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0 EMISSÃO INICIAL 30/05/08 TJT BSC CELSO REV DESCRIÇÃO DATA ELAB. REV. APROV. CLIENTE: BRENCO É VEDADADA A REPRODUÇÃO OU UTILIZAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE DESENHO SEM PRÉVIA AUTORIZAÇÃO, SENDO PROIBIDO SEU USO PARA FINS CONTRÁRIOS AOS INTERESSES DE SEU PROPRIETÁRIO. CP.: 84715 ENC. 3.8.19215 PROJETO: EQUIPAMENTO: CALDEIRA AT-200 [200 t/h – 67 kgf/cm2g – 490 oC] DES. TJT VER. SER APROV. BJCJ VISTO CELSO ESC. S/E TITULO: DESCRITIVO DE CONTROLE E INTERTRAVAMENTO SISTEMA DE CONTROLE PROJEÇÃO 1º DIEDRO N°: 84715--4.070.0xxxx Nº.: CLIENTE / CUSTOMER REV. 0 EMPREENDIMENTO / OBJECT: ÁREA / AREA: DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 2 / 31 ÍNDICE 1. Geral .....................................................................................................................................................3 1.1 Introdução ......................................................................................................................................3 1.2 Normas Aplicáveis .........................................................................................................................3 1.3 Documentos de Referência.............................................................................................................3 1.4 Abreviaturas ...................................................................................................................................3 1.5 Facilidades do Sistema de Controle ...............................................................................................3 1.6 Controladores .................................................................................................................................3 1.7 Válvulas e Motores ........................................................................................................................3 1.8 Falha do sinal de rede.....................................................................................................................3 1.9 Arquitetura do Sistema de Controle ...............................................................................................3 1.10 Filosofia de Controle e Segurança.............................................................................................4 1.11 Filosofia de Controle .................................................................................................................4 1.12 Filosofia de Segurança ..............................................................................................................5 2 Malhas de controle ...............................................................................................................................7 2.1 Controle da combustão................................................................................................................ .. 7 2.2 Controle de Pressão de Vapor ........................................................................................................7 2.3 Controle de Nível do Tubulão........................................................................................................8 2.4 Controle de Temperatura de Vapor ..............................................................................................09 2.5 Controle da Válvula de Partida. ...................................................................................................10 2.6 Controle de Descarga de Fundo Intermitente...............................................................................10 2.7 Controle de depressão da fornalha ...............................................................................................11 2.8 Controle da Pressão do vapor para Sopradores de Fuligem e Limpeza da Grelha .......................11 2.9 Controle de Nível do Desaerador .................................................................................................12 2.10 ontrole de Pressão do Desaerador ................................................................................................13 2.11 ontrole de Vazão Mínima das bombas .........................................................................................13 3 Válvulas de ON-OFF, Atuadores de damper`s, bombas e motores. ...................................................15 3.1 Válvula de bloqueio do vapor Principal .......................................................................................15 3.2 Atuador do Registro do Ventilador de Ar de Combustão FDF-HT (ar primário) ........................15 3.3 Atuador do Registro do Ventilador de Ar de Combustão FDF-LT (ar secundário) .....................15 3.4 Atuadores dos Registros dos Ventiladores Induzidos IDF...........................................................16 3.5 Bombas de água de alimentação 16 3.6 Sequenciamento ventiladores e dosadores .....................................................................16 3.7 Sequenciamento de Sopragem de Fuligem ..................................................................................17 3.8 Sequenciamento de Limpeza Automática da Grelha....................................................................17 3.9 Válvula de Descarga do Lavador de Gases..................................................................................22 3.10 Controle Descarga Intermitente 22 4 Cálculos ..............................................................................................................................................24 4.1 Cálculo da Calibração do transmissor de nível do tubulão de vapor............................................24 4.2 Cálculo da Calibração do transmissor de nível do Desaerador ....................................................26 4.3 Cálculo da compensação da Vazão de vapor por pressão e temperatura.....................................29 5 Curvas.................................................................................................................................................30 6 Ajustes de Alarmes e Trips.................................................................................................................31 DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 3 / 31 1. Geral 1.1 Introdução Este documento descreve as funções de controle e os requisitos operacionais implementados pela Dedini. A ênfase é dada aos requisitos operacionais e não ao método de implementação. O controle e funcionalidade descrita devem ser adaptados às facilidades do sistema de controle especificado para o projeto em questão. O sistema de segurança da caldeira é implementado em lógica fixa – reles e supervisionado pelo sistema de controle. 1.2 Normas Aplicáveis Para caldeira é aplicada a norma ASME (�������� ����� �� ���������� ��������� � Para instrumentação é aplicada norma ISA (The Instrumentation, Systems and Automation society). 1.3 Documentos de Referência Fluxograma P & I – água e vapor 84715-1.070.11770 Fluxograma P & I – ar e gases 84715-1.070.11776 Fluxograma P & I – Desaerador e bombeio de água 84715-1.070.11769 Fluxograma P & I – Lavador de Gases 84715-1.070.11772 Diagrama de Controle e Intertravamento 84715-1.070.XXXXX Lista de Entradas e Saídas 84715-4.070.XXXXX Lista de Instrumentos 84715-4.070.XXXXX Lista de Motores 84715-4.070.XXXXX 1.4 Abreviaturas SC Sistema de Controle PID Funções: Proporcional,Integral e Derivativa. MAN Manual AUTO Automático ASME �������� ����� �� ���������� ��������� CASC Cascata DP Decentralised Periphery (Periferia Distribuída de I/Os ) PA Process Automation ( Processo�Automatização ) CLP Controlador Lógico Programável CPU Central Processing Unit (Unidade Central de Processamento ) ISA The Instrumentation, Systems and Automation Society. 