turbina a gas operacao
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Turbinas a Gás - Operação.TRANSCRIPT
Turbina a gás
Agosto/2012
Isaias Alves MachadoE&P/UO-BC/ATP-AB/MI-CGM
• Isaias Alves Machado
Graduação– Tecnico em Mecânica – CEFET Campos – 1995
– Engenheiro de produção – Universidade Salgado de Oliveira – 2005
– Mestrando em Engenharia dos Materias – UENF – 2012;
– Graduando em teologia – Faculdade Batista Fluminense – 2012;
Experiência profissional– Furnas Centrais Elétricas – Operação e manutenção
– El Paso – Operação e Manutenção de termoelétrica
– Petrobras – Manutenção de turbo compressores
“O conhecimento e a tecnologia são fatores
estratégicos para alcançarmos a excelência
empresarial.”
“As atividades do E&P devem ser
desenvolvidas de forma integrada com outras
áreas da companhia.”
(11º e 12º princípios do E&P – Petrobras)
Treinamento Turbina
Foco Operacional
• Notas históricas:– Idealização;
– Primeiras operações;
HISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTÓÓÓÓÓÓÓÓRIARIARIARIARIARIARIARIA
Hero de Alexandria – 150a.C Giovanni de Branca – 1629
• Gerações de turbinas:– Primeira geração 760 < Tmax. < 955;
– Segunda geração 955 < Tmax. < 1124;
– Terceira geração 1149 < Tmax. < 1288;
HISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTÓÓÓÓÓÓÓÓRIARIARIARIARIARIARIARIA
• Aplicação– Protótipos;– Ferrovias;– Industrias, Shopings, Condominios;
• Eficiência:– Primeiras turbinas < 20%;– Atuais > 40%;
• Materiais:– Evolução das superligas;– Desenvolvimento de materiais cerâmicos– Melhores técnicas de fabricação dos componentes;
HISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTÓÓÓÓÓÓÓÓRIARIARIARIARIARIARIARIA
• Industrial Pesada – Heavy Duty– PGT 5, PGT 10 – Nuovo Pignone;– Hispano Suiza;– Siemens;
MoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMÁÁÁÁÁÁÁÁQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINAS
MoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMÁÁÁÁÁÁÁÁQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINAS
• Industrial Leve– Solar Mars;– Solar Centauro;
MoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMÁÁÁÁÁÁÁÁQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINAS
• Aeroderivada– GE LM 2500, LM 6000;– RR RB 211, Avon;
MoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMÁÁÁÁÁÁÁÁQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINAS
MoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMÁÁÁÁÁÁÁÁQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINAS
LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000
LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000
Fabricante: General EletricModelo: LMS 100Origem: Turbo Jato GE 90Potência: 100 MW
LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100
A necessidadeA necessidadeA necessidadeA necessidade
PRINCPRINCPRINCPRINCPRINCPRINCPRINCPRINCÍÍÍÍÍÍÍÍPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENTo
A SoluA SoluA SoluA Soluççççãoãoãoão
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A RealidadeA RealidadeA RealidadeA Realidade
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Ciclo Bryton• Entrada de ar;• Compressão;• Combustão;• Exaustão;
TERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BÁÁÁÁÁÁÁÁSICASICASICASICASICASICASICASICA
Ciclo Bryton
Ciclo Otto
TEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕES
Conceitos:•Potência de eixo;•Heat Rate;•Ciclo combinado;•Eficiência Termodinâmica;
•Diferença de temperaturas;•Razão de compressão;
APRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TÉÉÉÉÉÉÉÉRMICoRMICoRMICoRMICoRMICoRMICoRMICoRMICo
Condições ISO
Condições ISO
# Temperatura – 15ºC
# Pressão – 1 atm
# Umidade do ar – 60%
Temperatura de ar Atmosférico:–Redução da densidade específica do ar;–Trabalho de compressão específica;
FAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoS
FAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoS
Pressão atmosférica– Influência da Altitude – Ar menos denso;
Umidade Relativa do ar;– Maior umidade, menor densidade do ar;
FAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoS
Queda de pressão na sucção;– Filtros;– Silenciadores;
– Resfriadores;
Aumento de pressão na Descarga;– Duto de exaustão;
– Recuperadores de calor;
FAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoS
FAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoS
Gás combustível:– Comparação entre diesel e gás;– Comparação entre gás com diferentes poder calorífico;
Efeitos:– Positivos:
• Maior potência Útil;• Menor consumo *;
– Negativo:• Trabalho perto dos Limites de surge;• Custo dos equipamentos e sistema de compressão;• Coeficiente de transmissão de calor por produtos da combustão – maior
saturação de água;
FAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoS
Extração de ar do compressor axial:– Drenagem de ar para resfriamento;– Drenagem de ar para auxiliares;
Injeção de água - Controle de emissão NOX;– Lavagem Off line;– Injeção entre compressores;
– Injeção na câmara de combustão;
– Injeção de vapor;
FAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoS
Resfriamento do ar de entrada:– Sistema evaporativo;
FAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoS
Resfriamento do ar de entrada:– Sistema chiller;
• Tipos de compressores:– Radiais - Grandes pressões e baixas vazões;– Axiais - Altas vazões e médias pressões;
• Problema dos compressores– Baixa eficiência em baixas rotações;– Instabilidades operacionais;– Surge ou Limite de stonewall(shoke);
• Solução de projeto:– Aletas guias de entrada - IGV;– Válvulas de sangria de ar – Bleed valve;– Aletas variáveis - VSV;
CoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoR
Aleta Rotora
• Fornece energia ao fluido;
•Aumenta a velocidade;
Aleta Estatora
•Duto divergente
• Converte energia do fluido;
•Reduz a velocidade
•Aumenta a pressão
CÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃo
• Função:– Adição de energia – Oxidação do combustível;– Expansão dos gases – Isobárica;
• Modelos:– Tubular;– Tubuanular;– Anular – Amplamente utilizada;
• Limitação:– Temperatura;– Materiais;– Tensões térmicas;
• Solução de projeto:– Materiais Nobre – Super ligas;– Hastelloy X ou Inconel 625;– Revestimento especial – coating;– Barreira térmica – TBC;– Resfriamento dos liners;
CÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃo
Câmara Tubuanular Câmara Tubular
CÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃo
CÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃo
Câmara anular
CÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃo
TURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA
• Função:– Transformar energia térmica dos gases em energia mecânica;– Acionar o compressor axial da geradora de gás;– Fornecer potência útil para acionamento da carga;
Turbina de aviação
Turbina Industrial
TURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA
TurbinaTURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA
TurbinaTURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA
• Exigências dos materiais:– Resistência mecânica elevada para temperaturas elevadas;– Resistência a transientes de temperatura – Partida e parada;– Fadiga térmica;– Resistência a corrosão;– Boas propriedades de fusão;
• Solução de projeto:– Materiais Nobres – Super Ligas– Diluição dos gases da combustão;– Revestimento especial – coating;– Resfriamento interno das palhetas;– Filme ou película de revestimento de ar;
TURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA
1. Aplicação de materiais a base de Níquel;
2. Cristalização com orientação de grãos;
3. Aplicação de coat - Al2O3;
4. Construção de cavidades internas para resfriamento;
TECNoLoGIA DAS SUPERLIGASTECNoLoGIA DAS SUPERLIGASTECNoLoGIA DAS SUPERLIGASTECNoLoGIA DAS SUPERLIGAS
EquiaxedCrystal Structure
EquiaxedCrystal Structure
DirectionallySolidified Structure
DirectionallySolidified Structure Single CrystalSingle Crystal
CRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZAÇÇÇÇÇÇÇÇÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGAS
Cavidades interna
Entrada de refrigeração na raiz da blade
