precipitadores completo

7/30/2019 Precipitadores Completo

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MANTENCIN ELECTRO - CONTROL

PRECIPITADORESELECTROSTTICOS

MDULO REVISIN FECHA PREPARADO REVISADO APROBADO

MVE - 04 0 05/03/2003 Luis Lpez FernandoMorales

FlixHernaiz


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REGISTRO DE REVISIONES.

Revisin Descripcin Ejecut Aprob Fecha

Diseo:

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AREA Mantencin Electro-Control Pgina Pgina 3 de 3

EQUIPO Precipitador Electrosttico Fecha 05/03/2003MATERIA ndice Revisin n 0

NDICE.PRESENTACION...............................................................................................................5OBJETIVO DE APRENDIZAJE..........................................................................................61 INTRODUCCIN.........................................................................................................72 COMPONENTES DEL EQUIPO................................................................................ 10

2.1 Sistema de Placas y Electrodos. .........................................................................102.2 Aisladores............................................................................................................112.3 Sistema de Golpe de Electrodos y Placas........................................................... 122.4 Sistema de Aire Caliente. .................................................................................... 152.5 Sistema de Dmper............................................................................................. 172.6 Sistema de Evacuacin de Polvo. ....................................................................... 18

3 DETALLE DE COMPONENTES................................................................................ 273.1 Sistema de placas y electrodos (componentes mecnicos). ............................... 273.2 Control del sistema de golpe de martillos............................................................ 293.3 Sistema de evacuacin de material..................................................................... 303.4 Sistema de Damper............................................................................................. 313.5 Circuito de fuerza (componentes elctricos)........................................................ 333.6 Circuito de control................................................................................................ 393.7 Microprocesador Epic II....................................................................................... 413.8 Forma de ondas. ................................................................................................. 433.9 Deteccin de descarga disruptiva (chispa) y de arco. ........................................ 43

3.10 Extincin de descarga disruptiva. ..................................................................... 443.11 Martillos o golpeadores..................................................................................... 473.12 Calefactores (modo calentador). ...................................................................... 493.13 RTU. ................................................................................................................. 51

4 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO......................................................................... 544.1 Conceptos bsicos de precipitacin. ................................................................... 544.2 Separacin electrosttica de polvo...................................................................... 56

5 RECOMENDACIONES GENERALES....................................................................... 605.1 Normas de Seguridad.......................................................................................... 60

6 MANTENCIN DEL EQUIPO.................................................................................... 626.1 Mantencin Tipo A: Inspeccin............................................................................ 63

6.2 Mantencin Tipo B: Control. ................................................................................656.3 Mantencin Tipo C: Control. ................................................................................ 676.4 Mantencin Tipo R: Reparacin. .........................................................................69

7 DETECCIN Y SOLUCIN DE PROBLEMAS. ........................................................ 717.1 Mensajes de alarmas a travs de EPIC II y RTU. ...............................................737.2 Medidas a tomar en caso de fallas. ..................................................................... 757.3 Alarmas externas.................................................................................................757.4 Deteccin y solucin de problemas ms comunes indicadas en la EPIC II......... 76

8 BIBLIOGRAFA..........................................................................................................77


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EQUIPO Precipitador Electrosttico Fecha 05/03/2003MATERIA ndice Revisin n 0

9 ANEXO 1: GLOSARIO. ............................................................................................. 7810 . EVALUACIN. ....................................................................................................85

10.1 Test N1............................................................................................................8510.2 Test N2............................................................................................................8610.3 Prctica en Terreno. ......................................................................................... 88


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EQUIPO Precipitador Electrosttico Fecha 05/03/2003MATERIA Presentacin Revisin n 0

PRESENTACIN

El mdulo Precipitadores Electrostticos de las reas de Caldera dePoder, Caldera Recuperadora y Horno de Cal en Celulosa Arauco yConstitucin S.A., Planta Valdivia forma parte de una serie demdulos de instruccin de Mantencin Elctrica.

Tiene como finalidad entregar las funciones, componentes, tareas yprocedimientos bsicos de la mantencin de los equipos elctricosinvolucrados en los Precipitadores Electrostticos e incluye losaspectos ms relevantes relacionados con la mantencin que se deberealizar al sistema elctrico.

El personal que complete exitosamente las actividades contempladasen el programa de capacitacin, del cual este mdulo forma parte ,incluyendo las fases de instruccin presencial y de terreno-, quedaren condiciones de realizar en forma adecuada las tareas inherentes ala mantencin del equipo.

Una evidencia de que el aprendizaje ha ocurrido incluye la probacindel test del contenido terico del manual con un mnimo de 85 %.


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EQUIPO Precipitador Electrosttico Fecha 05/03/2003MATERIA Objetivos de Aprendizaje Revisin n 0

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Al terminar de estudiar este mdulo y complementarlo con las prcticas deterreno incluidas en el programa de capacitacin , usted ser capaz de:

Conocer los principales componentes de los Precipitadores Electrostticos.