1.5 Facilidades do Sistema de Controle Além da funcionalidade descrita neste documento, uma série de facilidades do sistema de controle deve estar disponível, não se limitando as seguintes: Alarme sonoro e visual e registro de eventos e alarmes Registro de todas as variáveis analógicas e visualização de “tendências” Os parâmetros dos controladores, como: Proporcional, Integral e Derivativa, constantes programadas, nível de alarmes, curvas, etc., devem ser facilmente acessíveis durante o comissionamento e operação. O acesso para a troca de parâmetros deve ser adaptado aos procedimentos de acesso restrito do cliente final, prevendo níveis de senhas diferenciados para operação, manutenção e engenharia. 1.6 Controladores Assume-se que o controlador implementado no SC (Sistema de Controle) é um controlador tipo PID (Proporcional, Integral e Derivativa).padronizado, com interface adequada para o DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 4 / 31 operador. Assume-se, também, que ele pode operar em no mínimo quatro modos diferentes: manual (MAN), automático (AUTO), remoto (REMOTE) e cascata (CASC). Em MAN a saída do controlador é colocada diretamente pelo operador. Em AUTO a saída do controlador opera de acordo com o set-point desejado pelo operador. Em REMOTE a saída do controlador é forçada a ir para um valor dado pelo programa aplicativo. Em CASC a saída do controlador opera de acordo com um set-point enviado pelo programa aplicativo. As trocas entre os diferentes modos de operação devem ser feitas em “bumpless” no sinal de saída. A utilização dos modos de controle deve ser adaptada às possibilidades existente no SC. Assume-se que o controlador PID tem características internas de “anti reset Wind up”, assegurando que a integração é bloqueada quando o sinal de saída do controlador é limitada. 1.7 Válvulas e Motores Assume-se que o SC tem funções operacionais de válvulas e motores, de intertravamento e supervisão normalmente usada como interface pelo operador. Essas funções incluem alarme de discrepância e supervisão do tempo de operação, isto é, falha no fechamento e abertura e falha na partida e parada. 1.8 Falha do sinal de rede Em caso de falha do sinal de rede, todos os sinais de controle ou indicação (rede Profibus PA) devem ir para um valor mínimo ou máximo, de acordo com o diagrama de intertravamento. No caso de falha do sinal da rede Profibus PA de processo, um alarme deve ser acionado e o controlador deve ir para modo MAN, com o sinal de saída mantido no valor atual. 1.9 Arquitetura do Sistema de Controle O Sistema de Controle proposto é do tipo arquitetura distribuída, com um Controlador Lógico Programável (CLP) e Estações de Supervisão. Três redes de comunicação estão previstas: Rede Profibus PA: para os sinais de processo para controle e indicações, comunicando com os transmissores e posicionadores de válvulas; Rede Asi: para sinais de intertravamento, comunicando com as chaves fim de curso, válvulas solenóides e demais dispositivos em contato seco ou a ser alimentado em 24 Vdc, baixo consumo; e Rede Profibus DP: para sinais de controle e/ou supervisão de dispositivos do CCM, tais como inversores de freqüência e painel das válvulas de partida e de bloqueio. Prevê-se a utilização de módulos de entradas e saídas analógicos que serão disponibilizados para a segurança da caldeira. A supervisão do processo é feita através de estações de operação e software de supervisão configurado para a aplicação. O Sistema de Controle e Supervisão (micros+ impressoras) deve ser alimentado por um No-break, com autonomia de no mínimo 15 minutos. 1.10 Filosofia de Controle e Segurança A Caldeira modelo AT-200 tem os seguintes sistemas auxiliares: um sistema de resfriamento de amostra, um sistema de adição química e válvula dessuperaquecedora. A DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 5 / 31 alimentação do bagaço de cana é feita através de dosadores de bagaço com variadores de velocidade tipo inversores de freqüência. A condição normal (máxima) de operação é: vazão de vapor de 200 (220) t/h a pressão de 67 kg/cm2 e temperatura de 490 graus Celsius A caldeira e os sistemas auxiliares serão controlados e monitorados pelo Sistema de Controle. O CCM será do tipo inteligente com rede PROFIBUS DP, sendo que todas as cargas elétricas, motores elétricos e inversores, são comandados pelo Sistema de Controle. Os motores podem ser ligados localmente no CCM quando a chave LOCAL-MAN-REMOTO estiver na posição LOCAL. No local de instalação dos motores dos ventiladores FDF-ar primário, FDF-ar secundário, IDF´s e Motobombas de água de alimentação devem ser instalado um botão para desligamento de Emergência. 1.11 Filosofia de Controle Os principais tópicos do controle são os seguintes: - Abertura e fechamento de válvula de partida e válvula principal de vapor (PROFIBUS DP); - Liga / Desliga ventiladores e exaustores; - Liga / Desliga Bombas de água de alimentação; - Liga / Desliga bombas de óleo de lubrificação da turbo-bomba; - Sequenciamento dos sopradores de fuligem; - Temporização das válvulas de descarga de fundo; - Sequenciamento da Limpeza da Grelha (vapor); - Controle do nível (três elementos); - Controle da temperatura de vapor; - Controle da combustão (paralelo simples) - Controle da pressão de vapor para sopradores de fuligem e limpeza da grelha - Temporização da descarga do lavador de gases - Controle de nível do Desaerador - Controle de “over flow” do Desaerador - Controle de Pressão do Desaerador - Controle de vazão mínima das bombas de água A partida da caldeira deve ser feita com todos os controladores em MAN, passando-os para AUTO quando constatado pelo operador que as condições de operação estão adequadas e seguras. Quando a caldeira for colocada em carga, o sistema de controle deve ser capaz de automaticamente controlar a caldeira dentro dos limites de operação normal. A malha de controle principal (master) será a malha de controle de pressão do sistema de geração de vapor, tendo como variável de processo o transmissor de pressão da linha de vapor principal. 