RESFRIAMENTo DE BLADESRESFRIAMENTo DE BLADESRESFRIAMENTo DE BLADESRESFRIAMENTo DE BLADES
Single pass Multi-passThermal Barrier
CoatingCooling air
TECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATING
RESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADESRESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADESRESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADESRESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADES
Vantagens das canalizaVantagens das canaliza çções internasões internas•Redução da massa e força centrífuga;
•Estabelecimento do resfriamento das palhetas da tur bina;
•Estabelecimento da selagem entre estágios da turbin a;
CANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZAÇÇÇÇÇÇÇÇÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNAS
• Bellmouth, gearbox Aluminum (AMS4026)
• Bullet nose Composite
• Front frame 17-4PH
• Stator cases M152/Inco 718• Stator vanes: IGV, stg 1 & 2 Ti-6Al-4V
stg 3-16 A286
• Rotor blades: stg 1-14 Ti6Al-4V
stg 15-16 A286
• Rotor: stg 1-10 disks and spool Ti-6Al-4stg 11-16 spools, shaft Inco 718
• Compressor rear frame Inco 718
• Combustor Hastelloy X & HS188
MATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINA
• HP turbine:– Stg 1 nozzles X40 and Codep B
– Stg 2 nozzles, stg 1 and 2 blades René 80 and PtAl– Stg 1 and 2 disks and shaft Inco 718
• Turbine mid-frame Inco 718, René 41
• Power turbine:– Stg 1-2 vanes and blades René 77 and Codep B
– Stg 3-6 vanes René 41– Stg 3-6 blades René 77
– Stg 1-6 disks Inco 718
– LPT case Inco 718
– LPT fwd and aft shafts Inco 718• Turbine rear frame Inco 718
MATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINA
MATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINA
DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000
Compressor Front Frame
SUPoRTASUPoRTASUPoRTASUPoRTAÇÇÇÇÃo DoS EIXoS LP E HPÃo DoS EIXoS LP E HPÃo DoS EIXoS LP E HPÃo DoS EIXoS LP E HP• Rolamentos radiais - 2R, 3R, 4R, 5R, 6R e 7R;
• Rolamentos combinados – 1B e 4B
PARTE FRoNTAL LM 6000PARTE FRoNTAL LM 6000PARTE FRoNTAL LM 6000PARTE FRoNTAL LM 6000
VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA ---- LPCLPCLPCLPC
� Compressor axial;� 5 estágios de compressão;� Carcaça bipartida;� Sump A;� Rolamentos:
� 1B;� 2R;
� IGV ou VSV;� VBV;� Caixa de acessórios:
� TGB;� Motor de partida;� Geometria variável;� Lubrificação;
VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA ---- LPCLPCLPCLPC
PARTE TRASEIRA LM 6000PARTE TRASEIRA LM 6000PARTE TRASEIRA LM 6000PARTE TRASEIRA LM 6000
VISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPT
� Compressor axial - alta;� 14 estágios de compressão;� Carcaça bipartida;� CRF;� Sump A, B e C ;� Rolamentos:
� 3R;� 4R;� 5R;� 4B;
� VSV;� Câmara de combustão;� HPT;
� Nozzle;� 2 estágios;
VISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPT
VISTA EXPLoDIDA LPTVISTA EXPLoDIDA LPTVISTA EXPLoDIDA LPTVISTA EXPLoDIDA LPT
� Turbina de baixa;� Carcaça anular;� TRF;� Sump D e E ;� Rolamentos:
� 6R;� 7R;
� Câmara de balanço;
Principais acessórios;– TGB;– Motor de partida;
– Bomba de lubrificação;– HCU;– Bomba HP;
– Opcionais;
AGBAGBAGBAGB
AGBAGBAGBAGB
MoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo
MoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo
LUBRIFICALUBRIFICALUBRIFICALUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
Scavenge Pump– Finalidade;
– Configuração;
HCUHCUHCUHCU
HCU - Hydraulic Control Unit– Acionamento e controle VIGV;– Acionamento e controle VBV;– Acionamento e controle VSV;
– Acionamento e controle TBV;
VBVVBVVBVVBV
Válvula By Pass– Finalidade;– Acionamento;
– Feed Back;
– Sistema de comando;
– Principais problemas;
VSVVSVVSVVSV
ACIoNADoRESACIoNADoRESACIoNADoRESACIoNADoRES
• Função:– Transferir deslocamento;
– Mover todos os links;
• Manutenção;– Inspecionar Links;
– Inspecionar espaçadores;
SISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃo
SISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃo
AR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃo• Finalidade;