Establecer la funcin de los principales componentes de los Precipitadores

Electrostticos. Aplicar correctamente los procedimientos de seguridad al intervenir los

Precipitadores Electrostticos.

Describir la mantencin de los principales componentes de los PrecipitadoresElectrostticos.

Interpretar las lecturas de paneles para mejorar el rendimiento de losPrecipitadores Electrostticos.

Indicar procedimientos para reparar los principales componentes de losPrecipitadores Electrostticos.


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EQUIPO Precipitador Electrosttico Fecha 05/03/2003MATERIA 1. Introduccin Revisin n 0

1 INTRODUCCIN.

Figura 1.1

Los Precipitadores Electrostticos han sido empleados por dcadas para recolectarpartculas de los gases de combustin en diversos procesos industriales. Sus principalescaractersticas son: baja cada de presin, baja sensibilidad a las altas temperaturas ygases corrosivos con una eficiencia de recoleccin superior al 99%.

Los primeros ensayos prcticos para realizar una separacin electrosttica de partculasde polvo fue comprobada en el ao 1883 por el ingls Sir Oliver Lodge, que llev a cabouna serie de experimentos. Dichos experimentos fueron llevados a la prctica eninstalaciones reales por el americano Cottrell, que el ao 1906 lleg a demostrar laviabilidad de la separacin electrosttica a escala industrial, gracias al desarrollo delrectificador rotativo de alta tensin. Desde entonces los Precipitadores Electrostticos hanexperimentado un desarrollo notable, tanto en su tamao como en la cantidad de camposa utilizar.


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Lo que caracteriza la separacin electrosttica de polvo, en comparacin con otrossistemas, es que las fuerzas elctricas actan directamente sobre las partculas de polvo,lo que lgicamente resulta en un consumo mnimo de energa. Entonces, podemos definiral Precipitador Electrosttico como un equipo que emplea energa elctrica para separarpartculas suspendidas en gas o en aire.

La eficiencia de recoleccin de los PPT (se usar la abreviatura "PPT" para identificar alPrecipitador Electrosttico) se ve fuertemente afectada por las mayores exigencias delcontrol ambiental, la composicin y variacin del tipo de combustible que genera laspartculas en suspensin y los aumentos de produccin, entre otros factores. Esto obliga

a los PPT a operar bajo condiciones para las cuales no fueron originalmente diseados.Es decir, slo se lograr una mejor precipitacin si se conocen sus fundamentos yperciben todos los factores que afectan el rendimiento del PPT. Por lo tanto, el personalinvolucrado en la operacin y mantencin del PPT debe tener en cuenta los siguientesaspectos principales:

Los factores de proceso pueden tener tanta influencia sobre el comportamiento delPPT como la condicin mecnica y elctrica del mismo.

La precipitacin es un proceso que cambia continuamente y el comportamiento delPPT puede variar significativamente en un corto perodo de tiempo.

Gran parte de las dificultades con los PPT se debe a los distintos puntos de vistasobre como funcionan. El estar bien instruido sobre los fundamentos correctos lepermitir identificar los cambios en la operacin y el comportamiento del PPT,tomando las medidas necesarias para contrarrestarlos.

Celulosa Arauco y Constitucin S. A., Planta Valdivia tendr un total de 5 Precipitadoresinstalados, marca Alstom, distribuidos en el siguiente orden:

Caldera Recuperadora. 3 Precipitadores de tres campos cada uno

Caldera de Poder. 1 Precipitador de tres campos.

Horno de Cal. 1 Precipitador de tres campos


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El Panel de Control de los Precipitadores Alstom, es la unidad encargada de controlar elvoltaje al conjunto transformador rectificador para crear el fuerte campo elctrico entre lasplacas y electrodos, en las diferentes secciones del precipitador. Para cumplir con estafuncin, consta principalmente de: Circuito de Fuerza, Circuito de Control yMicroprocesador EPIC II.

La regulacin y el control se logra mediante el Microprocesador EPIC II. ste regulaautomticamente el alto voltaje, de tal manera que la corriente a travs del Precipitadores corregida a medida que cambian las condiciones de la chispa.

La correccin de la corriente se logra por medio de la unidad tiristorizada, controlada porla unidad EPIC II. Adems, posee una unidad RTU de propsito mltiple que se comunicacon el controlador automtico de voltaje EPIC II y despliega en pantalla todos los datosde alarmas y comandos. A travs de la RTU se puede verificar, seguir y modificarparmetros en operacin. Si ocurre algn problema, la RTU mostrar mensajes de alarmaen la pantalla y se activar una alarma externa, si es que hay alguna luz o bocina dealarma conectada a la salida del rel.

La alimentacin hacia el Panel de Control de los Precipitadores Alstom, es bifsica de690 V. Esta alimentacin se modifica mediante los tiristores (SCR), de acuerdo a laregulacin del Microprocesador y se aplica al primario del conjunto transformador-

rectificador, aumentndose esta tensin a un mximo de 90 kV continuo y 1.300 mA. Elvoltaje negativo se conecta al bastidor de electrodos y el positivo est conectado a tierra,junto a las placas y estructuras del precipitador electrosttico.

