificar los equipos en que se producen y a estimar su impacto en consumo adicional de combustible según dos métodos complementarios. Se explican los fundamentos del diagnóstico comunes a ambos métodos y el modo particular enque cada uno de ellos determina el impacto de combustible debido al mal funcionamiento de los equipos. Los métodos se aplican al diagnóstico de la operación de una central y se analiza la calidad de los resultados tomando en consideración las incertidumbres de los datos. Palabras clave: diagnóstico energético, coste exergético, rendimiento, termoeconomía

Performance Monitoring and ThermoeconomicDiagnosis of Thermal Power Plants
Abstract
This paper outlines how thermoeconomic diagnosis helps plant personnel to detect possible malfunctions that affect the efficiency of a thermal power plant, to identify the components where these malfunctions have occurred and to calculate their impact on fuel consumption. Two methods of evaluating the contribution of the plant components to overallperformance deviation are presented. The theoretical background on which both methods are based is given first, followed by a description of how the deviations caused by each component can be isolated in each method. The proposed methods have been applied to a thermal power plant allowing to diagnose the operation of the plant as well as to evaluate the validity of the performed analysis taking intoaccount the uncertainties of the measured data. Keywords: energy diagnosis, exergetic cost, performance, thermoeconomics Información Tecnológica – Vol. 18 Nº 1 - 2007 87

Control del Rendimiento y Diagnóstico Termoeconómico de Centrales Termoeléctricas INTRODUCCIÓN El diagnóstico de la operación de un sistema energético consiste en descubrir e interpretar los signos de un mal funcionamiento delos equipos que lo componen y cuantificar sus efectos en términos de consumo adicional de recursos; es decir, saber dónde, cómo y qué parte del consumo global de recursos puede ser ahorrado, manteniendo constantes la cantidad y especificaciones de los productos del sistema, así como los condicionantes externos que afectando a su comportamiento no pueden ser manipulados por el operador (Lozano etal., 1994). El diagnóstico de los sistemas energéticos forma parte de las estrategias de mantenimiento correctivo. Una vez que se conoce, a través del diagnóstico, el mal comportamiento de ciertos equipos y su efecto individualizado sobre el consumo adicional de recursos del sistema con relación a una referencia, cabe aprovechar esta información para mejorar la operación tomando las accionescorrectivas pertinentes. En el caso de las centrales termoeléctricas el mal funcionamiento de ciertos equipos como las calderas comienza a tener un gran impacto económico incluso para pequeñas desviaciones de su comportamiento con respecto al esperado por diseño (Rodriguez et al., 2002). Por ello deben buscarse unos resultados del diagnóstico que tengan la máxima certidumbre compatible con la cantidad ycalidad de medidas disponibles (Lozano y Remiro, 2000). También resulta deseable que el diagnóstico sea en tiempo real para facilitar el mantenimiento rápido de la central tras detectar los primeros síntomas de degradación del comportamiento de los equipos. En definitiva, un buen sistema de diagnóstico debería aprovechar toda la instrumentación disponible en planta y en todo momento (Gay et...