1.12 Filosofia de Segurança O sistema de segurança da caldeira é implementado em lógica fixa (reles eletromecânicos) e supervisionado no SC. Os sinais de desligamento da caldeira são: - I1 - nível baixo-baixo do tubulão de vapor pelo eletrodo (LSLL-102-3) - I2 – nível baixo-baixo do tubulão de vapor pelo transmissor de nível do tubulão (LIT- 102-1) - I3 – nível baixo-baixo do tubulão de vapor pelo transmissor de nível do tubulão (LIT- 102-2) - I7 - pressão baixa de ar de instrumentos pelo pressostato de ar de instrumentos (PSL- 119) DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 6 / 31 - I8 - botão de Emergência do Sistema de Controle, instalado no painel de controle (HS- 001.1) - I9 - botão de emergência no supervisório, configurado no Sistema de supervisão(HS- 001.2) - I10 - temperatura alta-alta de vapor superaquecido, pelo transmissor de temperatura do vapor principal (TIT-107-3) - I11 – pressão alta do vapor saturado – pelo transmissor de pressão (PIT-107-1) - I12 – pressão baixa-baixa de ar de instrumentos pelo transmissor (PIT-119) - I13 – pressão alta-alta do vapor principal pelo pressostato (PSH-107) - I14 – pressão alta-alta do vapor principal pelo transmissor de pressão (PIT-107-3) - Exaustor parado - Ventilador de ar forçado parado primário - Ventilador de ar forçado parado secundário - Ventilador auxiliar parado Alarmes - Nível alto da caldeira (LIT-102-1/LIT-102-2) - Nível baixo da caldeira (LIT-102-1/LIT-102-2) - Nível baixo-baixo da caldeira (LIT-102-1/LIT-102-2 / LSLL-102-3) - Nível alto-alto da caldeira (LIT-102-1/LIT-102-2/ LSHH-102-3) - Pressão alta do vapor superaquecido (PIT-107-3) - Temperatura alta-alta do vapor superaquecido (TIT-107-3) - Motor dos ventiladores IDF-1 e IDF-2 desligados (Rede Profibus DP) - Pressão baixa de ar de instrumentos (PSL-119 / PIT-119) - Pressão baixa de água de alimentação (PIT-103) - Pressão alta da fornalha (PIT-120-7) - Nível baixo desaerador (LSL-102-4) - Nível baixo - baixo desaerador (LSLL-102-4 e LSLL-102-4) - Nível alto desaerador (LSH-102-4) - Nível alto-alto desaerador (LSHH-102-4 e LSHH-102-4) Totalizações - Vazão de água de alimentação (FQ-103) - Vazão de vapor superaquecido (FQ-107) DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 7 / 31 2 Malhas de controle 2.1 Controle da Combustão Fluxograma P & I – Ar e Gases de combustão: 84715-1.070.11776 O controle de combustão é resumido neste item e detalhado no item 2.2 deste documento. A caldeira AT-200 pode operar modulando no range de 70 a 110 % do MCR. Um controlador de pressão (master) é usado como sinal de demanda para a malha de controle dos dosadores de bagaço de cana e controle do ar de combustão. O controle é do tipo Paralelo Simples. 2.2 Controle de Pressão de Vapor Fluxograma P & I – Água e Vapor 84715-11770 Objetivo: manter a pressão de vapor especificada Método de controle: controle paralelo simples Set-point pelo operador Controlador: PIC – 107-3 Controlador de pressão de vapor Medição PIT – 107-3 Pressão de vapor no coletor de vapor ST-101.1 a 101.7 Vazão de bagaço (rotação dos inversores de freqüência dos dosadores de bagaço) AT-120-1 Porcentagem de oxigênio nos gases de combustão AT-120-2 Porcentagem de CO nos gases de combustão Dispositivo: SY-101.1 a 101.7 Inversores de freqüência dos dosadores de bagaço de cana SY-104-1 Inversor de freqüência do motor do ventilador do ar secundário LT. SY-104-2 Inversor de freqüência do motor do ventilador do ar primário HT. 2.2.1 Descrição Controle tipo Paralelo Simples O controlador de pressão de vapor é o controlador master do controle da combustão, sendo a pressão de vapor superaquecido a variável de processo. A saída do controlador é o sinal da demanda da combustão, que é usada como set-point dos inversores de freqüência dos motores dos ventiladores de ar forçado (primário HT e secundário LT) e dos inversores de freqüência dos dosadores de bagaço de cana. Para cada inversor de freqüência dos dosadores de bagaço de cana existe uma estação “Bias” que permite a modulação de cada dosador independentemente. Também é possível a operação dos mesmos em valores diferentes de velocidade, com um valor de taxa ajustada entre eles. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 8 / 31 A vazão de ar de combustão é determinada pela curva de relação ar / combustível. O operador tem a possibilidade de alterar a vazão de ar demandada dentro de certos limites. Esta curva é determinada / ajustada no start-up da caldeira onde se determinam os valores da relação ideal para uma boa queima. Também, a relação ar/combustível possui o ajuste fino da porcentagem de oxigênio. O controlador de pressão master pode ser operado em modo MAN ou AUTO. Em modo MAN a caldeira opera com queima fixa. Em modo AUTO os dosadores e os ventiladores têm a rotação modulada para encontrar a pressão definida pelo operador (set-point). A integral do algoritmo do controlador master deve ser bloqueada se uma das conexões aos controladores para combustível e ar é limitada para um valor de saída mínimo ou máximo. 2.2.2 Intertravamentos - PIT-107-3 – Pressão alta-alta do vapor superaquecido (TRIP da caldeira) 2.2.3 Alarmes - PAH-107-3 Pressão Alta do Vapor superaquecido 2.3 Controle de Nível do Tubulão Fluxograma P & I – Água e Vapor: 84715-1.070.11770 Objetivo: Controle do nível de água no tubulão de vapor da caldeira Método de Controle : Controle Cascata a três elementos Set-point pelo operador Controladores: LIC-102-1 Controlador de Nível do tubulão FIC-103 Controlador de vazão de água Medidas: LIT-1012-1 Nível de água do tubulão LIT-102 -2 Nível de água do tubulão PIT-107-3 Pressão de vapor principal FIT-107 Vazão de vapor superaquecido TIT-107-3 Temperatura de vapor superaquecido FIT-103 Vazão de água de alimentação LSLL-102-3 Nível baixo-baixo de água no tubulão LSHH-102-3 Nível alto-alto de água no tubulão Dispositivo: LV-103-1 e.LV-103-2 Válvulas de controle de água de alimentação 2.3.1 Descrição Um controlador de nível de água do tubulão de vapor e um controlador de vazão de água de alimentação conectados em cascata controlam o nível de água da caldeira. A saída do controlador de nível é graduada e usada como set-point para o controlador de vazão. O controlador de vazão de água recebe um sinal de realimentação da vazão de vapor compensada. Denominado controle de vazão a três elementos. Através da variação do nível do tubulão de vapor, devido às variações de carga, o sinal de realimentação da vazão de vapor fará a válvula de controle de água operar de acordo com a vazão de vapor da caldeira. A influência do sinal de realimentação pode ser ajustada durante o comissionamento (bias). DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 9 / 31 Quando o controlador de vazão não está operando em modo externo, o controlador de nível pode automaticamente ser guiado para retorno “bumpless”. Um sinal adequado de guia deve ser graduado diferente para vazão de água e vazão de vapor. A medida do nível do tubulão é compensada pela pressão para indicação correta do nível de água. Pode-se operar utilizando-se o transmissor de nível LIT-102-1, o transmissor de nível LIT-102-2 ou a média aritmética entre os dois sinais de nível, selecionando-se no sistema supervisório. O nível alto do tubulão de vapor coloca a válvula de controle de água na posição de saída mínima (fechada) e o nível baixo coloca a válvula na posição de saída máxima (aberta). Para detecção de mau funcionamento da malha de controle de vazão de água, são implementados alarmes de discrepância entre a vazão de água e vazão de vapor e entre os níveis do lado esquerdo e lado direito do tubulão de vapor. O alarme deve ser acionado somente quando a pressão for maior que 30 bar. 2.3.2 Intertravamentos - LSLL-102-3 – Nível baixo-baixodo tubulão de vapor (TRIP da caldeira) - LSLL-102-1 – Nível baixo-baixo do tubulão de vapor (TRIP da caldeira) - LSLL-102-2 – Nive baixo-baixo do tubulão de vapor (TRIP da caldeira) 2.3.3 Alarmes - FdAH-100 – Alarme de Discrepância entre vazão de vapor e vazão de água - LdAH – 102 – Alarme de Discrepância entre nível lado direito e lado esquerdo - LAL – 102-1/ 102-2 – Nível baixo do tubulão de vapor - LAH-102-1 / 102-2 – Nível alto do tubulão de vapor - LALL-102-1/102-2/102-3 – Nível baixo-baixo do tubulão de vapor - LAHH- 102-1/102-2/102-3 – Nível alto-alto do tubulão de vapor - 2.4 Controle de Temperatura de Vapor Fluxograma P & I – Água e Vapor: 84715-1.070.11770 Objetivo: Controle da temperatura de vapor principal Método de Controle: Controle PID Set-point pelo operador Controladores: TIC-107-3 Controlador temperatura de vapor Medidas: TIT-107-3 Temperatura de vapor superaquecido Dispositivo: TCV-107 Válvula dessuperaquecedora FV-107-1 Válvula de partida 2.4.1 Descrição Um controlador tipo PID controla a temperatura do vapor superaquecido. A saída do controlador modula a válvula de controle do dessuperaquecedor TCV-107. O dessuperaquecedor é instalado entre o superaquecedor primário e o superaquecedor secundário. O range do set-point do controlador master deve ser rigorosamente limitado para as condições de projeto. A medição de temperatura – variável de processo – é feita por um termopar – tipo J e um transmissor de temperatura. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 10 / 31 Na ocorrência de temperatura alta-alta (TSHH-107-3) o SC comanda a válvula de partida (FV-107-1) para a posição aberta. 2.4.2 Intertravamentos - TSHH-107-3 Temperatura superaquecida do vapor principal 2.4.3 Alarmes - TAH-107-3 temperatura Alta no vapor principal - TAHH-107-3 Temperatura superaquecida do vapor principal 2.5 Controle da Válvula de Partida. Fluxograma P & I – Água e Vapor: 84715- 1.070.11770 Objetivo: Desaeração do tubulão da caldeira na partida da caldeira e refrigeração do superaquecedor Método de Controle: Automático com temperatura alta-alta ou vazão baixa de vapor superaquecido ou Manualmente pelo operador do SC Medidas: TIT-107-3 Temperatura do vapor superaquecido FIT-107 Vazão de vapor superaquecido Dispositivo: FV-107-1 Válvula de partida 2.5.1 Descrição A válvula de partida da caldeira é operada manualmente do SC ou do painel de operação da válvula de partida (local) via estação manual HIC-107-1 Sinais de chaves fim de curso são enviados ao SC para sinalização / monitoração da posição da válvula de partida. Na ocorrência de temperatura alta-alta ou vazão baixa do vapor superaquecido a válvula de partida é comandada para a posição aberta. O SC recebe um sinal de posição da válvula via rede Profibus DP. 2.5.2 Intertravamentos - TSHH-107-3 Temperatura superaquecida do vapor principal - FALL-107- Vazão muito baixa do vapor principal 2.5.3 Alarmes - ZA-107-1- Válvula em Falha 2.6 Controle de depressão da fornalha Fluxograma P & I – Ar e Gases de Combustão: 84715-1.070.11776 Objetivo: Controle da depressão da fornalha Método de Controle : Controle simples PID Set-point pelo operador DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 11 / 31 Controladores: PIC-120-7 Controlador de depressão da fornalha Medidas: PIT-120-7 Depressão na fornalha Dispositivo: SY-120-1/SY-120-2 Inversores de freqüência dos motores dos ventiladores induzidos 2.6.1 Descrição O controlador de depressão da fornalha é do tipo modulante a um elemento. Ele recebe o sinal da variável de processo de um transmissor de depressão instalado na fornalha e modula os inversores de freqüência dos motores dos ventiladores de gases de combustão. O sinal de saída do controlador de pressão (PIC-120-7) atua como antecipatório do controlador de depressão da fornalha. 2.7 Controle da Pressão do vapor para Sopradores de Fuligem e Limpeza da Grelha Fluxograma P & I - Água e Vapor: 84715-1.070.11770 Objetivo: Controle da pressão de vapor para sopradores de fuligem Método de Controle: Controle simples PID Set-point pelo operador Controladores: PIC-107-2 Controlador de pressão de vapor para sopradores de fuligem Medidas: PIT-107-2 Pressão de vapor na linha dos sopradores de fuligem Dispositivo: PCV-107-1 Válvula de controle (redutora de pressão) 2.7.1 Descrição O controlador da pressão do vapor para os sopradores de fuligem é do tipo modulante a um elemento. Ele recebe o sinal da variável de processo de um transmissor de pressão instalado na linha de suprimento de vapor para os sopradores e limpeza da grelha e modula uma válvula de controle. 2.8 Controle de Nível do Desaerador Fluxograma P & I - desaerador e bombeio de água: 84715-1.070.11769 Objetivo: Controle do nível de água no Desaerador Método de Controle : Controle a um elemento Set-point pelo operador Controladores: LIC-102.4 Controlador de Nível do Desaerador Medidas: LIT-102.4 Nível de água do Desaerador LSLL-102.4 Nível baixo-baixo no Desaerador DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 12 / 31 LSHH-102.4 Nível alto-alto no Desaerador Dispositivo: LV-108.2 Válvula de controle de vazão de água de make up 2.8.1 Descrição Um controlador de nível de água do controla o nível de água do Desaerador, tipo modulante a um elemento. Ele recebe um sinal de processo do transmissor de nível do desaerador e modula a válvula de água de make-up, para controlar o nível no set-point definido pelo operador da caldeira. Opera-se utilizando o transmissor de nível LIT-102.4. 2.8.2 Intertravamentos - LSLL-102.4 - Nível Baixo Baixo do Desaerador ( desliga bombas moto e turbo ) - LSHH -102.4 - Nível Alto Alto do Desaerador ( Comanda Válvula LCV-135 ) 2.8.3 Alarmes - LAL-102.4- Nível Baixo do desaerador - LAH-102.4 - Nível Alto do desaerador - LALL-102.4 - Nível Baixo Baixo do desaerador - LAHH-102.4 - Nível Alto Alto do Desaerador 2.9 Controle de Pressão do Desaerador Fluxograma P & I – Desaerador e bombeio de água: 84715-1.070.11769 Objetivo: Controle de pressão do Desaerador Método de Controle : Controle a um elemento Set-point pelo operador Controladores: PIC-108 Controlador de Pressão do Desaerador Medidas: PIT-108 Pressão do Desaerador Dispositivo: PV-108 Válvula de controle de vazão de vapor 2.9.1 Descrição O controlador de pressão do desaerador é do tipo modulante a um elemento. Ele recebe o sinal da variável de processo do transmissor de pressão do desaerador e modula a válvula de controle de vazão de vapor. 2.9.2 Alarmes PAH-108 – Pressão alta do desaerador DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 13 / 31 2.10 Controle de VazãoMínima das bombas Fluxograma P & I – Desaerador e bombeio de água: 84715-1.070.11769 Objetivo: Controle de vazão mínima das bombas Método de Controle : Controle a um elemento Set-point pelo operador Controladores: FIC-103.1 Controlador de Vazão Mínima Moto bomba Auxiliar FIC-103.2 Controlador de Vazão Mínima Moto Bomba N°1 FIC-103.3 Controlador de Vazão Mínima Moto Bomba N°2 FIC-140.4 Controlador de Vazão Mínima Turbo Bomba Medidas: FIT-103 Vazão de água de alimentação da Caldeira Dispositivo: FCV-103.1 Válvula de controle de vazão de água de recirculação FCV-103.2 Válvula de controle de vazão de água de recirculação FCV-103.3 Válvula de controle de vazão de água de recirculação FCV-103.4 Válvula de controle de vazão de água de recirculação 2.10.1 Descrição O controlador de vazão mínima de água das bombas é do tipo modulante a um elemento. Cada bomba possui a sua própria Malha de Controle. Cada controlador recebe o sinal da variável de processo do transmissor de vazão de água de alimentação da caldeira e modula a válvula de controle de vazão mínima de água. 2.11 Controle de Over Flow Fluxograma P & I - desaerador e bombeio de água: 84715-1.070.11769 Objetivo: Controle do nível de água no Desaerador Método de Controle : Controle a um elemento Set-point pelo operador Controladores: LIC-108.2 Controlador de Nível do Desaerador Medidas: LIT-102.4 Nível de água do Desaerador LSLL-102.4 Nível baixo-baixo no Desaerador LSHH-102.4 Nível alto-alto no Desaerador Dispositivo: LV-108 Válvula de controle Over Flow DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 14 / 31 2.11.1 Descrição O controle de Over Flow é realizado pelo Nível do desaerador LIT-102.4, atuando na Válvula LCV-135 de acordo com a curva de relação LV-108. 