El panel de control consta de cuatro cabinas que en conjunto controlan todos loscomponentes elctricos del Precipitador Alstom. En la primera cabina se encuentra ladistribucin del circuito de fuerza del panel. En las restantes cabinas se encuentran elcircuito de fuerza y control de cada uno de los conjuntos Transformadores-Rectificadorescontrolados por las respectivas unidades EPIC II.


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EQUIPO Precipitador Electrosttico Fecha 05/03/2003MATERIA 2. Componentes del Equipo Revisin n 0

2 COMPONENTES DEL EQUIPO.2.1 Sistema de Placas y Electrodos.

Figura 2.1 Componentes del equipo.

N Componente Funcin1 Placa distribuidora de gases Distribuye uniformemente los gases dentro del PPT.2 Placas colectoras Recolecta las partculas negativas de sulfato.3 Electrodos emisores Recolectan las partculas positivas de sulfato.4 Sistema de golPPT Desprende el sulfato acumulado en las placas y

electrodos.


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2.2 Aisladores.

Figura 2.2 Aisladores.

N Componente Funcin5 Aisladores de soporte Sostienen y aslan elctricamente los electrodos.

6 Aisladores de buje o pasamuro Proporcionan la conexin de alto voltaje entre eltransformador / rectificador y el marco deelectrodos.


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2.3 Sistema de Golpe de Electrodos y Placas.

Figura 2.3 Sistema de Golpe de Placas y Electrodos.

N Componente Funcin7 Sistema de golPPT Desprende el sulfato acumulado en las placas y

electrodos.


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Figura 2.4 Sistema de Golpe de Electrodos.

N Componente Funcin8 Aislador de eje Asla el Sistema de GolPPT de martillos de

electrodos respecto de la estructura.9 Calefactor de aislador Seca el aire dentro de la cmara del aislador.10 Conjunto motorreductor Acciona el eje del sistema de golpe de martillos de

electrodos.

11 Barredor de sulfato Mantiene limpio de sulfato la cmara del aislador deeje.


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Figura 2.5 Sistema de Golpe de Placas.

N Componente Funcin12 Martillo de placas Desprende el sulfato acumulado en las placas.

13 Conjunto motorreductor Acciona el eje del sistema de golpe de martillos deplacas.


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2.4 Sistema de Aire Caliente.

Figura 2.6 Sistema de Aire Caliente.

N Componente Funcin14 Motor del soplador Acciona el soplador para presurizar las Cmaras de

Aisladores.15 Soplador Impulsa aire para presurizar las cmaras de los

aisladores.16 Calefactores Calientan el aire que presuriza las cmaras de los

aisladores, es tubular blindado de 1000 watts.17 Termostatos T1 T2 Desconectan la alimentacin elctrica de los

calefactores por sobre temperatura, debida aprdida de flujo de aire.

18 Termostato S1 Controla la temperatura del aire de 0 a 80C.19 Termostato S2 Controla la temperatura del aire de 80 a 120C.


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Figura 2.7 Sistema de Aire Caliente.

N Componente Funcin20 Cmara de aisladores Asla elctrica y trmicamente a los aisladores del

resto de la instalacin.21 Calefactor de aislador Seca el aire dentro de la cmara del aislador.22 Ducto de entrada de aire Canaliza el aire hacia el interior de la cmara del

aislador.


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2.5 Sistema de Dmper.

Figura 2.8 Sistema de Damper .

N Componente Funcin23 Motor accionamiento del

dmperProporciona el accionamiento para la apertura ocierre del dmper.

24 Switch LSO Indica posicin abierto de dmper en el DCS ydetiene el funcionamiento del motor cuando el

dmper se abre al 100%.25 Switch LSC Indica posicin cerrado de dmper en el DCS ydetiene el funcionamiento del motor cuando eldmper est cerrado totalmente.

26 Limitador LSH Evita accionamiento del motor cuando el dmper esoperado manualmente.


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2.6 Sistema de Evacuacin de Polvo.

Figura 2.9 Sistema de Evacuacin de Polvo para PPT de Piso Plano (Caldera Recuperadora).

N Componente Funcin27 Motor de la rastra Acciona la rastra.

28 Motor del transportador Acciona el transportador transversal.29 Sensor de velocidad de la

rastraSensa la velocidad de la rastra y da seal dedetencin en caso de atascamiento.

30 Sensor de velocidad deltransportador

Sensa la velocidad del transportador transversal yda seal de detencin en caso de atascamiento.


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Figura 2.10 Sistema de Evacuacin de Polvo Para PPT con Sistema de Tolva (Caldera dePoder y Horno de Cal).