• Formatos;– Altas e baixas velocidades;– Vantagens e aplicações;
• Estágios de filtragem;
AR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃo
AR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃo
AR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃo
Sistema de Ar
SISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
SISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
SISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
SISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
Inspeção Visual
Eletronic Chip Detectors
SISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
SISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENToSISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENToSISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENToSISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENTo
SISTEMA DE PARTIDASISTEMA DE PARTIDASISTEMA DE PARTIDASISTEMA DE PARTIDA
SISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRÁÁÁÁULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDA•Funções do sistema:
– Acionar o eixo da HPT;– Fornecer rotação para realizar inspeções - Cranck;
– Fornecer rotação para realizar purga dos gases antes das partidas;– Fornecer rotação para partida do equipamento;– Fornecer rotação para resfriamento da máquina pós parada;
•Tipos de acionadores:– Motor hidráulico;
– Motor elétrico;– Motor Pnemático;– Motor a gás;
SISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRÁÁÁÁULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDA•Operação:
– Elemento primário Motor Elétrico;
– Elemento Secundário Bomba hidráulica;– Elemento Terciário Motor hidráulico;
MoToR MoToR MoToR MoToR ELELELELÉÉÉÉTRICoTRICoTRICoTRICo• Função:
– Acionar Bomba de carregamento;
– Acionar bomba Principal no skid;
• Manutenção:– Verificação dos calços e lubrificação;
– Sistema de aquecimento;– Megar as bobinas e cabos;– Verificação das contactoras;
BoMBABoMBABoMBABoMBA HIDRHIDRHIDRHIDRÁÁÁÁULICAULICAULICAULICA• Função:
– Carregamento – Preencher e pressurizar linha principal;– Principal – Fornecer fluxo de óleo sob alta pressão para acionamento
do motor;
• Características:– Bomba de carregamento - Engrenagem;– Bomba principal – Pistão;
BoMBABoMBABoMBABoMBA HIDRHIDRHIDRHIDRÁÁÁÁULICAULICAULICAULICA
MoToR MoToR MoToR MoToR HIDRHIDRHIDRHIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo• Função:
– Transformar a energia hidráulica em rotação;
• Características:– Motor com pistões;– Embreagem centrífuga;
SISTEMA DE PARTIDA HIDRSISTEMA DE PARTIDA HIDRSISTEMA DE PARTIDA HIDRSISTEMA DE PARTIDA HIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo
SISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRÁÁÁÁULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDA
SISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GÁÁÁÁS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTÍÍÍÍVELVELVELVEL
SISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GÁÁÁÁS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTÍÍÍÍVELVELVELVEL
SISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GÁÁÁÁS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTÍÍÍÍVELVELVELVEL• Finalidade;
• Principais componentes;
• Operação;
• Manutenção;
• Controle de temperatura;
SISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GÁÁÁÁS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTÍÍÍÍVELVELVELVEL
SISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJEÇÇÇÇÃo DE Ão DE Ão DE Ão DE ÁÁÁÁGUAGUAGUAGUA• Finalidade;• Principais componentes;
SISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJEÇÇÇÇÃo DE Ão DE Ão DE Ão DE ÁÁÁÁGUAGUAGUAGUA
SISTEMA DE FoGo E GSISTEMA DE FoGo E GSISTEMA DE FoGo E GSISTEMA DE FoGo E GÁÁÁÁSSSS
SISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIo
SISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIo
SISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoRSISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoRSISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoRSISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoR
