Otimização Operacional De Um Motor a Gás Natural De Uma Termelétrica Através Da Integração Em Malha Fechada Dos Sistemas De Monitoramento Da Pressão Nos Cilindros E De Controle Motor

Abstract

RESUMODevido ao regime inconstante de chuvas no Brasil nos últimos anos, a maior parte das usinas térmicas concebidas para suplementação sazonal da geração vem sendo despachadas quase que continuamente. Sob este novo cenário, Linhares Geração S.A. -que opera uma planta de 204 MW -iniciou em 2014 um programa para melhoria de performance e confiabilidade de suas 24 unidades geradoras baseadas em motores à pistão que utilizam gás natural como combustível. O programa iniciou-se com o monitoramento em tempo real da combustão nos 20 cilindros de uma unidade geradora, com resultados sugerindo que o monitoramento permanente e atuação em malha fechada no balanceamento de potência dos cilindros seriam ferramentas essenciais para otimização da performance do motor. Este projeto compreende o desenvolvimento deste sistema de monitoramento, acoplado a um novo sistema de controle motor totalmente integrados ao sistema de automação da planta. O desenvolvimento se baseou no sistema de monitoramento de motores a pistão AVL EPOS™, cuja operação independente provou-se de grande utilidade na identificação de falhas no conjunto de força e manutenção preditiva. O hardware AVL EPOS™ foi então adaptado para fornecer em tempo real informação sobre a combustão para a nova unidade de controle motor, cujo software incorporou funções de gerenciamento de combustível e avanço baseados nestes dados. Este artigo descreve os principais passos do desenvolvimento e os resultados do novo sistema. ABSTRACTDue to the lack of rain in Brazil during last years, most of stand-by thermal power plants were dispatched almost continuously. The Brazilian power plant operator Linhares Geração S.A., as one of the power plants in the condition mentioned above, started in 2014 a program to increased engine performance and reliability. This would allow an optimized operation with improved economy of the 204 MW plant, which is equipped with 24 medium-speed gas engines. Therefore, a permanent knowledge of the engine conditions and a closed-loop engine control system were examined as the essential tools. This project involved the development of an integrated solution of engine monitoring, coupled to a new engine control system and to the plant automation system. The basis for this approach was a proven expert condition monitoring system AVL EPOS™ and the engine control system development with closed loop real-time in-cylinder pressure. This paper describes the main project steps and results.