N Componente Funcin31 Tolva de fondo Recolecta el polvo desprendido de las placas

colectoras y electrodos emisores.32 Motor del tornillo sinfn Acciona el tornillo sinfn para extraer el polvo desde

el fondo de la tolva.33 Sensor de velocidad del

tornillo sinfn

Sensa la velocidad del tornillo y da la seal de

detencin al motor en caso de atascamiento.34 Motor del alimentador

rotatorioAcciona el Alimentador Rotatorio para dosificar laentrega de polvo al transportador de polvo.

35 Sensor de velocidad delAlimentador Rotatorio

Sensa la velocidad del alimentador rotatorio y daseal de detencin al motor en caso deatascamiento.


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Figura 2.11 Gabinete de fuerza y control de los PPT

N Componente Funcin36 Interruptor Principal Energiza y desenergiza elctricamente el Panel de

Fuerza y Control del Precipitador.37 Llaves de Enclavamiento Impiden conectar la Cabina de Control si no se ha

cumplido el procedimiento de cierre seguro delPrecipitador.


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Figura 2.12 Panel de control

N Componente Funcin38 Unidad RTU Unidad para programar, modificar parmetros y

mostrar mensajes de alarma.39 Medidor de mA Mide la corriente secundaria del transformador

rectificador.40 Medidor de KV Mide el voltaje secundario del transformador

rectificador.41 Medidor de A Mide la corriente primaria del transformador

rectificador.42 Selector T/R off/remoto/on Indica desconectado, operacin normal y comando

local respectivamente


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2.6.1 Circuito de fuerza y control.

Figura 2.13 Circuito de fuerza y control.

N Componente Funcin43 Inductor Lineal Suaviza los transientes de corrientes producidos

por la conmutacin de los SCR. Adems permitemejorar la forma de onda del voltaje de entrada alconjunto T/R logrando un ngulo de conduccinmayor de corriente secundaria.

44 Transformador Transforma la baja tensin en alta tensin.45 Rectificador Rectifica la tensin alterna en tensin continua.46 Bobina de Choque Filtra la tensin continua de salida del Rectificador.

Se encuentra en el unidad transformador-rectificador T/R.

47 Interruptor de Tierra Conecta la alta tensin a tierra cuando se deseaingresar al Precipitador. Se encuentra en la unidadtransformador-rectificador (T/R).


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Figura 2.14 Unidad EPIC II.

N Componente Funcin

48 Unidad EPIC II Controla la energa entregada al Precipitadorcambiando el ngulo de disparo de los SCR .

49 Fusible Protege al microprocesador de sobrecorrientes ycortocircuitos.

50 Alarma Avisa en todas las condiciones de alarma:Encendida indica alarmas de desconexin;Parpadeando indica alarmas de advertencia.

51 Tr-on Indica si el contactor principal y el T/R estnactivados (ON).


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N Componente Funcin

52 Spark Parpadea por cada descarga disrruptiva (arco)detectada en el interior del Precipitador.53 Ac-Line Indica cuando el voltaje de lnea primario est

presente.54 Alive LED parpadeante durante operacin normal de

procesador.55 Remote Indica cuando el EPIC est listo para aceptar

comandos desde el FlaktBus ( selector enRemoto).


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N Componente Funcin

56 Token Rotation Parpadea mientras hay comunicacin en elFlaktBus ( si no parpadea no existecomunicacin).

57 Network ON= (posicin normal) EPIC est conectado a lared externa del FlaktBus y al conector de la RTU

ms abajo.OFF= ( para pruebas y mantencin) EPIC estConectado solamente al conector de la RTU.

58 Conector RTU Conector de servicio para FlaktBus o RTU para laprogramacin y deteccin de problemas.


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2.6.2 Unidad de terminal remoto RTU.

Figura 2.17 Unidad de terminal remoto RTU.

2.6.2.1 Descripcin del panel.El teclado tiene un mnimo de teclas y es fcil de operar. Las operaciones de las teclasvan guiadas por instrucciones en la pantalla. El dibujo es un ejemplo de la disposicin deuna ventana.2.6.2.2 Descripcin del teclado.

Figura 2.18 Descripcin del teclado.


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EQUIPO Precipitador Electrosttico Fecha 05/03/2003MATERIA 3. Detalle de Componentes Revisin n 0

3 DETALLE DE COMPONENTES.

3.1 Sistema de placas y electrodos (componentes mecnicos).

Los PPT son grandes estructuras en forma de cajn que constan de placas distribuidorasde gases, placas colectoras, electrodos emisores y el sistema de golpe de martillos.

Las placas distribuidoras de gases tienen perforaciones de igual dimetro en toda susuperficie con la finalidad de distribuir uniformemente los gases entre placas y electrodosdel precipitador. Los Precipitadores Alstom usan dos corridas de placas distribuidoras degases. En la segunda corrida de placas, en la parte superior e inferior, van instaladaspequeas placas deflectoras para dirigir los gases hacia la accin del campo elctrico eimpedir que circulen por el contorno de dicho campo.