2.11.2 Intertravamentos i) A válvula de controle do “over flow” é aberta quando da ocorrência de nível alto-alto no desaerador. ii) A ocorrência de nível baixo-baixo do desaerador, pela chave de nível ou pelo transmissor, provoca o desligamento das moto bombas e da turbo bomba de água de alimentação da caldeira. 2.11.3 Alarmes LALL-102.4 – Nível baixo baixo do desaerador pela chave bóia LAHH-102.4 – Nível alto-alto do desaerador pela chave bóia DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 15 / 31 3 Válvulas de ON-OFF, Atuadores de damper`s, bombas e motores. 3.1 Válvula de bloqueio do vapor Principal Fluxograma P & I - Água e Vapor: 84715-1.070.11770 Dispositivo: FV-107-2 Válvula de vapor principal Válvula by-pass-manual 3.1.1 Descrição A válvula de vapor principal é operada do Sistema de Controle. Antes da abertura da válvula de vapor principal, a válvula de vapor auxiliar deve ser aberta manualmente, para a equalização da pressão a montante e a jusante da válvula principal. 3.1.2 Alarmes - ZA-107-2- Válvula em falha 3.2 Atuador do Registro do Ventilador de Ar de Combustão FDF-HT (ar primário) Fluxograma P & I – Ar e Gases: 84715-1.070.111776 Dispositivos FV-104-2 Atuador do registro de ar do ventilador primário ZSL-104-2 Chave fim de curso fechada ZSH-104-2 Chave fim de curso aberta SV-104-2 Válvula solenóide 3.2.1 Descrição: O atuador do registro de ar do ventilador de ar forçado de combustão HT tem a função ON- OFF e fecha na condição de trip da caldeira. 3.3 Atuador do Registro do Ventilador de Ar de Combustão FDF-LT (ar secundário) Fluxograma P & I – Ar e Gases: 84715-1.070.111776 Dispositivos: FV-104-1 Atuador do registro de ar do ventilador secundário ZSL-104-1 Chave fim de curso fechada ZSH-104-1 Chave fim de curso aberta SV-104-1 Válvula solenóide 3.3.1 Descrição: O atuador do registro de ar do ventilador de ar forçado de combustão LT tem a função ON- OFF e fecha na condição de trip da caldeira. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 16 / 31 3.4 Atuadores dos Registros dos Ventiladores Induzidos IDF Fluxograma P & I – Ar e Gases: 84715-1.070.11776 Dispositivos: FV-120-1 e FV-120-2 Atuador do registro do Ventilador de induzido IDF ZSL-120-1/120-2 Chave fim de curso fechada ZSH-120-1/ 120-2 Chave fim de curso aberta SV-120-1 / 120-2 Válvula solenóide 3.4.1 Descrição: Os atuadores dos registros dos ventiladores induzidos de gases de combustão têm a função ON-OFF e fecham na condição de trip da caldeira. 3.5 Bombas de Água de Alimentação Fluxograma P&I – Bombeio e Desaerador 84715-1.070.11769 Dispositivos PdIT-103.1 Transmissores de pressão diferencial - PdIT-103.2 filtro de água de alimentação PdIT-103.3 PdIT-103.4 ZT-100 Rotação da turbo bomba LSLL-102.4 nível baixo-baixo do desaerador pela chave de bóia LSLL-102.4 nível baixo-baixo do desaerador pelo transmissor 3.5.1 Descrição As bombas de água de alimentação são acionadas: três através de motores elétricos (bomba 1, bomba 2 e bomba auxiliar) e uma através de turbina. As bombas operam em redundância, sendo que em operação normal opera as moto bombas e na ocorrência de perda de uma das moto bomba a turbo bomba entra em operação. Na sucção das bombas um filtro de água opera com um transmissor de pressão diferencial, que em caso de sujeiras no filtro (entupimento da linha) um alarme é acionado para que se processe a limpeza do respectivo filtro. A pressão da água de alimentação é monitorada pelo transmissor de pressão PIT-103. 3.5.2 Intertravamentos i) Na ocorrência de nível baixo-baixo do desaerador as bombas devem ser desligadas. 3.5.3 Alarmes PdAH-103.1- alta pressão do filtro da moto bomba auxiliar PdAH-103.2 – alta pressão do filtro da moto bomba 1 PdAH-100.3 – alta pressão do filtro da moto bomba 2 PdAH-103.4 – alta pressão do filtro da turbo bomba PALL-103 – pressão baixa baixa na turbo bomba PAHH-103 – pressão alta alta na turbo bomba DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 17 / 31 3.6 Sequenciamento de partida e parada dos motores dos ventiladores e dosadores Fluxograma – Ar e gases 84715- 1.070.11776 Dispositivos ME-652-10.1-1 - motor do ventilador induzido 1 ME-652-10.1-2 - motor de ventilador induzido 2 ME-652-10.1-4 - motor do ventilador FDF-HT ME-652-10.1-3 – motor do ventilador FDF-LT ME-652-M14.2-35 – motor do ventilador auxiliar ME-652-14.2-21 a 27 - motor dos dosadores de bagaço 3.6.1 Descrição A partida dos motores dos ventiladores induzidos e de ar de combustão e dos dosadores de bagaço deve seguir a seguinte seqüência: - motor do ventilador induzido 1 ou 2 - motor do ventilador induzido 2 ou 1 - motor do ventilador do ar de combustão – FDF – LT - motor do ventilador do ar de combustão – FDF – HT - motor do ventilador auxiliar - motor dos dosadores de bagaço (qualquer seqüência) A paradados motores dos ventiladores deve seguir a seqüência inversa, ou seja, dosadores - auxiliar-..etc. 3.6.2 Intertravamentos i) Motor do ventilador induzido 1 ou 2 – desliga com: - trip da caldeira ii) Motor do ventilador ar de combustão LT – desliga com: - trip da caldeira - motor do ventilador induzido 1 e 2 iii) Motor do ventilador ar de combustão HT- desliga com: - trip da caldeira - motor do ventilador induzido 1 e 2 - motor do ventilador ar de combustão LT iv) Motor do ventilador auxiliar –desliga com: - trip da caldeira - motor do ventilador induzido 1 e 2 - motor do ventilador ar de combustão HT - motor do ventilador ar de combustão LT v) Motores dos dosadores de bagaço- desliga com: - trip da caldeira - motor do ventilador induzido 1 e 2 - motor do ventilador ar de combustão LT - motor do ventilador ar de combustão HT - motor do ventilador auxiliar 3.6.3 Alarmes - motores em falha. 3.7 Sequenciamento de Sopragem de Fuligem Fluxograma P & I - Água e Vapor: 84715-1.070.11770 Dispositivo: PCV-107-1 Válvula de controle da pressão do vapor para sopradores DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 18 / 31 ZSL-107-1 / ZSH-107-1 Chave fim de curso da válvula de controle da pressão de vapor para sopradores XV-108-1/ XV-108-2 Válvulas de dreno de condensado dos sopradores ZSL-108-1/ ZSH-108-1 ZSL-108-2/ ZSH-108-2 Chaves fim de curso das válvulas de dreno de condensado dos sopradores 3.7.1 Descrição a) Definição da seqüência de sopragem: SF-652-32: Soprador rotativo fixo lado esquerdo SF-652-33: Soprador rotativo fixo lado direito SF-652-34: Soprador rotativo fixo lado esquerdo SF-652-35: Soprador rotativo fixo lado direito SF-652-30: Soprador retrátil do superaquecedor lado esquerdo SF-652-31: Soprador retrátil do superaquecedor lado direito b) Condições que devem ser verificadas para permitir o Sequenciamento automático: 1. Não está sendo feita a limpeza da grelha. 2. Não está sendo feita a descarga de fundo. 3. Todos os sopradores devem estar desligados. 4. Nível normal (não alto e não baixo). 5. Pressão da Caldeira normal (não alta e não baixa). 