• Skid de lavagem– Lavagem Off Line– Lavagem On Line
SISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
SISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo
SISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINA
SISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINA
SISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINA
Partida do turbo gerador
• Inspeção geral;– Isolamentos e bloqueios na área;– Sistemas auxiliares;– Equipamentos em automático;– Alinhamento dos permutadores e filtros;
• Partida do sistema de óleo mineral;– Nível do tanque de óleo mineral;– Teste da bomba DC;– Teste da bomba auxiliar;– Funcionamento da bomba principal;– Funcionamento do sistema de exaustão;– Verificação dos valores de pressão e
temperatura;– Liberação da máquina para partida – Ready
to Start;
• Partida do sistema da Turbina;– Permissíveis OK;– Sistema hidráulico em Auto;– Comando de start pelo HMI;
• Liga os ventiladores do Hood da turbina e faz purga;• Liga os ventiladores do compartimento combustível;• Liga Jacking pump e verifica pressão;• Liga o motor de partida;
– Purga da máquina;• Fecha as VBV´s;• Energiza solenóide baixa velocidade;• Verifica velocidade HPC acima de 1.200rpm;• Liga o temporizador de 2 minutos;
• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Rampa de acendimento da máquina;
• Remove inibição da VBV – abre 100%;• Energiza solenóide de alta velocidade;• Liga o resfriamento dos detectores de chama;• Verifica velocidade HPC acima de 1.700 rpm;
– Acendimento da máquina;• Arma sistema de bloqueio de gás;• Abre purga do manifolde de água Nox;• Habilita o sistema de controle da máquina;• Energiza ignitores;• Inicia temporizador de acendimento da máquina – 10”;
• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Aceleração para Idle;
• Verifica T48 acima de 400ºC;– Acelera XNSD por 90 segundos;– Inicia contador da máquina;– Estabelece sistema de desarme por perda de chama;
• Inicia rampa de aceleração;– XN25 Acels– T48 controle da rampa;
• Verifica progressão da curva de aceleração;– XNSD > 500RPM desliga aquecedor e Jacking pump;– XN25 > 4600 RPM;
» Desliga ignitores;» Desliga sistema de partida;» Verifica pressão de óleo lubrificante;
• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Aceleração para Velocidade de sincronismo;
• Com XN25 aproximadamente 6.300RPM - Idle;– Retira limite de trip de T48 por baixa velocidade;
– Verifica velocidade XNSD acima de 1.250RPM;
– VBV´s totalmente aberta;
– Temperatura de óleo da turbina acima de 90ºF;
• Eleva sinal de referência – XN25 no controle ;– Verifica velocidade de XNSD acima de 3.420RPM;
» Fecha disjuntor de campo;
» Mantêm rampa de XN25 por 10 segundos;
• Velocidade XNSD em 3.600RPM;– XNSD em controle;
– Inicia contagem de tempo em Warm Up;
• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Sincronismo do gerador;
• Após 5 minutos – Pronto para sincronismo;• Selecionar sincronismo em auto ou manual;
– Ajustar tensão pelo controle de excitação de campo;
– Ajustar a freqüência pela velocidade da turbina;
– Após os parâmetros estiverem dentro dos limites;– Comandar fechamento do disjuntor principal;
– Sinalização de disjuntor fechado;
• Elevar geração para valor desejado;– Eleva referência de XN25 para limite;– Habilita injeção de água Nox;
» Liga bomba de injeção;
» Habilita vv de entrada e fecha vv de purga;
• Tipos de parada da máquina;– ESD No Motored;
– ESD Motored;
– Step to Idle Shut Down;
– Step To Idle;– Decel To Min Load;
– Normal Stop;
• Tipos de parada da máquina;
–– ESD No ESD No MotoredMotored ;;
O que?• Desarme imediato da máquina sem motorização para cranck;
Quando?• Problema que ameace a integridade da máquina ou pessoas,
mesmo com velocidades baixas;
Como?• Abertura repentina do disjuntor da máquina e de campo;• Desarme do bloqueio de gás combustível da máquina;• Inibição do sistema de partida;
Exemplos• Atuação do sistema de fogo e gás;• Pressão muito baixa de óleo lubrificante gerador – LL;
• Tipos de parada da máquina;
–– ESD ESD MotoredMotored ;;O que?