Para mantener limpias las placas distribuidoras, el diseo Alstom usa el Sistema deGolPPT de Martillos.

Las placas colectoras van conectadas al positivo de la alta tensin y a su vez estnconectadas a la estructura del PPT. La altura de estas placas puede variar entre 5,5 y 11metros, mientras que el largo en la direccin del flujo de gas vara entre 0,9 y 3 m. Laseparacin entre ellas vara entre 228 y 300 mm entre centros. Todas las medidas sonreferenciales y en la actualidad pueden haber PPT que superen estas dimensiones.

El largo total del PPT est compuesto de grupos de estas placas, cuya cantidad ydisposicin dependen del diseo de cada precipitador.

Los electrodos emisores van conectados al negativo de la alta tensin y se ubican alcentro entre las placas colectoras. El nmero de electrodos del tipo alambre por rea deplaca, vara, pero en general la mayora de los diseos coloca dos alambres por cada 460mm de largo de placa. Estos alambres constituyen los componentes de alto voltaje en lospasajes de gas y constituyen la fuente de electrones para el espacio de gas.

El marco de alto voltaje, que soporta un nmero fijo de electrodos, est aislado de tierrapor medio de aisladores soportantes de cermica instalados en la parte superior del PPT(ver Figura 2.2 y Figura 2.3). La salida del conjunto T/R se conecta al marco de altovoltaje y dependiendo de las reas energizadas en la direccin del flujo de gas, se diceque el PPT est formado por campos o secciones.

Cada campo controlado por un conjunto T/R tiene una cierta eficiencia de recoleccindependiendo de su tamao fsico y los niveles de voltaje y corriente que se logren. Cada


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campo puede considerarse como un precipitador independiente, de modo que ladisminucin de material de campo a campo determinar la emisin final por la chimenea.

Por ejemplo, en un PPT de tres campos se podra asumir que el primer campo recolectaun 80% del material que sale del proceso, el segundo otro 80% y el campo de salidatambin un 80%.

Por ejemplo, por cada 100 kg de material que entra al PPT, esto se puede representar dela siguiente forma:

Tabla 3-1Campo Entrada(kg)

MaterialRecolectado

(kg)

Salida(kg)

EficienciaAcumulada (%)

Entrada 100 80 20 80Medio 20 16 4 96Salida 4 3,2 0,8 99,2

Para lograr esta recoleccin de material es necesario reducir la velocidad de laspartculas que pasan a travs del PPT en torno a 1 m/seg.

Normalmente la velocidad del gas en los ductos, entre el proceso y el PPT es de 15 a 25m/seg y se reduce al entrar al precipitador, por el cambio de seccin del cabezal oPlenum de entrada, donde van instaladas las placas distribuidoras de gases.


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3.2 Control del sistema de golpe de martillos.

Normalmente los sistemas de placas y electrodos del PPT se mantienen libres deacumulaciones excesivas de polvo, mediante golpeadores tipo martinete, montados en uneje de golpeo, el cual se gira mediante un motorreductor. Los martillos constituyen unacompleja, como tambin interesante fase de la precipitacin. El objeto es proporcionar unimpacto o sacudida, ya sea a las placas colectoras o a los marcos de alto voltaje, parasoltar parte de las acumulaciones en forma cclica.

La funcin de un sistema de golpeadores es de cuadrar la intensidad y frecuencia del

golpe con las caractersticas de adhesividad de la capa de polvo. Las caractersticas deadhesividad de la capa varan considerablemente de una instalacin a otra, de modo quela frecuencia de golpe de los martillos se determina generalmente luego deobservaciones en terreno. Es importante mantener todos los martillos en servicio einspeccionarlos peridicamente para detectar cualquier anomala, como agripamiento,que impida mantener las placas y electrodos libres de polvo para as asegurar un ptimonivel de voltaje entre placas y electrodos.

El sistema de golpes de martillos de los PPT Alstom es controlado por la unidad EPIC II.Esta unidad puede limitar la corriente a un lmite preajustado durante el tiempo de golpeode las placas colectoras. De esta forma es posible obtener un golpe ms efectivo, en

caso de polvo difcil de desprender.

Si el lmite de corriente se ajusta a cero, se logra un bloqueo total de la corrientesuministrada a la seccin respectiva del precipitador durante el golpeo.

El funcionamiento continuo durante ciertos perodos de tiempo puede ser ventajoso encaso de polvo difcil de desprender de las placas y esto puede ocurrir en perodos de bajaproduccin. Por lo tanto, es posible activar esta funcin en forma remota desde la sala decontrol, mediante una entrada digital a la unidad de control.

Adems, mediante otra entrada digital, se puede sincronizar el mecanismo de golpeo de

placas entre varias secciones del precipitador, para que no golpeen al mismo tiempo yprovoquen el arrastre de material.


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3.3 Sistema de evacuacin de material.

Despus que las partculas de polvo se acumulan sobre los componentes internos delPPT, el xito final del sistema depender de la eliminacin efectiva de este material paraser reincorporado al proceso o eliminado de ste.