6. Pressão do vapor normal para sopradores de fuligem / limpeza da grelha. c) Descrição do sequenciamento automático: 1. Comando manual do operador (via supervisório) para inicio de operação de sopragem ou automaticamente quando decorrido o tempo definido entre Sopragem. (item 26) 2. Comando do SC posicionando a válvula de controle PCV-107-1 em “posição mínima” por um período de tempo de 60 seg. (posição e tempo - ajustável de 60 a 300 seg. - a serem definidos na partida), para aquecimento da linha. Após este período de tempo deverá ser habilitada a modulação da malha de controle de pressão do vapor para sopragem de fuligem e limpeza da grelha, passando-a de “manual” para “automático”. Aguardar 60 seg. (tempo ajustável na tela do supervisório de 60 a 300 seg.), para confirmação de que o ”set point” da pressão foi atingido e a pressão está estabilizada. 3. Conta tempo de 5 seg. para operação da válvula e pressurização da linha. 4. Sinal do fim de curso confirma válvula de vapor fechada, então sinaliza válvula com defeito e aborta seqüência (vai para item 18). Sinal do fim de curso confirma que a válvula de vapor não está fechada, continua seqüência. 5. Conta tempo de 180 seg. aquecimento da linha (ajustável de 0 a 300 seg.). 6. Comando do SC para fechar válvula de dreno. 7. Conta tempo de 3 seg. para operação da válvula. 8. Sinal do fim de curso não confirma válvula de dreno fechada, então sinaliza válvula com defeito e aborta seqüência (vai para item 18). Sinal do fim de curso confirma válvula de dreno fechada, continua seqüência. 9. Sinal do pressostato não confirma pressurização da linha, então sinaliza pressurização com defeito e aborta seqüência (vai para item 18). Sinal do pressostato confirma pressurização, continua seqüência. 10. Comando do SC para ligar soprador de fuligem. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 19 / 31 11. Conta tempo de 2 seg. para operação liga soprador. 12. Sinal do CCM não confirma soprador ligado, então sinaliza soprador com defeito e aborta seqüência (vai para item 18). Sinal do CCM confirma soprador ligado, continua seqüência. 13. Conta tempo máximo de sopragem (hold seg. – ajustável de 0 a 300 seg, individualmente por soprador). Sinaliza no supervisório, via contato do motor do soprador, soprador – OPERANDO. 14. Sinal do CCM confirma soprador ligado, então sinaliza soprador com defeito e aborta seqüência (vai para item 18). Sinal do CCM não confirma soprador ligado, continua seqüência. 15. Conta tempo de 3 seg. para iniciar seqüência do próximo soprador 16. Repetir seqüência de 10 a 15, “n” vezes (“n” ajustável de 1 a 10) 17. Assim sucessivamente, até o ultimo soprador. 18. Comando do SC para fechar válvula de controle do vapor para sopradores e abrir válvula de dreno de condensado. 19. Comando do SC retirando todos os sinais de liga soprador 20. Conta tempo de 5 seg. para operação da válvula e despressurização da linha. 21. Sinal do fim de curso não confirma válvula de vapor fechada, então sinaliza válvula com defeito (vai para item 27). Sinal do fim de curso confirma que a válvula de vapor está fechada, continua seqüência. 22. Sinal do pressostato confirma pressurização da linha, então sinaliza despressurização com defeito (vai para item 27). Sinal do pressostato confirma despressurização, continua seqüência. 23. Sinal do fim de curso confirma válvula de dreno fechada, então sinaliza válvula com defeito (vai para item 27). Sinal do fim de curso não confirma válvula de dreno fechada, continua seqüência. 24. Sinal do CCM confirmando algum soprador ligado, então sinaliza soprador com defeito (vai para item 27). Sinal do CCM confirma nenhum soprador ligado, continua seqüência. 25. Indica fim de sopragem e conta tempo de 8 horas entre sopragens (ajustável de 4 a 12 horas). Decorrido o tempo avisa o operador através do sistema supervisório. 26. Comando do SC desabilitando a modulação da malha de controle de pressão do vapor para sopragem de fuligem e limpeza da grelha, passando-a de “automático” para “manual”, comandando a válvula PCV-220 para a posição fechada. 27. Na ocorrência de algum desses defeitos (itens 21 a 24) o operador deverá ser alertado pelo sistema supervisório. d) Requisitos Adicionais para configuração do sistema: 1. Permitir comando individual via supervisório de cada componente do sistema, ou seja: Liga/desliga soprador Abre/fecha válvula de bloqueio do vapor para sopradores Abre/fecha válvula de dreno dos sopradores Seleção auto/manual da sopragem Ajuste dos tempos Seleção da seqüência da sopragem (permitindo retirar soprador da seqüência no caso de manutenção do mesmo) 2. Após cada comando individual do operador, deverá ser sinalizado na tela do supervisório se algum permissível operacional não está sendo atendido, ficando a cargo do operador se confirma ou não a continuidade do comando. 3. Toda a operação do sistema deverá ser indicada no sistema supervisório. 4. Todos os ajustes de tempo devem estar acessíveis ao operador. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 20 / 31 5. Identificação dos sopradores e instrumentos:Válvula de controle da pressão do vapor para sopragem: PCV-107-1 Válvulas de dreno de condensado: XV-108-1/ XV-108-2 Solenóide: SV-108-1/ SV-108-2 Chave fim de curso – fechada: ZSL-108-1/ ZSL-108-2 Chave fim de curso – aberta: ZSH-108-1/ ZSH-108-2 Pressostato de baixa pressão de vapor: PSL-107 Soprador rotativo fixo: Identificação no diagrama de interligação: SF-652-32, 33, 34,35 Motor do soprador: ME-652-14.2-8,9, 6, 7. Contator: (ver diagrama do CCM) Chave fim de curso de operação: ZS-107-3 / ZS-107-5/ 107-4 / ZS-107-6. Soprador retrátil Identificação no diagrama de interligação: SF-652-30/ 31 Motor do soprador: ME-652-14.2-10/ 11. Contator: (ver diagrama do CCM) Chave fim de curso de avanço: ZS-107-1/ ZS-107-2. Chave fim de curso de retorno: ZSR-107-1/ ZSR-107-2. 3.8 Sequenciamento de Limpeza Automática da Grelha Fluxograma P&I - Água e Vapor: 84715-1.070.11770 Dispositivos: PV-107-3 a 107.9 Válvula de bloqueio de vapor para limpeza/ Fim de curso de válvula fechada. ZSL-107-3 a ZSL-107.9 Fim de curso de válvula fechada. ZSH-107.3 a ZSH-107.9 Fim de curso de válvula aberta. SV-107.3 a SV-107.9 Válvula solenóide da válvula de bloqueio. 3.8.1 Descrição: a) Definição da seqüência de limpeza. A limpeza da grelha deve ser executada por seção, na seguinte ordem: Seção 1 a 7 – comandando as válvulas FV-107.3 a 107.9 DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 21 / 31 b) Descrição do sequenciamento automático 1. Comando manual do operador (via supervisório) para inicio da operação de limpeza ou automaticamente quando decorrido o tempo definido entre limpezas. (item 9) 2. Comando do SC posicionando a válvula de controle PCV-107.1 em “posição mínima” por um período de tempo de 60 seg. (posição e tempo - ajustável de 60 a 300 seg. - a serem definidos na partida e com possibilidade de ajuste na tela do supervisório), para aquecimento da linha. Após este período de tempo deverá ser habilitada a modulação da malha de controle de pressão do vapor para sopragem de fuligem e limpeza da grelha, passando-a de “manual” para “automático”. Aguardar 60 seg. (tempo ajustável na tela do supervisório de 60 a 300 seg.), para confirmação de que o ”set point” da pressão foi atingido e a pressão está estabilizada. 3. Sinal do pressostato não confirma pressurização da linha, então sinaliza pressurização com defeito e aborta seqüência (vai para item 10). Sinal do pressostato confirma pressurização, continua seqüência. 