{"id":1164,"date":"2015-02-18T12:30:31","date_gmt":"2015-02-18T15:30:31","guid":{"rendered":"http:\/\/www.gt2.com.br\/?p=1164"},"modified":"2015-02-13T17:26:49","modified_gmt":"2015-02-13T20:26:49","slug":"impacto-upgrade-turbina-a-gas-bop","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.gt2.com.br\/wordpress\/2015\/02\/18\/impacto-upgrade-turbina-a-gas-bop\/","title":{"rendered":"Impacto de upgrades da turbina a g\u00e1s no BoP"},"content":{"rendered":"

Upgrades em turbinas a g\u00e1s muitas vezes s\u00e3o um caminho econ\u00f4mico para aumentar a capacidade e flexibilidade de uma instala\u00e7\u00e3o de ciclo combinado ou uma frota. De aeroderivativas at\u00e9 m\u00e1quinas industriais (heavy duty), quase todos os OEMs (do ingl\u00eas\u00a0Original Equipment Manufacturer<\/em>) de turbinas a g\u00e1s oferecem pacotes de atualiza\u00e7\u00e3o para todos os tamanhos de turbinas.<\/p>\n

A General Electric (GE), por exemplo, lan\u00e7ou recentemente upgrades para a frota de turbinas a g\u00e1s GE 7FA visando aumentar a pot\u00eancia. Enquanto as vantagens em termos de aumento da capacidade global prevista s\u00e3o \u00f3bvias, \u00e9 preciso alguma investiga\u00e7\u00e3o e an\u00e1lise para determinar o impacto sobre a caldeira\u00a0recupera\u00e7\u00e3o de calor (HRSG – Heat Recovery Steam Generator<\/em>) e Balance of Plant (BoP) equipamento.<\/p>\n

Isto \u00e9 particularmente importante com modernas caldeiras de recupera\u00e7\u00e3o de calor (HRSG) com reaquecimento e tr\u00eas n\u00edveis de press\u00e3o uma vez que as intera\u00e7\u00f5es entre os diferentes sistemas e seus limites originais de projeto s\u00e3o dif\u00edceis de se avaliar. Quase todas as atualiza\u00e7\u00f5es em turbinas a g\u00e1s alteram a quantidade de energia dispon\u00edvel para a recupera\u00e7\u00e3o de calor. O efeito pode ser devido\u00a0ao aumento da vaz\u00e3o m\u00e1ssica na exaust\u00e3o da turbina a g\u00e1s, aumento da\u00a0temperatura de exaust\u00e3o da turbina a g\u00e1s, diferen\u00e7a na composi\u00e7\u00e3o do\u00a0g\u00e1s resultante da combust\u00e3o,\u00a0ou a combina\u00e7\u00e3o dessas tr\u00eas consequ\u00eancias.<\/p>\n

Mesmo as modifica\u00e7\u00f5es que n\u00e3o resultam numa altera\u00e7\u00e3o significativa para a energia total\u00a0(isto \u00e9, aumento da vaz\u00e3o m\u00e1ssica em\u00a0uma temperatura inferior ou vice-versa) podem impactar a HRSG. Isto ocorre devido ao fato de a HRSG ter sido projetada\u00a0com base nas condi\u00e7\u00f5es originais do g\u00e1s de exaust\u00e3o\u00a0da turbina a g\u00e1s.<\/p>\n

Altera\u00e7\u00f5es no fluxo de exaust\u00e3o t\u00eam diferentes impactos em diferentes m\u00e1quinas. Avaliar o impacto em cada se\u00e7\u00e3o de uma HRSG\u00a0moderna, com tr\u00eas n\u00edveis de press\u00e3o e\u00a0reaquecimento \u00e9 um procedimento complexo, pois as intera\u00e7\u00f5es entre os sistemas podem ser dif\u00edceis de serem alcan\u00e7adas\u00a0sem um modelo de computacional.<\/p>\n