En los precipitadores Alstom de la Caldera Recuperadora (Figura 3.1) la recoleccin desulfato se efecta cuando ste es desprendido de las placas y electrodos por la accin delos golpes de martillos, cayendo al piso del precipitador. Luego, las rastras retiran el sulfatodel piso de todos los campos y lo trasladan hacia la entrada del precipitador, depositndolo

en el transportador transversal que saca el sulfato del precipitador para llevarlo al estanquemezclador para retornarlo al proceso.

Figura 3.1 Sistema de evacuacin de material.

El Precipitador del Horno de Cal al igual que el de la Caldera de Poder poseen tolvas derecoleccin (Figura 3.2) que permiten que todo el material caiga sobre el tornillo sinfn,ubicado en la parte inferior, para que ste lo transporte hasta la vlvula rotatoria que es la


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encargada de dosificar y entregar el polvo al transportador, que lo llevar a su destinofinal.

Para evitar que se pegue el material a las paredes de la tolva y el tornillo, se instalancalefactores bajo el tornillo sinfn, que se deben inspeccionar peridicamente paraasegurar su buen funcionamiento.

Adems, las tolvas estn provistas de sensores de nivel y el tornillo de sensor develocidad, para asegurar la operacin eficiente y permanente del sistema de evacuacindel material recolectado en las placas y los electrodos.

Figura 3.2 Tolva de fondo.

3.4 Sistema de Damper

Los damper se usan para aislar el precipitador del flujo de gases cuando se quiereintervenir el equipo.Normalmente los diseos de Precipitadores consideran un ducto by pass para mantener elproceso en servicio cuando el precipitador est en mantencin.Existen dampers para aislar gases y otros para controlar flujo. Generalmente los damperpara aislar son del tipo disco, Figura 3.3, y los damper para control de flujo son del tipopersiana, Figura 3.4.


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Figura 3.3 Damper tipo disco

Figura 3.4 Damper tipo persiana


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3.5 Circuito de fuerza (componentes elctricos).

Figura 3.5 Circuito de fuerza.

El Circuito de Fuerza, tiene tres etapas bien definidas, que son las siguientes:A) Alimentacin Principal Bifsica: La alimentacin al Circuito de Fuerza provienedesde un MCC , siendo esta alimentacin del tipo bifsica 2 x 690 volts..Esta tensinllega a un seccionador fusible que se encuentran en el Panel de Fuerza y Control delPrecipatador Alstom. Desde aqu se conecta a los contactos de fuerza del contactorprincipal el cual energiza a la unidad tiristorizada compuesta de dos SCR (SiliconControlled Rectifier) en conexin antiparalelo, los cuales se utilizan para regular la tensinde alimentacin al circuito primario del transformador-rectificador (T/R).

En el conjunto T/R se encuentran: el reactor lineal, que se utiliza para suavizar lostransientes de corriente producidos por la conmutacin de los SCR. Adems, permitemejorar la forma de onda de voltaje de entrada al conjunto T/R, logrando un ngulo deconduccin mayor de corriente secundaria.

El transformador es elevador, debido a que la tensin en el secundario puede alcanzar unmximo de 90 kV. El voltaje es transformado a tensin continua por medio de un puentede diodos y en serie a ste, se conecta una bobina de choque que protege al secundarioy al puente de diodos, de las variaciones bruscas de corriente en el lado de alta tensin.

Finalmente, esta tensin continua se aplica al precipitador, conectndose el positivo a laestructura del precipitador en donde se encuentran las placas y el negativo se conecta alos electrodos.


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B) Unidad Tiristorizada (SCR): La unidad tiristorizada, ubicada en el Panel de Control dePrecipitadores Alstom, est compuesta por dos SCR en conexin antiparalelo.

Un SCR es un dispositivo semiconductor de cuatro capas que mediante retroalimentacininterna produce un enclavamiento o enganche. Su forma de trabajo es similar a uninterruptor.

Su principal aplicacin es la de controlar grandes corrientes de carga con un mnimo deenerga.

La compuerta del SCR es muy similar a un diodo, por tal motivo, se necesita por lo menos0,7 V para disparar un SCR.

La mayor parte de los SCR estn diseados para cerrarse por disparo y para abrirse conpoca corriente. En otras palabras, un SCR permanece abierto hasta que un pulso dedisparo excita la compuerta. Entonces, el SCR conmuta de estado y permanececonduciendo, aun cuando desaparezca el pulso de disparo, hasta que la corriente quecircula por el SCR tienda a 0.


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Figura 3.6 Formas de onda de los SCR.

C) Conjunto Transformador-Rectificador (T/R): El conjunto transformador-rectificadorest compuesto por: Inductor lineal , Transformador, Rectificador, Bobina de Choque,Resistencias Shunt (para obtener muestras de la tensin y corriente del primario) yElementos de Proteccin tales como: interruptores de nivel, temperatura y presin sbitadel aceite, ya que todos estos elementos se encuentran dentro de un estanque sumergidoen aceite.