4. Estabilizada a pressão, será aberta a válvula de controle FV-107.3, por tempo determinado (ajustável de 0 - 60 segundos), para a limpeza da secção 1 da grelha. Para início da contagem do tempo de abertura é esperada a confirmação de abertura da válvula pelo fim de curso ZSH-107.3. Após o termino deste tempo o sistema de controle (SC) comandará o fechamento desta válvula FV-107.3, com a confirmação de seu fechamento pelo fim de curso ZSL-107.3. Não havendo esta confirmação, deverá ser sinalizada esta condição no sistema de Controle. Deverá ser solicitada ao operador à decisão se continua à seqüência ou não. 5. Após a confirmação do fechamento da válvula de bloqueio FV-107.3, é contado um tempo (ajustável de 0 - 300 segundos) para regularização da queima na secção que foi limpa 6. Em seguida, é aberta a próxima válvula de bloqueio FV-107.4, idem itens 4 e 5 e assim por diante, até a última válvula FV-107.9. 7. Paralelamente ao início da operação de limpeza da grelha deverá ser iniciada a contagem do tempo máximo de limpeza (ajustável pela tela do sistema supervisório e com faixa a ser definida na partida). Também, para as demais operações intermediárias deverá haver a contagem de tempos máximos de operação. Atingido um destes valores, deverá ser sinalizada no supervisório esta condição e abortada a operação, cabendo ao operador a decisão de reiniciá-la manualmente após a verificação do defeito. 8. Após a operação da última válvula de bloqueio FV-107.9, deverá haver comando do SC desabilitando a modulação da malha de controle de pressão do vapor para sopragem de fuligem e limpeza da grelha, passando-a de “automático” para “manual”, comandando a válvula PCV-107.1 para a posição fechada. 9. Em seguida, o sistema passará a contar o tempo de intervalo de limpeza (ajustável de 0 – 3 horas), para a execução da próxima limpeza, estando o comando na condição “automático”. O operador poderá interromper ou dar início a esta seqüência, bem como comandar cada válvula individualmente em qualquer seqüência, posicionando o Sistema em ”manual” 10. Na ocorrência de qualquer defeito o operador deverá ser alertado pelo sistema supervisório. c) Condições que devem ser verificadas para permitir o sequenciamento automático: 1. Nível da caldeira está normal (Não alto e não baixo). 2. Temperatura do vapor está normal (Não baixa). 3. Pressão do vapor da caldeira está normal (Não baixa) PIT-107-1. 4. Variação de vazão de vapor está normal (Não alta). 5. Não está sendo feita a sopragem de fuligem (Válvulas de dreno fechadas). 6. Não está sendo feita a descarga de fundo. 7. Pressão do vapor para sopradores de fuligem / limpeza da grelha normal. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 22 / 31 d) Indicações no Supervisório 1. Após cada comando individual do operador, deverá ser indicado na tela do supervisório se algum permissível operacional não está sendo atendido, ficando a cargo do operador se confirma ou não a continuidade do comando. 2. Toda a operação do sistema deverá ser indicada no sistema supervisório. 3. Todos os ajustes de tempo devem estar acessíveis ao operador. 3.9 Válvula de Descarga do Lavador de Gases Fluxograma P & I – Lavador de Gases: 84715-1.070.11772 Dispositivos KV-121.1/ 121.2 Válvula ON-OFF ZSL-121.1/ ZSL-121.2 Chave fim de curso ZSH-121.1/ ZSH-121.2 Chave fim de curso LIT-102.5 / LIT-102.5 Transmissor de Nível PSL-121- Pressostato de baixa – água spray para lavadores 3.9.1 Descrição O Lavador de Gases de combustão recebe os gases do duto de gases da combustão e água para retirada de particulados. A válvula automática de descarga de fundo tem a função de descarregar as impurezas retidas no cone inferior do lavador. A periodicidade da descarga de fundo depende da quantidade de arrastados e retidos no lavador. A programação deve ser feita considerando um período de descarga de 5 segundos (ajustável) e um intervalo de tempo entre descargas de 60 minutos (ajustável). Deverá ser possível a abertura da válvula manualmente, a critério do operador, via SC. 3.9.2 Condições para Sequenciamento Verificar se as válvulas de bloqueio manual de água de alimentação dos lavadores estão abertas. 3.9.3 Alarmes PAL-21 – Pressão baixa de água spray para lavadores de gases LAL-102.5 / 102.5 – Nível baixo de água no lavador 3.10 Controle de Descarga de Fundo Intermitente Fluxograma P & I – Água e Vapor: 84715-1.070.11770 Objetivo: Controle da qualidade de água da caldeira por descarga das impurezas da água. Método de controle: Controle ON-OFF: controle dos tempos de abertura e fechamento com DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 23 / 31 intervalos definidos pela vazão de vapor.Controlador : dT1 Intervalo entre abertura da válvula dT2 Intervalo de tempo de válvula aberta Dispositivo: KV-103 Válvula de descarga intermitente LSL-102-1 / 102-2 Nível baixo da caldeira LSH-102-1/102-2 Nível alto da caldeira 3.10.1 Descrição A retirada das impurezas da água na caldeira é feita acionando-se a válvula de descarga de fundo da caldeira. O intervalo de tempo de abertura da válvula e intervalo entre aberturas é escolhido após analise laboratorial do condensado. O intervalo entre descargas é controlado por um temporizador implementado no SC, a cada descarga o ciclo se repete. A válvula pode ser comandada manualmente, via atuação do operador no SC ou no local através do volante manual da válvula. Na ocorrência de nível baixo do tubulão de vapor da caldeira a descarga de fundo não deve ser acionada. Na ocorrência de nível alto do tubulão de vapor da caldeira a descarga de fundo abre e fecha quando o nível voltar à condição abaixo do set-point do nível alto menos a histerese de 2%. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 24 / 31 4 Cálculos 4.1 Cálculo da Calibração do transmissor de nível do tubulão de vapor A pressão diferencial medida entre a coluna de água e a coluna de vapor no tubulão, das tomadas de pressão do transmissor de nível, são as bases para a medida do nível. Como as densidades no tubulão variam com a pressão e as densidades nas tomadas de referência são fixas, o diferencial de pressão tem que ser compensada pela pressão, para a indicação correta do nível. COTA TRANSMISSOR DE NÍVEL GARRAFA DE NÍVEL A (mm) 420 300 B (mm) 480 360 DIÂMETRO DA CONEXÃO 1” 1.1/2” DIÂMETRO INTERNO DO TAMBOR (mm) 1500 NOTA: As cotas indicadas A e B estão referidas a partir da L.C. do TV até a L.C. das conexões. 