Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo CONTROL TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Siguiente.

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1 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo CONTROL TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Siguiente

2 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Menú 1.Objetivo GeneralObjetivo General 2.IntroducciónIntroducción 3.Equipos Principales y su FunciónEquipos Principales y su Función 4.Descripción OperativaDescripción Operativa SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)

3 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Al término del curso, el participante reconocerá el funcionamiento del control de una turbina de vapor. Objetivo General SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)

4 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Introducción TEMA Control Turbina de Vapor SiguienteAnterior Menú Como se vio en el tema de turbina de vapor, en ésta se realiza la transformación de la energía térmica del vapor en energía mecánica. TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)

5 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) CONTROL TURBINA CONTROL DE PROTECCIÓN CONTROL DE FLUJO DE VAPOR CONTROLES -VELOCIDAD -CARGA -PRESIÓN LIMITADORES -RPI -ESFUERZOS DISPAROS -SOLENOIDE (LUBRICACIÓN, VIBRACIÓN, VACÍO, CHUM EMP, POS ROTOR, INTERLOCK, MANUAL) -MOST -EOST -LOCAL PRUEBAS -DISPAROS SIMULADOS -OPC -LIBERTAD DE VÁSTAGOS SISTEMA ACEITE DE CONTROL CONVERTIDORES ELECTRO HIDRÁULICOS SERVOMOTORES VÁLVULAS DE PARO VÁLVULAS DE CONTROL -VPP -VPR -VP-BP -VG -VI -VC-BP SERVOMOTORES

6 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo TEMA SiguienteAnterior Menú De este sistema podemos obtener:  Aceite de Alta presion  Aceite de control  Aceite de Emergencia  Aceite de Paro CONTROL TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)

7 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo SiguienteAnterior Menú CONTROL TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)

8 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Sistema Aceite de Control SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Aceite de Alta presión El aceite de alta presión proporciona la fuerza necesaria para accionar los pistones y vencer la fuerza de los resortes que cierran a las válvulas de paro y a las válvulas de control. También abastece a los convertidores electrohidráulicos para obtener el aceite de control

9 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Sistema Aceite de Control SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Aceite de paro automatico El aceite de paro automático se usa para accionar los servomotores de las válvulas de paro principal, de paro de recalentado y de paro de BP, así como abastecer también a los convertidores electrohidráulicos de las válvulas de control.

10 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Sistema Aceite de Control SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Aceite de control El aceite de control se usa para modificar la posición de los servomotores de las válvulas de gobierno, válvulas interceptoras y válvula de control de BP.

11 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Convertidor Electrohidraulico SiguienteAnterior Menú Mediante estos mecanismos se genera la presión de aceite de control para posicionar los servomotores de las válvulas de gobierno, interceptoras y de control de baja presión. TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)

12 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Controles SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  CONTROL DE VELOCIDAD. Tiene como objetivo controlar la aceleración de la turbina durante la etapa de rodado  CONTROL DE CARGA Al cierre del interruptor de máquina, la señal de control a las válvulas de gobierno se incrementa para ajustar 5% (aproximadamente 7.5 MW) de potencia en caso de ser un arranque frío o del 10% para arranque tibio o caliente.  CONTROL DE PRESION (AP, PI Y BP) Se encargan de controlar las presiones de entrada a la turbina mientras las válvulas de control tengan margen de regulación

13 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Limitadores SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Para prevenir la operación de la turbina de vapor con variables anormales o fuera de rango desde la etapa de rodado hasta operación con carga, se diseñaron limitadores que actúan sobre el control de flujo de vapor en condiciones específicas.

14 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Limitadores SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Limitador de presion Este limitador previene la operación de la turbina con presiones de vapor de alta inferiores a las recomendadas de acuerdo a la condición operativa. Para que este regulador opere la potencia de la turbina de vapor debe ser superior al 25% y que la presión de vapor principal disminuya a valores que dependen del generador de funciones con base en la potencia

15 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Limitadores SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Limitador de esfuerzos Tomando en cuenta que los esfuerzos térmicos dependen de los cambios de temperatura que se tienen en los metales de turbina, el control se basa en la velocidad de la turbina, la presión y temperatura del vapor de alta presión y la temperatura del metal de la primera etapa. Durante el rodado automático el limitador generará una señal hacia el control de velocidad para limitar la aceleración de la turbina (0 rpm/min) y durante el programa de cierre de las derivaciones de los HRSG -que incrementan la carga de la turbina de vapor- se limitará la rapidez (0 %/min) de cierre de las derivaciones.

16 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) El disparo de turbina puede activarse desde cualquiera de los dispositivos siguientes:  Disparo manual local a través de la palanca correspondiente.  Disparo mecánico por sobrevelocidad en 3960 rpm (a través del contrapeso se acciona el gatillo de disparo y abre la válvula de copa).  Disparo eléctrico por sobrevelocidad de respaldo, a través de la válvula solenoide SV-2.  Disparo por solenoide a través de la válvula SV-1.