Las conexiones se realizan en una caja donde se encuentran las resistencias shunt,supresores de voltaje y bornes de conexin. Como seguridad se dispone de un switchmanual de puesta a tierra para asegurar un voltaje cero al intervenir el circuito secundarioo inspeccionar el interior del precipitador.

Bobina de choque e Inductor lineal: Se utilizan para disminuir los efectos negativos delos aumentos y disminuciones bruscas de la corriente, actuando como "amortiguacin"elctrica de estos transientes. El inductor lineal se encuentra en el lado de bajatensin y adems sirve para mejorar la forma de onda de voltaje de entrada alconjunto T/R, logrando as un ngulo de conduccin mayor de corriente secundaria.La bobina de choque se ubica en el lado de alta tensin.


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Figura 3.7 Bobina de choque e inductor lineal.

Transformador: Equipo elctrico sin partes en movimiento, que se utiliza para

aumentar o disminuir el nivel de tensin en un circuito en corriente alterna,mantenindose constante la frecuencia.Consta, en su forma ms bsica, de dos bobinas separadas elctricamente entre s,pero unidas magnticamente a travs de un ncleo de fierro.

Al devanado que se le aplica la tensin se le llama primario y el que entrega tensin ala carga, se le llama secundario.Su rendimiento como mquina elctrica es excelente, llegando a superar el 95%.Tiene como limitantes las prdidas que se producen en el fierro (histresis y foucault)y en el cobre (I1

2 R1 + I22 R2).

Su funcionamiento se basa en el principio de induccin magntica, es decir, al aplicaruna tensin alterna (V1) al devanado primario, circular por l una corriente (I1) que

provocar un flujo magntico () el cual ser "transportado" por el ncleo de fierro. Alllegar a la bobina del secundario , se inducir en ste una tensin (V 2) que ser latensin del secundario. Al aplicar esta tensin a una carga, circular por ella unacorriente I2.

Figura 3.8 Transformador.

El transformador se energiza y controla desde el panel de fuerza y control del precipitadorAlstom; es el encargado de elevar el nivel de tensin del primario desde 690 volts, a 90 kven el secundario.


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Rectificador: Elemento que se utiliza para transformar la tensin alterna, en tensincontinua pulsante. Para hacer esta transformacin se utilizan los diodos que sondispositivos electrnicos que dejan circular corriente en un solo sentido; el circuito mseficaz es el de conexin puente, en el cual se utilizan cuatro diodos.

Rectifica la tensin del secundario en corriente continua pulsante por medio de unrectificador de onda completa. El borne negativo se conecta a la bobina de alta frecuencia,la que amortigua las variaciones de corriente que se producen en el secundario; desdesta, se conecta a los electrodos del precipitador. El borne positivo, se conecta a tierra atravs de la resistencia Shunt (R1) unindose con las placas y estructura del precipitador.

La cada de voltaje a travs de R1-R2 se utiliza para medir el voltaje del precipitador.

Figura 3.9 Rectificador con sus formas de onda.


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Resistencias de medida: Se utilizan para obtener muestras de los valores de tensin ycorrientes aplicados al secundario del transformador-rectificador; de manera tal que nosignifique peligro en el manejo de estos valores. Estas seales se envan al panel EPIC II,a los instrumentos en la parte frontal del panel y adems al DCS a travs del transductor

A-20.

Figura 3.10 Circuito de potencia con sus resistencia de medida.

Interruptores de seguridad: Se utilizan para enviar seales de alarma o de desconexin(trip) al panel EPIC II; ste codifica y discrimina la seal para activar la alarma ointerrumpir el Circuito de Fuerza. Existen los siguientes tipos:

Interruptor por bajo nivel de aceite (alarma).

Interruptor por alta temperatura del aceite (alarma 80 C y trip 90 C).

Interruptor por presin sbita (trip).

_+


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3.6 Circuito de control.

El circuito de control, es el que permite la unin entre el Circuito de Fuerza y elMicroprocesador EPIC II, adems, proporciona la energa de alimentacin alMicroprocesador y le sirve de ayuda a ste para comandar al contactor principal delCircuito de Fuerza.

El Circuito de Control, se alimenta por medio de dos transformadores: el primero alimentala unidad EPIC II y el segundo sirve para entregar una seal de voltaje de referencia delprimario a la unidad EPIC II. Ambos estn protegidos: en el primario por interruptor

automtico y en el secundario por fusible, slo el que alimenta a la unidad EPIC II

La funcin ms importante del circuito de control tiene que ver con el modo de energizar odesenergizar el contactor principal; esto se logra de la siguiente forma:

1 Energizar manualmente seccionador Q10 , guardamotor F11 y automticos F111- F112

2 Colocar selector S11 en posicin REMOTO

3 Al pulsar botn T/R ON ( va operador) se energizar rel K21 cerrando contactos 11-14 y llegar comando a unidad EPIC II por 3 segundos, ( entrada DI 1).