• Desarme imediato da máquina com motorização para cranck;
Quando?• Problema que ameace a integridade da máquina ou pessoas;
Como?• Abertura repentina do disjuntor da máquina e de campo;• Desarme do bloqueio de gás combustível da máquina;• Liga sistema de partida com rotação abaixo de 300RPM;
Exemplo• Alta pressão de gás combustível;• Temperatura muito alta de óleo lubrificante gerador – HH;• Proteção elétrica do gerador – GCP;
• Tipos de parada da máquina;
–– StepStep to to IdleIdle /Shutdown;/Shutdown;
O que?• Rápida redução de velocidade para velocidade de Idle com abertura do
disjuntor e subseqüente desligamento da máquina;
Quando?• Problemas graves que requerem parada da máquina imediata da máquina,
porem requer uma rampa de desaceleração;
Como?• Rápido declínio da referência de XN25 para Idle, levando a desaceleração;• Abertura do disjuntor da máquina e de campo;• Permanência por alguns instantes em Idle – 6.300RPM;• Desarme do bloqueio de gás combustível da máquina;• Liga sistema de partida com rotação abaixo de 300RPM;
Exemplo• Vibração alta na turbina;
• Tipos de parada da máquina;
–– StepStep to to IdleIdle ;;
O que?• Rápida redução de velocidade para velocidade de Idle com abertura do disjuntor e
permanência nessa condição por no máximo 15 minutos;
Quando?• Problemas graves que requerem redução rápida de velocidade da máquina para buscar
solução imediata;
Como?• Rápido declínio da referencia de XN25 para Idle, levando a desaceleração;• Abertura do disjuntor da máquina e do disjuntor de campo;• Permanência por até 15 minutos em Idle – 6.300RPM;• Requer intervenção da operação, podendo rearmar o alarme e acelerar novamente para
sincronismo. Caso não seja tomado tal providência, será convertido em Shutdown motorizado, ligando o motor de partida e realizando resfriamento;
• Liga sistema de partida com rotação abaixo de 300RPM;
Exemplo• Alto valor de spread nos sensores de T48;
• Tipos de parada da máquina;
–– DecelDecel to to minmin loadload ;;
O que?• Desaceleração para a condição de mínima carga do gerador;
Quando?• Problemas menos agressivos que tendem a normalizar com redução de carga;
Como?• Redução da referência de XNSD para 2 MW;• Desabilita injeção de água nox e estabelece purga do manifolde de água;• Permanência nessa condição até providência operacional;• Se a situação for normalizada, poderá rearmar o alarme e retornar a máquina para a
carga base. Caso a situação não seja corrigida, deverá ser dado parada normal;
Exemplo• Temperatura alta no gerador elétrico;
• Tipos de parada da máquina;
–– Normal Normal StopStop ;;
O que?• Seqüência normal de desligamento da máquina com passagem gradativa em
rampa em todas as fases, proporcionando um resfriamento progressivo;
Quando?• Situação pretendida pelo operador da máquina ou condição automática da
máquina que não envolva risco da integridade da máquina os das pessoas envolvidas com ela;
Como?• Redução em rampa da referência de XN25 para Idle, assumindo o controle da
válvula de gás e reduzindo a carga da máquina para 1 MW;• Com 2 MW, desabilita o sistema de injeção de água Nox e inicia a purga do
manifolde;• Com carga menor que 1,5MW abertura do disjuntor do gerador e de campo;• Redução da velocidade para Idle – 6.300RPM ;• Realiza cool down de 15 minutos para resfriamento da máquina;
• Tipos de parada da máquina;
–– Normal Normal StopStop (continua(continua çção);ão);Como?(continuação)
• Fechamento do sistema de bloqueio de gás combustível;• Inicia resfriamento dos detectores de chama da máquina – 30 min;• Inicia resfriamento dos sumps B, C, D e E – 90 min;• Com XN25 menor que 300RPM, liga o sistema de partida;• Quando rotação superior a 1.700RPM, contagem de tempo de 5 min para
resfriamento;• Após tempo de 5 minutos, desliga sistema de partida;• Quando XNSD menor que 400RPM liga jacking pump;• Quando XNSD igual a 0 RPM;
� Liga aquecedor gerador;� Inicia contador de tempo para resfriamento do hood – 60 min� Inicia contador de tempo para pós lubrificação – 30 min;
Exemplo• Desligamento normal pelo operador;• Falha da ventilação do compartimento de combustível;
• Observações;
• O reconhecimento do alarme e rearme deverá ser realizado com conhecimento e segurança;
• Após desligamento da máquina, terá 10 minutos para estabelecer o cranck da máquina para impedir seu travamento por 4 horas;
• Após desligamento da máquina, sempre que possível deverá ser realizado uma inspeção no interior da máquina para verificar possíveis vazamentos ou condições anormais;
• Após completa inspeção, a máquina deverá ser preparada para nova partida ou colocada em manutenção;
• O Control Assist poderá ser uma ferramenta importante para identificação do trip e do diagnóstico;
• As corretas leituras e conhecimento das variáveis de processo serão importantes ferramentas para identificar anormalidade no conjunto de geração;
“Se o conhecimento pode criar problemas, não
é através da ignorância que podemos
solucioná-los."
(Isaac Asimov)