TPTVC/20kW Central Térmica de Vapor Regulable hasta 20 kW, Controlada desde Computador (PC)

COMPUTER CONTROLLED STEAM POWER PLANT ADJUSTABLE UP TO 20 KW - TPTVC/20kW

SISTEMAS INNOVADORES

Descripción General

La Central Térmica de Vapor Regulable hasta 20 kW, Controlada desde Computador (PC), "TPTVC/20kW", representa una central térmica a escala de laboratorio, garantizando una gran similitud con una instalación real. Ofrece múltiples prácticas para familiarizar al estudiante con los procesos de funcionamiento de una central térmica de vapor con control de dicho proceso. Además, dispone de diferentes módulos opcionales para adaptarse a las necesidades de cada lugar de trabajo.

El proceso comienza con un pretratamiento del agua para evitar introducir al proceso aguas con dureza elevada. EDIBON propone la Unidad Descalcificadora, "SFU", de forma OPCIONAL, permitiendo retirar todas las sales, impurezas y demás sustancias que puedan ensuciar el interior de los componentes de la planta de vapor.

El agua, una vez descalcificada, puede ir hacia dos depósitos (tanques de admisión) mediante dos válvulas solenoides controladas desde computador (PC). El primer depósito acumula el agua para el circuito principal de generación y el segundo depósito acumula el agua utilizada en el circuito de refrigeración.

El agua del primer tanque de admisión, mediante una bomba controlada desde computador (PC), es introducida en el sistema de generación de vapor después de un conjunto de sensores que recogen información sobre la temperatura, la presión y el caudal de entrada al generador. Para dicha generación de vapor EDIBON propone, de forma OPCIONAL, la Unidad de Generación de Vapor, "SGU". Consiste en un generador de vapor con quemador mixto (gasoil o gas natural) que presenta un control sobre la temperatura de trabajo y permite generar vapor rápidamente.

Una vez generado el vapor en las condiciones de temperatura y presión de trabajo (vapor sobrecalentado), éste es introducido a una turbina tras pasar por un separador de gotas. Antes de entrar en la turbina se recopilan valores de presión, temperatura y caudal de vapor mediante un conjunto de sensores que transmiten la información al computador (PC). La turbina se suministra cargada con dos generadores y el movimiento de los álabes de la turbina produce corriente eléctrica gracias al movimiento transmitido por el eje a dichos generadores, acoplados a cada lado de la turbina. Ofrece dos modos de trabajo: un modo de trabajo en sistema aislado, donde un conjunto de resistencias variables consumen la energía eléctrica producida por el generador acoplado a la turbina, y un modo de trabajo en sincronismo con la red, donde se miden todos los parámetros eléctricos (P, Q, S, f, etc.) que el generador suministra a la red eléctrica.

Los valores de potencia y del número de revoluciones se muestran en el computador (PC), pudiéndose así obtener las curvas características de la turbina: potencia eléctrica frente a la presión de vapor, r.p.m. frente la presión de vapor, potencia frente a r.p.m., entre otras gráficas características adicionales.

La turbina presenta un sistema de control de velocidad desde el computador (PC) formado por una serie de toberas de admisión, las cuales controlan la producción de electricidad desde 2,5 kWe hasta 17,5 kWe en función de la cantidad de vapor introducido.

Un sensor de temperatura y otro de presión miden las condiciones del vapor de salida de la turbina. Dicho vapor a su salida se condensa en un intercambiador de calor y se vuelve a recircular a su tanque de agua de admisión mediante una bomba controlada desde computador (PC).

El circuito a la salida de la turbina se encuentra a presiones negativas debido a un sistema de vacío formado por una bomba de vacío y dos depósitos, facilitando el salto de presiones en la turbina.

El agua del segundo tanque de admisión (circuito de refrigeración) se impulsa mediante una bomba controlada por computador (PC) al interior de la turbina y del condensador, actuando como refrigerante en este circuito. En su salida del circuito de refrigeración de la turbina y del circuito de refrigeración del condensador se mezclan y, con una temperatura mayor que al inicio del circuito, o bien se envía a desagüe o puede ser refrigerada mediante la Unidad de Torre de Refrigeración, "RETU", unidad OPCIONAL, y devuelta al segundo tanque de admisión para volver a ser utilizada.

En los dispositivos principales del equipo se pueden realizar los correspondientes balances de materia y energía, así como la representación del ciclo Rankine y el cálculo de las eficiencias correspondientes en los dispositivos principales.

Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

Experimentos de la puesta en marcha:

  1. Estudio, análisis y prueba de sistemas de seguridad.
  2. Estudio, análisis y prueba de sistemas de medición.
  3. Estudio, análisis y prueba de presión en el circuito.
  4. Estudio de las técnicas de control de presión y temperatura en una planta de generación de vapor.
  5. Estudio, análisis y prueba de la unidad descalcificadora de agua.
  6. Estudio, análisis, funcionamiento y prueba de la caldera de vapor.
  7. Estudio, análisis y prueba del sensor de caudal de vapor.
  8. Estudio, análisis y prueba del condensador.
  9. Estudio, análisis y prueba de la torre de refrigeración.
  10. Estudio y análisis de los mantenimientos correspondientes en una planta de vapor.
  11. Puesta en marcha de una planta de vapor.
  12. Parada de una planta de vapor.

Experimentos durante el funcionamiento:

  1. Estudio de la operación de una planta de generación de vapor.
  2. Familiarización con un circuito cerrado de agua/vapor.
  3. Estudio y comprensión de la primera y la segunda ley de la termodinámica.
  4. Determinación de la eficiencia del generador de vapor.
  5. Determinación del consumo de combustible en función del caudal de vapor entregado.
  6. Determinación de la eficiencia del condensador.
  7. Determinación de la cantidad de calor retirado por el condensador.
  8. Determinación de la eficiencia mecánica/térmica ideal de la turbina.
  9. Determinación de la eficiencia mecánica/térmica real de la turbina.
  10. Determinación de la eficiencia de la torre de refrigeración.
  11. Determinación de la cantidad de calor retirado por la torre de refrigeración.
  12. Determinación del ratio agua-vapor requerido por la planta.
  13. Estudio de la potencia producida.
  14. Estudio de la eficiencia global del ciclo de vapor.
  15. Caudal de vapor y rango de las medidas.

Ciclo termodinámico y estudio de la potencia generada:

  1. Estudio, análisis y obtención del ciclo de Rankine para la planta de generación de vapor.
  2. Estudio, análisis y obtención de la potencia generada en función de la presión de vapor, con y sin variación de carga en el generador.
  3. Estudio, análisis y obtención de la presión de vapor en función de las revoluciones alcanzadas en la turbina de vapor, con y sin variación de la carga en el generador.
  4. Estudio, análisis y obtención de la potencia generada en función del tipo de admisión a la turbina, con una presión de trabajo constante, con y sin variación de carga en el generador.
  5. Estudio, análisis y obtención de la potencia generada en función de la presión de vacío a la salida de la turbina, con y sin variación de carga en el generador.
  6. Estudio, análisis y obtención de la presión de vacío en la salida de la turbina en función de las revoluciones alcanzadas en la turbina de vapor, con y sin variación de la carga en el generador.

Parámetros en la generación de electricidad:

  1. Estudio de la relación entre la potencia entregada a la red eléctrica y el caudal de vapor.
  2. Estudio de la relación entre la potencia entregada a la red eléctrica y la presión del vapor.
  3. Estudio de la relación entre la potencia entregada a la red eléctrica y la presión de vacío en la salida de la turbina.
  4. Estudio de la relación de la generación de potencia activa del generador en función del caudal de vapor en modo isla.
  5. Estudio de la relación de la generación de potencia activa del generador en función de la presión de vapor en modo isla.
  6. Estudio de la relación de la generación de potencia activa del generador en función de la presión de vacío en la salida de la turbina en modo isla.
  7. Estudio de la fluctuación de la turbina de vapor y del generador ante un cambio repentino de la demanda de potencia.
  8. Estudio del procedimiento de sincronización del grupo turbinagenerador con la red eléctrica mediante el inversor de red.
  9. Estudio de las consecuencias del desacople repentino del generador respecto de la red eléctrica y verificación de los sistemas de seguridad de la planta de potencia.
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MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

  1. Estudio de las pérdidas de calor en tuberías.
  2. Estudio de los parámetros más importantes de una planta de vapor.
  3. Estudio de la eficiencia del generador de vapor en función del combustible utilizado.
  4. Calibración de sensores.

Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.
  2. Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia, los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.
  3. El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real.
  4. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  5. Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  6. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  7. Control del proceso del equipo TPTVC/20kW a través de la interface de control, sin el computador.
  8. Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TPTVC/20kW
  9. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

EQUIPOS SIMILARES DISPONIBLES

Calidad

SERVICIO POSVENTA