4.1.1 TABELA DE DENSIDADES x PRESSÃO DA CALDEIRA Sendo: PT = Valor lido do transmissor de pressão da caldeira em unidades de engenharia (kg/cm2g), 10 0 15 0 20 0 10 0 nível altíssimo nível alto nível normal nível baixo nível baixíssimo A B Topo Fundo L.C. L.C. L.C. TV DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 25 / 31 DA = Valor da densidade da água em unidades de engenharia (g/cm3), resultado da interpolação na tabela abaixo do valor da pressão da caldeira (PT), DV = Valor da densidade do vapor em unidades de engenharia (g/cm3), resultado da interpolação na tabela abaixo do valor da pressão da caldeira (PT), PT DA DV kg/cm2g g/cm3 g/cm3 0 0.9581 0.0006 5 0.9089 0.0031 10 0.8833 0.0056 15 0.8641 0.0080 20 0.8480 0.0104 25 0.8338 0.0128 30 0.8211 0.0152 35 0.8092 0.0177 40 0.7938 0.0213 45 0.7877 0.0228 50 0.7776 0.0254 55 0.7680 0.0280 60 0.7586 0.0308 69,12 0.7422 0.03583 70 0.7406 0.0363 75 0.7319 0.0392 80 0.7233 0.0422 85 0.7149 0.0452 90 0.7065 0.0483 95 0.6982 0.0515 100 0.6900 0.0548 4.1.2 CALIBRAÇÃO DO TRANSMISSOR DE NIVEL O transmissor de nível deve ser calibrado: (-) 900 a (-) 0 mmCA 4.1.3 EQUAÇÃO DE CORREÇÃO DO NIVEL N1 = (dP - k1*dA - k2*dV + k3*dC)/(dA-dV) Sendo: N1 = resultado em mm dP = valor lido do transmissor de nível da caldeira em mmCA K1 = 0 K2 =900 K3 = 900 dC = 0.995 dA = valor da densidade da água (resultado da interpolação) DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 26 / 31 dV = valor da densidade do vapor (resultado da interpolação) 4.1.4 RESULTADOS Valor do nível (display em %): LT (%) = (N1 * 100) /1000 Valor do nível (em unidade de engenharia): LT (mm) = N1 – 1000 DISTÂNCIA DISTÂNCIA EM RELAÇÃO EM RELAÇÃO VALORES À LINHA DE CENTRO DO TAMBOR TOMADA INFERIOR EM (mm) (mm) % TOMADA SUPERIOR DO TRANSMISSOR +420 900 100,0% NIVEL ALTO-ALTO I +100 580 88% NIVEL ALTO +00 480 73% LINHA CENTRO TAMBOR 0 480 50% NIVEL NORMAL -150 330 50,0% NIVEL BAIXO -350 130 20% NIVEL BAIXISSIMO -450 30 5% TOMADA INFERIOR DO TRANSM. -480 0 0,0% CALCULO DA CALIBRAÇÃO DO TRANSMISSOR DE NIVEL DISTÂNCIA ENTRE TOMADAS H (mm) 900 PRESSÃO DO TAMBOR DE VAPOR Kg/cm2g 69,12 DENSIDADE DO CONDENSADO Kg/m3 995,2 DENSIDADE DA AGUA Kg/m3 742,2 DENSIDADE DO VAPOR Kg/m3 35,83 CALCULO DO MAXIMO DELTA P mmCA -863,4 CALCULO DO MINIMO DELTA P mmCA -397,3 TRANSMISSOR NA CONDIÇÃO DE OPERAÇÃO: - 863,4 a -397,3 mmCA A densidade de água e vapor na pressão diferencial é baseada da tabela de propriedades de vapor e funções geradoras. A entrada para as funções geradoras é a pressão do tubulão medido pelo transmissor de pressão PIT-107-1 4.2 Cálculo da Calibração do transmissor de nível do Desaerador Instalação dos transmissores de nível, do visor de nível e das chaves de nível no Desaerador é mostrada nas figuras abaixo: DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 27 / 31 4.2.1 TABELA DE DENSIDADES x PRESSÃO DA CALDEIRA Sendo: PT = Valor lido do transmissor de pressão da caldeira em unidades de engenharia (kg/cm2g), DA = Valor da densidade da água em unidades de engenharia (g/cm3), resultado da interpolação na tabela abaixo do valor da pressão da caldeira (PT), DV = Valor da densidade do vapor em unidades de engenharia (g/cm3), resultado da interpolação na tabela abaixo do valor da pressão da caldeira (PT), PT DA DV kg/cm2g g/cm3 g/cm3 0 0.9581 0.0006 0,1 0.9562 0.0007 0,2 0.9544 0.0007 0,3 0.9527 0.0008 0,4 0.9511 0.0008 0,5 0.9496 0.0009 0,6 0.9482 0.0009 0,7 0.9467 0.0010 0,8 0.9453 0.0010 0,9 0.9440 0.0011 1,0 0.9423 0.0011 4.2.2 CALIBRAÇÃO DO TRANSMISSOR DE NIVEL O transmissor de nível deve ser calibrado: (-) 4200 a (-) 0 mmCA DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 28 / 31 4.2.3 EQUAÇÃO DE CORREÇÃO DO NIVEL N1 = (dP-k1*dA-k2*dV+k3*dC)/(dA-dV) Sendo: N1 = resultado em mm dP = valor lido do transmissor de nível da caldeira em mmCA K1 = 0 K2 = 4200 K3 = 4200 dC = 0,995 dA = valor da densidade da água (resultado da interpolação) dV = valor da densidade do vapor (resultado da interpolação) 4.2.4 RESULTADOS Valor do nível (display em %): LT (%) = (N1 * 100) /4200 Valor do nível (em unidade de engenharia): LT (mm) = N1 – 4200 DISTÂNCIA DISTÂNCIA EM RELAÇÃO EM RELAÇÃO VALORES À LINHA DE CENTRO DO TAMBOR TOMADA INFERIOR EM (mm) (mm) % TOMADA SUPERIOR DO TRANSMISSOR 4200 100,0% NIVEL ALTO-ALTO I 3840 91,42% NIVEL ALTO 3740 89,04% LINHA CENTRO TAMBOR NIVEL NORMAL 3620 85,19% NIVEL BAIXO 660 15,71% NIVEL BAIXISSIMO 420 10,0% TOMADA INFERIOR DO TRANSM. 0 0,0% CALCULO DA CALIBRAÇÃO DO TRANSMISSOR DE NIVEL DISTÂNCIA ENTRE TOMADAS H (mm) 4200 PRESSÃO DO DESAERADOR Kg/cm2g 0,5 DENSIDADE DO CONDENSADO Kg/m3 995,2 DENSIDADE DA AGUA Kg/m3 948,2 DENSIDADE DO VAPOR Kg/m3 0,9 CALCULO DO MAXIMO DELTA P mmCA -4178,7 CALCULO DO MINIMO DELTA P mmCA -194,0 TRANSMISSOR NA CONDIÇÃO DE OPERAÇÃO:(-)4178,7 a (-)194,0 A densidade de água e vapor na pressão diferencial é baseada da tabela de propriedades de vapor e funções geradoras. DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 29 / 31 A entrada para as funções geradoras é a pressão do tubulão medido pelo transmissor de pressão PIT-108. 4.3 Cálculo da compensação da Vazão de vapor por pressão e temperatura A compensação da vazão de vapor superaquecido pela pressão e temperatura é calculada pela seguinte fórmula: Q c = Ql * SQRT [(P+1,033/T+273,15)*(Tp+273,15 / Pp+1,033)] Q c : Vazão corrigida na pressão e temperatura atual [t/h] 0 a 260 Q l : Vazão medida pelo transmissor (FIT-101) [t/h] 0 a 260 P : Pressão de vapor principal pelo transmissor (PIT-202) [kgf/cm2g] 0 a 100 T : Temperatura de vapor principal pelo transmissor (TIT-204) [C] 0 a 600 Pp : Pressão de operaçào [kg/cm2g] 67 Tp : Temperatura de projeto [C] 490 K : fator de compensação [Tp/Pp] Qc=Ql*SQRT [((P+1,033) / (T+273,15))*( 763,15/68,033)] Qc = Ql*SQRT [((P+1,033)/(T+273,15))*11,217] Para P= 67 kgf/cm2 e T= 490 °C vem Qc = Ql DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 30 / 31 5 Curvas Todas as curvas que estão indicadas no diagrama de controle e de intertravamento devem ser implementadas pelo uso de funções geradoras: A função geradora fornece uma função não linear de uma variável y=f(x). A função calcula uma saída y para uma entrada x. O cálculo é desenvolvido para cada trecho reto que é determinado pelos vetores de X1 até Xn e Y1 até Yn. Para cada valor de X existe um valor de Y correspondente. O valor Y de saída é calculado por meio de interpolação linear entres os dois valores mais próximos de X. 5.1 Curva C1 Diagrama de controle e intertravamento Relação ar/combustível – paralelo simples X - Dosadores de bagaço Y - Vazão de ar de combustão Y - Vazão de ar de combustão (RPM) - SY-101.1 a .7 [kg/h] – SY-104-1 [kg/h] - SY-104-2 X1 Y1 Y1 X2 Y2 Y2 X3 Y3 Y3 X4 Y4 Y4 X5 Y5 Y5 X6 Y6 Y6 X7 Y7 Y7 X8 Y8 Y8 X9 Y9 Y9 X10 Y10 Y10 DEDINI S.A. ____________________________________________________________________________________ Projeto: BRENCO Documento No. 84715- 4.070.0XXXX folha 31 / 31 6 Ajustes de Alarmes e Trips Descrição - Medida Tag No. Unidade Set-point/ Normal Set-point/ Alarme TRIP Nível baixo-baixo do tubulão de vapor LSLL-102-1 % +600 (50%) 5 TRIP caldeira Nível baixo-baixo do tubulão de vapor LSLL-102-2 % +600 (50%) 5 TRIP caldeira Nível baixo-baixo do tubulão de vapor LSLL-102-3 mm +600 (50%) 5 TRIP caldeira Vazão baixa do vapor superaquecido FSL-107 t/h (30 %) 60 60 ABRE válvula de partida Pressão alta do vapor superaquecido PSH-107-1 Kg/cm2 67 74 - Pressão alta alta do vapor superaquecido PSHH-107 Kg/cm2 67 75 TRIP caldeira Pressão alta do tubulão de vapor PSH-107-3 Kg/cm2 69,2 78,5 TRIP caldeira Temperatura alta alta do vapor superaquecido TSHH-107-3 oC 490 ±5% 515 TRIP caldeira Temperatura alta do vapor superaquecido TSH-107-3 oC 490 ±5% 510 ABRE válvula de partida Pressão baixa baixa de ar de instrumentos PSLL-119 Kg/cm2 7 4,0 TRIP caldeira Pressão baixa baixa de ar de instrumentos PSLL-119 (PIT-119) Kg/cm2 7 4,0 TRIP caldeira Nível baixo-baixo do desaerador LSLL-102.4 % 85,19 10 Desliga bomba de água de alimentação Nível baixo-baixo do desaerador LSLL-102.4 mmCA 4200 420 Desliga bomba de água de alimentação 1ª Válvula de segurança PSV-107-2 Kg/cm2 69,12 72,4 Superaquecedor 2ª Válvula de segurança PSV-107-3 Kg/cm2 69,12 76 Tubulão 3ª Válvula de segurança PSV-107-1 Kg/cm2 67 78,25 Tubulão