4 La unidad EPIC II activar la salida DO 2 ( siempre y cuando no tenga ninguna alarmapresente) y energizar el rel K11 en 24 volts.

5 Al cerrar K11 habilita la alimentacin a rel K10 que es de 220 volts, cerrando suscontactos de fuerza y energizando as el circuito de alimentacin principal altransformador rectificador (T/R).

6 Para desenergizar el T/R se pulsa botn T/R OFF ( va operador) energizandose K22abriendo contactos 11-12, dejando sin energa entrada DI2 de la EPIC II. Tambin selogra lo mismo si se mueve selector S11 a posicin T/R OFF.


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Figura 3.11 Circuito de Control del PPT.


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3.7 Microprocesador Epic II.

Corriente primariaVoltaje PrimarioCorriente Secund.Voltaje Secund.

Temp. T/R

Temp/Nivel Aceite

Ausencia de VoltajeEnclav. Segur.Temp.SCR

Aliment. Ppal.

Disparo de SCR

{{

{

On/OffLocal/RemotoResumen de alarmas

I/O group 1

I/O group 2

I/O group 3

I/O group 4

Ent. Digital aux.Ent Digital aux.

Entrada anloga aux.

T/R-,

panelde

interfas

Unidad

Procesadora

Interfas

deComunic.

InterfasdeExpansin

I/O

}}}}

FlktBus

Figura 3.12 Diagrama en bloque de EPIC II.

El Microprocesador EPIC II es una unidad electrnicaprogramable que permite efectuar un control automticodel funcionamiento del precipitador electrosttico deacuerdo a los parmetros prefijados, adems entregainformacin instantnea de los valores controlados ydiscrimina una falla en el sistema.

La unidad EPIC II controla la energa entregada alprecipitador electrosttico cambiando el ngulo de disparode los SCR, usa como realimentacin las seales detensin (kv) y corriente (ma) del secundario y el ngulo defase del voltaje primario del T/R.

El EPIC II entrega mensajes de alarma al operador cuandolos valores estn bajo o sobre lo establecido y si estnactivados uno o mas interruptores de alarmas, todos losmensajes de alarma se visualizan en la RTU y pueden serreseteados desde all mismo.


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La unidad EPIC II es un sistema de control y supervisin del precipitador electrostticoque puede controlar, al mismo tiempo, el Trasformador Rectificador (T/R) para manejarlas condiciones de descargas disruptivas dentro del precipitador y adems, tiene controlsobre dispositivos externos, tales como martillos, calefactores, transporte de cenizas, etc.

Tiene cuatro grupos de entradas/salidas con distintas categoras de control que puedenprogramarse para controlar lo siguiente:

Golpeador, con o sin Power down rapping y/o retardo de parada.

Transporte de cenizas, con o sin retardo de parada.

Control de calefaccin con tiempo de precalentamiento ajustable.

Salidas digitales para control externo con o sin realimentacin.

Control externo del precipitador electrosttico CONECTADO/ESPERA mediante unaunidad maestra.

Dos entradas digitales extra con seis categoras de control predeterminadas.

La unidad EPIC II est montada en una caja de aluminio la cual cuenta con todas lasinterconexiones requeridas por el controlador automtico de voltaje, tales como:

Suministro de energa de 24 V CA o CC.

Un microprocesador de 16 bits con software.

Un microcontrolador de 16 bits con software.

Adquisicin de datos anlogos y digitales.

Circuitos de ignicin para el SCR.

Memoria no voltil (EEPROM, no requiere bateras) para almacenamiento de losparmetros del sistema.

Memoria no voltil (EEPROM) para almacenamiento del software de control.

Reloj de tiempo real ( respaldado por capacitor, no requiere batera).

Comunicacin va FlaktBus para comunicacin con RTU, ProMo, Gateway u otrasunidades EPIC II conectadas.


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3.8 Forma de ondas.Para conocer como est trabajando el precipitador o ver como responde a una descargase hace necesario, observar las formas de onda de la tensin y la corriente del primario ysecundario. Para esto, se conecta un osciloscopio en los puntos que se indican y seobtienen seales de voltaje primario, corriente primaria, encendido de tiristores, kilovoltsy miliamperes que alimentan los instrumentos del panel como se observa en la figura.

Figura 3.13 Medicin de las formas de onda.3.9 Deteccin de descarga disruptiva (chispa) y de arco.

A.- La descarga disruptiva se detecta por medio de los valores de medicin Kv delprecipitador electrosttico. Se analizan continuamente para niveles que indiquendescarga disruptiva. Si hay indicacin, se da una seal de activacin a la funcin de


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extincin que controla los tiristores. El detector de descargas disruptivas es ajustable y sedefine en kV/ms. Se encuentra bajo la ventana [Configuracin] [T/R] [Chispa].B.- Los arcos se detectan analizando los valores kV v. Los arcos se definen como kV v

precipitadores completo

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