Calificación rápida de vapor y reducción de costos de operación: Comparación de OPEX en la puesta en marcha de unidades térmicas (ciclo combinado – ciclo agua-vapor)
Analizadores de conductividad de cationes desgasificados
En los últimos años, los requisitos de tiempo de arranque para las unidades de ciclo combinado con generadores de vapor con recuperación de calor (HRSG) y las centrales térmicas se han vuelto más estrictos. Esto se debe a la matriz energética brasileña y al Costo Unitario Variable (CVU), expresado en R$/MWh, según las regulaciones de la ANEEL y el ONS (Operador Nacional del Sistema Eléctrico).
Cuando se liberan MWh al mercado energético, las unidades o generadores de ciclo combinado se rigen por la matriz energética. Como resultado, comienzan a operar predominantemente en modo cíclico, es decir, alternando entre períodos de despacho y de parada. Esta operación sigue el orden de despacho establecido por la matriz y las subastas gubernamentales: hidroeléctrica, térmica, eólica, solar y bioenergía (mercado spot).
En este escenario, las unidades se pueden encender y apagar diariamente y funcionar hasta 250 coincidencias Por lo tanto, cualquier reducción en el tiempo entre el arranque y la carga completa se vuelve crucial, ya que cada minuto representa un valor añadido directo al margen de beneficio, medido en R$/MWh.
Evolución del tiempo de puesta en marcha y sus impactos
El gráfico anterior muestra la evolución del tiempo de arranque de las centrales de ciclo combinado entre finales de la década de 90 y 2007. Al comparar los proyectos más antiguos, orientados a carga base, con los proyectos modernos, se observa una reducción de aproximadamente el 40% en el tiempo de arranque a plena carga.
Esta reducción de plazos afecta directamente el trabajo de los equipos químicos y de operación y mantenimiento (O&M). Al fin y al cabo, hay menos tiempo para cualificar el vapor según los parámetros definidos. Además, las mediciones en línea deben indicar valores que cumplan con las normas y las recomendaciones de los fabricantes de turbinas y calderas.
Por lo tanto, es necesario reevaluar los métodos de trabajo, implementando mediciones precisas en línea integradas con el centro de control. Esta práctica permite tomar decisiones y actuar con rapidez, mejorando los indicadores de costos (R$/MWh), la eficiencia energética y los ecoindicadores.
Puntos de medición y criterios de calidad
El gráfico anterior muestra la evolución del tiempo de arranque de las centrales de ciclo combinado entre finales de la década de 90 y 2007. Al comparar los proyectos más antiguos, orientados a carga base, con los proyectos modernos, se observa una reducción de aproximadamente el 40% en el tiempo de arranque a plena carga.
Esta reducción de plazos afecta directamente el trabajo de los equipos químicos y de operación y mantenimiento (O&M). Al fin y al cabo, hay menos tiempo para cualificar el vapor según los parámetros definidos. Además, las mediciones en línea deben indicar valores que cumplan con las normas y las recomendaciones de los fabricantes de turbinas y calderas.
Por lo tanto, es necesario reevaluar los métodos de trabajo, implementando mediciones precisas en línea integradas con el centro de control. Esta práctica permite tomar decisiones y actuar con rapidez, mejorando los indicadores de costos (R$/MWh), la eficiencia energética y los ecoindicadores.
Valores de referencia
| Parámetro | Unidad | AL1 | AL2 | AL3 | AL4* |
|---|---|---|---|---|---|
| Conductividad catiónica | µS/cm¹ | 0,20 <0,35 | 0,35 <0,5 | 0,5 <1,0 | > 1,0 |
| Sílice | ppb | 20 <30 | 30 <40 | 40 <50 | > 50 |
| Hierro (total) | ppb | 20 <30 | 30 <40 | 40 <50 | > 50 |
| Cobre (total³) | ppb | 3 <5 | 5 <8 | 8 <10 | > 10 |
| Sodio | ppb | 10 <15 | 15 <20 | 20 <25 | > 25 |
El nivel AL4 representa una calidad comprometida, lo que requiere una parada inmediata para evitar daños en la turbina. Por lo tanto, es fundamental una monitorización eficaz.
Monitoreo y desgasificación en línea
El tiempo necesario para obtener mediciones precisas depende del diseño del sistema de monitoreo. Por lo tanto, aspectos como la disponibilidad de muestras, la optimización de la línea de muestreo y la instalación de válvulas adecuadas son esenciales.
Para las mediciones online es imprescindible:
- Dimensionar correctamente el filtro de resina catiónica
- Utilice resinas regeneradas y prelavadas
- Instalar enfriadores automáticos
Además, al controlar las válvulas de presión y las rampas de calentamiento, se evitan las lecturas distorsionadas por el dióxido de carbono, un elemento que no daña la turbina, pero que puede aumentar la conductividad catiónica. En consecuencia, la desgasificación térmica de la muestra, realizada cerca del punto de ebullición, elimina este CO₂ y aumenta la fiabilidad del análisis.
DIGOX 602 dac – analizador de conductividad desgasificada
El analizador de conductividad desgasificado DIGOX 602 dac, desarrollado por la Comisión Dr. Thiedig, ofrece:
- Calificación rápida de vapor
- Detección confiable de contaminantes como cloruros
- Indicación de fallas en los condensadores
- Capacidad de identificar si el aumento de la conductividad es tolerable
Gracias a estas características, varias plantas brasileñas redujo el tiempo de calificación de vapor de 18 horas a 3 horas con su uso, aumentando los KPI y garantizando una mayor disponibilidad de las turbinas.
Ventajas principales
Invertir en sistemas como el DIGOX 602 dac ofrece un retorno rápido, ya que reduce el tiempo de arranque, evita pérdidas de despacho y extiende la vida útil de las turbinas.
- Medición de la conductividad catiónica y desgasificada en el mismo instrumento
- Control automático del flujo de muestra
- Cálculo automático del pH y la concentración alcalinizante.
- Desgasificación sin calentamiento excesivo
- Bajo consumo de energía (<60 VA)
- Interfaz Profibus DP
Además, el equipo viene probado y calibrado en fábrica, lo que garantiza la precisión desde el primer uso.
Fabricado en Alemania y distribuido exclusivamente en Brasil por Alutal, es la solución de alta precisión para optimizar las operaciones y reducir costos en plantas termoeléctricas.
¿Quieres reducir tu tiempo de calificación de Steam de 18 h a 3 h?
Contáctenos con Alutal y conoce el La línea completa del Dr. Thiedig.