17 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo manual local. Este disparo se acciona directamente en el pedestal de la turbina, al accionar la palanca de disparo se actúa contra la fuerza de un resorte para desplazar el émbolo y drenar al aceite de disparo o emergencia

18 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo mecánico por sobrevelocidad (MOST). El dispositivo mecánico de disparo por sobrevelocidad consiste en un peso excéntrico montado en el extremo de la flecha de la turbina, el cual es balanceado en su posición normal por un resorte hasta una velocidad < 110%, cuando la turbina alcance el 110% (3960 rpm) ±1% de la velocidad nominal, la fuerza centrífuga del peso excéntrico supera a la fuerza del resorte y el peso se desplaza accionando el gatillo

19 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo eléctrico por sobrevelocidad de respaldo (EOST). El disparo eléctrico por sobrevelocidad de respaldo se encuentra ajustado al 111% de la velocidad nominal, que equivale a 3996 r.p.m., El sistema cuenta con 3 unidades independientes de monitoreo de velocidad, si 2 de las tres señales detectan una velocidad igual o mayor del 111% se genera la señal de disparo por sobrevelocidad, esta señal energiza la válvula de solenoide SV-2

20 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo por baja presión de aceite de lubricación. Este dispositivo utiliza interruptores de presión que están expuestos a la presión de aceite de lubricación a chumaceras. Si la presión cae por debajo de 0.5 bar, el interruptor de presión se energizará y desencadenará la operación del esquema de protección a través de la válvula solenoide SV-1.

21 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo por bajo vacío. Este dispositivo utiliza interruptores de presión que están conectados al escape de la turbina. Cuando la presión se eleva a 0.303 bara, el interruptor de presión de energizará y desencadenará la operación del esquema de protección a través de la válvula solenoide SV-1.

22 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo por chumacera de empuje. El dispositivo consiste de dos pequeñas toberas que descargan aceite de alta presión por ambos lados de la superficie del collar de la chumacera de empuje, el aceite es suministrado a las toberas a través de un orificio y en el caso de que ocurriera un excesivo desgaste en el cojinete de empuje, el collar de este cojinete se moverá hacia una de las toberas, incrementándose la presión en la línea, alarmando cuando la presión sea >2.1 bar. Cuando esta presión rebase los 5.6 bar, cerrará un contacto que provocará el disparo a través de la válvula SV-1.

23 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo por posición rotor. Cuando la posición del rotor es > ±0.9 mm operará alarma y si es > ±1.0 mm causará el disparo de turbina a través de la válvula SV-1.

24 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo por vibración. Las vibraciones excesivas son una advertencia de condiciones anormales y posiblemente peligrosas en la turbina (para detalles véase el tema del supervisorio de turbina), estando el ajuste de alarma en 125 µm, y en caso de llegar a 250 µm en alguna chumacera y de 125 µm o más en cualquier otra, operará el disparo de turbina a través de la válvula SV-1.

25 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo por expansión diferencial Cuando la expansión diferencial es > +16.9 mm o +19.7 mm o < -3.4 mm, operará el disparo de turbina a través de la válvula SV-1

26 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Disparo por solenoide. Opera cuando se energiza y abre la válvula solenoide SV-1 drenando el aceite de emergencia y como consecuencia el de paro automático.

27 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Dispositivos de Proteccion SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)  Control de Protección por Sobrevelocidad (OPC). EL OPC es un dispositivo que protege a la turbina de una sobrevelocidad, se encuentra ajustado para operar al presentarse las condiciones siguientes:  En una sobrevelocidad del turbo grupo, este dispositivo opera cuando se alcanza el 107% de la velocidad nominal, 3852 rpm.  Ante un rechazo de carga, cuando el desbalance de potencia/carga es superior al 30% y la sobrevelocidad de la turbina rebasa los límites establecidos

28 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Pruebas Periodicas SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Disparo simulado por chumacera de empuje. Ejecutar el comando de la prueba por chumacera de empuje, esto energizará y abrirá la válvula solenoide SV-22, suministrando aceite de alta presión hacia las toberas de la chumacera de empuje y provocando que se activen el interruptor PS-8 por alta presión (> 5.6 bar) y esto energiza a la válvula SV-1

29 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Pruebas Periodicas SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Disparo simulado por sobrevelocidad. Ejecutar el comando de la prueba por sobrevelocidad, esto energizará y abrirá la válvula solenoide SV-24, suministrando aceite de alta presión a la cámara interna del peso excéntrico, esta presión (> 0.5 bar) desequilibra las fuerzas del resorte y centrífuga provocando que el peso se libere y accione el gatillo de disparo

30 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Pruebas Periodicas SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Disparo simulado por baja presión de aceite lubricante. Ejecutar el comando de la prueba por baja presión de aceite lubricante, esto energizará y abrirá la válvula solenoide SV-21, drenando el aceite exclusivamente en el cabezal de instrumentos, es decir la turbina no pierde lubricación, provocando que se active el interruptor por baja presión (< 0.5 bar) y esto energiza a la válvula SV-1

31 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Pruebas Periodicas SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Disparo simulado por bajo vacío. Ejecutar el comando de la prueba por bajo vacío, esto energizará y abrirá la válvula solenoide SV-23, ver figura 18, admitiendo aire exclusivamente en el cabezal de instrumentos, es decir la turbina no pierde vacío, provocando que se active el interruptor por alta presión absoluta (> 0.303 bar) y esto energiza a la válvula SV-1

32 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Equipos Principales y su Función TEMA Prueba de Libertad de Vastagos SiguienteAnterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW) Al estar la unidad operando de forma continua y a una carga fija por largos periodos, la formación de depósitos en los vástagos de las válvulas, la presión de los bujes del vástago, la acumulación de suciedad o basura en los sistemas de control, pueden originar que las válvulas se atoren. La prueba se realiza en pares de válvulas, de paro y control de los tres niveles de presión. Para realizar la prueba en cualquier par de válvulas, es necesario cumplir con los permisivos:  Que no se esté realizando la prueba en ningún otro par  La carga sea menor a 80 MW para las válvulas de alta presión y menor a 105 MW para las de intermedia y baja presión.

33 Centro Nacional de Capacitación Ixtapantongo Anterior Menú TURBINA DE VAPOR CCC CHIHUAHUA (450 MW)