Revista de Engenharia Mecânica Aplicada

Abstrato

Avaliação de desempenho e análise fora do projeto dos aquecedores de água de alimentação HP e LP numa central termoelétrica a carvão de 3 × 135 MW

Jameson R Almedilla, Leonel L Pabilona e Eliseo P Villanueva

Sistema composto por dois aquecedores de alta pressão (HPH1 e HPH2), um depósito de água de alimentação do desaerador (DEA) e quatro aquecedores de baixa pressão (LPH4, LPH5, LPH6 e LPH7). Este estudo tem como objetivo realizar uma avaliação de desempenho a plena carga dos aquecedores regenerativos de água de alimentação de cada unidade, tanto do tipo fechado como aberto, utilizando o ASME PTC 12.1 e uma análise da condição de projeto do aquecedor desligado a intervalos de 5% de carga. Condições fora do projeto num aquecedor ocorreram em diversas ocasiões, em que a unidade está com uma carga baixa ou desclassificação, e podem afetar a eficiência global de uma instalação. Os parâmetros necessários como a carga, a pressão do vapor de extração, a temperatura do dreno do aquecedor e a temperatura da água de alimentação de entrada e saída de um aquecedor foram recolhidos no Sistema de Controlo Distribuído (SDCD) na estação da Sala de Controlo Central (CCR) . Outros dados necessários, como as entalpias de vapor e de drenagem, foram recolhidos através do software CATT 3 ou das tabelas de vapor. Foram cinco testes recolhidos em datas aleatórias em cada unidade onde está em funcionamento. As características de resultados de dados como a diferença terminal de temperatura (TTD), a abordagem do refrigerador de drenagem (DCA) e o aumento de temperatura (TR) no aquecedor foram indicadores utilizados para determinar e avaliar o desempenho de cada aquecedor. O requisito de caudal de vapor de extração também foi calculado para verificação adicional do desempenho. Os resultados da avaliação em carga máxima mostram que a Unidade No.2 HPH1 e HPH2 apresenta menor TTD (4,35°C e 3,39°C respetivamente) e DCA (-0,37°C e 14,68°C respetivamente ) e um TR mais elevado (21,97°C e 46,94°C) foram notavelmente bons. Os resultados mostraram também que à medida que os aquecedores de baixa pressão vão para o aquecedor de último estágio (LPH4 a LPH7), o TTD foi aumentado em todas as unidades. Foi observado um TTD mais elevado (49,86°C) e um TR mais baixo (2,95°C) na Unidade 1, o que pode ser um alarme silencioso e uma indicação de design desligado mesmo em plena carga. Os intervalos entre carga mínima e máxima em intervalos de carga de 5% mostraram que HPH1 e HPH2 (TTD e TR) foram proporcionais à carga enquanto LPH4 e LPH5 (TTD) foram inversamente proporcionais aos ajustes de carga em todas as unidades. O aquecedor de último estágio, LPH7, nas Unidades 1 e 2, com mau desempenho durante os ajustes de carga, com o seu TR mantido apenas a cerca de 4°C em qualquer carga, é uma indicação de condição de projeto desligado. Foi também simulada uma abordagem matemática de regressão não linear utilizando o MATLAB R2013A nos requisitos de caudal de vapor TTD, DCA, TR e extração de cada aquecedor para permitir que outro investigador ou engenheiro de desempenho possa utilizar a estrutura futura. Assim, os resultados dos testes relativos ao desempenho dos aquecedores regenerativos de água de alimentação comprovam que os aquecedores de última fase não são geralmente concebidos e os aquecedores de alta pressão são os mais eficientes. Finalmente, com base nos resultados da avaliação, recomenda-se inspecionar ou melhorar os aquecedores de última fase para evitar avarias do equipamento e realizar um desempenho mais rotineiro da instalação nos aquecedores regenerativos de água de alimentação para monitorizar a degradação ou melhoria dos aquecedores.