Ferramentas precisas de\u00a0avalia\u00e7\u00e3o de\u00a0desempenho s\u00e3o necess\u00e1rias para compreender plenamente as implica\u00e7\u00f5es. Al\u00e9m disso, um modelo de computador pode ser ajustado para a condi\u00e7\u00e3o de desempenho das HRSG e, com isso, identificar algumas defici\u00eancias para prever, com melhor precis\u00e3o, a varia\u00e7\u00e3o l\u00edquida resultante ap\u00f3s a atualiza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Vamos verificara como atualiza\u00e7\u00f5es de turbinas a g\u00e1s podem alterar o desempenho esperado em cada equipamento\u00a0do sistema.<\/p>\n

SUPERAQUECEDORES<\/strong><\/p>\n

Superaquecedores s\u00e3o projetados para receber vapor saturado e aumentar sua temperatura a um patamar bem mais elevado para aumentar o\u00a0desempenho da turbina a vapor. Superaquecedores s\u00e3o as mais afetadas por mudan\u00e7as na temperatura de exaust\u00e3o. Devido ao custo do material usado para o header e os tubos, que s\u00e3o adequados para temperaturas e press\u00f5es elevadas, a maioria dos fabricantes de equipamentos minimiza a “margem adicional” ao finalizar a sele\u00e7\u00e3o destes componentes.<\/p>\n

Se o software de c\u00e1lculo de projeto de caldeira afirma uma espessura m\u00ednima de 0,150″ para as condi\u00e7\u00f5es de projeto e metalurgia, o mais prov\u00e1vel \u00e9 que o OEM ir\u00e1 fornecer um tubo de espessura m\u00ednima de 0,150″ de . Muitas vezes, os n\u00fameros n\u00e3o funcionam t\u00e3o bem; o c\u00e1lculo pode exigir uma parede do tubo de 0,145\u201d, mas a espessura do tubo padr\u00e3o que corresponde a esta exig\u00eancia \u00e9 0,150″. Neste caso, o OEM provavelmente fornecer\u00e1 o tubo de parede m\u00ednima de 0,150\u201d em vez de encomendar um servi\u00e7o customizado, portanto, t\u00eam uma margem extra no projeto.<\/p>\n

EVAPORADORES<\/strong><\/p>\n

Evaporadores servem para gerar vapor a partir de um sistema de alimenta\u00e7\u00e3o\u00a0de \u00e1gua. A superf\u00edcie de transfer\u00eancia de calor \u00e9 especificada para proporcionar uma quantidade espec\u00edfica de vapor para atender a um conjunto de condi\u00e7\u00f5es estipuladas no projeto. Em unidades com queima suplementar, a gera\u00e7\u00e3o de vapor \u00e9 normalmente definida pelas condi\u00e7\u00f5es que queima.<\/p>\n

Quando a turbina a g\u00e1s for modificada, o evaporador pode gerar mais vapor do que originalmente projetado, particularmente se os queimadores s\u00e3o acionados para a mesma carga. Neste cen\u00e1rio, \u00e9 poss\u00edvel exceder a capacidade de vapor nominal da unidade. Assim, deve tomar as precau\u00e7\u00f5es adequadas para limitar a queima.<\/p>\n

As unidades sem queima suplementar n\u00e3o foram concebidas para um aumento do fluxo de vapor acima do previsto no caso de carga total em condi\u00e7\u00f5es ambientes mais baixas uma vez que n\u00e3o existe um mecanismo (queima suplementar) para aumentar o fornecimento de energia para o sistema.<\/p>\n

Como resultado, um upgrade de turbina que aumenta a capacidade pode requerer redu\u00e7\u00e3o de carga ou runbacks da turbina em certas condi\u00e7\u00f5es. Um ajuste na\u00a0HRSG pode ser necess\u00e1rio em tais situa\u00e7\u00f5es.
\nEste artigo foi traduzido do blog da Turbomachinery Magazine. O artigo original, em ingl\u00eas, pode ser acessado no link:<\/p>\n

Turbomachinery Magazine – Impacto de upgrades da turbina a g\u00e1s no BoP<\/a><\/strong><\/p>\n

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