Calentador de Agua SX EW Manual Operacion

CALENTADOR DE AGUA

PLANTA SX / PLANTA EW

OPERACION

MANUAL DEL ALUMNO

MINERA ESCONDIDA LIMITADA CALDERAS CHILE LTDA.

Manual de Entrenamiento Calentadores de agua Planta SX/EW

MINERA ESCONDIDA LIMITADA

ANTOFAGASTA

CHILE

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1 Jun 2005 Manual del alumno

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CALENTADOR DE AGUA SX/EWOPERACION

MANUAL DEL ALUMNOTABLA DE CONTENIDO

SECCIÓN FECHA DE VIGENCIA

INTRODUCCIÓN1.1 Visión general del programa de entrenamiento1.2 Metodología (Cómo funciona el programa)1.3 Evaluación1.4 Resultados de aprendizaje1.5 Resumen del módulo

CAPITULO I

IDENTIFICACION DE LOS COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CALENTAMIENTO DE AGUAI-1) Calentador de aguaI-2) Estanque de expansiónI-3) Bomba de circulación de aguaI-4) Sistema de control del sistema de agua

calienteI-5) Puntos de consumo de calor

CAPITULO IITRATAMIENTO DE AGUAII-1 Lavado químico pre-operacional para

calentador HWOFTC-25II-2 Calidad del agua de los calentadoresII-3 Procedimiento para mantener la caldera

fuera de servicioII-4 InspeccionesII-5 Mantenciones periódicas

CAPITULO IIICONCEPTOS DE COMBUSTIONIII-1 Poder CaloríficoIII-2 Exceso de aireIII-3 Productos de combustión

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CALENTADOR DE AGUA SX/EWOPERACION

MANUAL DEL ALUMNOTABLA DE CONTENIDO

SECCIÓN FECHA DE VIGENCIA

CAPITULO IVIDENTIFICACION DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE COMBUSTIONIV-1 Componentes del sistema de combustiónIV-2 Características Generales del quemador Nu-

Way Modelo POL 400/11IV-3 Boquilla para atomización marca FluidicsIV-4 Bomba de PetróleoIV-5 Estación de bombeo de petróleoIV-6 Esquemático tren de combustibleIV-7 Detalle interno Cabezal QuemadorIV-8 Fijación de electrodos quemadorIV-9 Detector de temperaturaIV-10 Servomotor accionamiento válvula de

petróleo y dámper de aire

CAPÍTULO V

SISTEMAS DE CONTROL DE CALENTADORESV-1 Revisión y pruebas antes de la puesta en

marchaV-2 Sistema de control Autoflame MK6 EvolutionV-3 MicromodulaciónV-4 Sistema analizador de gases EGAV-5 Control secuencial IBS

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CAPÍTULO VI

MONITOREO Y CONTROL REMOTO (DTI)VI-1 Vista General Interfaz de transferencia de

datos DTI

CAPÍTULO VII

PROCEDIMIENTO DE CONFIGURACION Y PUESTA EN SERVICIOIntroducciónVII-1 Programando las posiciones de

combustible/aireVII-2 Ajustando motores de posicionamientoVII-3 Selección de opciones del MK6VII-4 Parámetros de selección del MK6

CAPÍTULO VIIIFILOSOFIA DE CONTROL

ANEXOS

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CALENTADOR DE AGUA

PLANTA SX, PLANTA EW

OPERACION

MANUAL DEL ALUMNO

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INTRODUCCION

1.1 Visión general del programa de entrenamiento

El objetivo de este documento es entregar los conocimientos necesarios a personal de operación en relación a los diferentes componentes que forman el sistema de calentamiento de agua para Planta SX y Planta EW de Minera Escondida Ltda. Al término del curso el alumno será capaz de comprender el funcionamiento completo del sistema de calentamiento de agua y cómo se realiza trabaja el sistema de control.

Para las mantenciones específicas de los componentes referirse a los manuales de operación y mantención del calentador y accesorios, los cuales forman parte de la literatura de consulta obligatoria para la comprensión de los detalles específicos de los componentes del calentador de agua.

El curso está dirigido a personal de operación con conocimientos eléctricos y conocimientos básicos en la configuración de controladores.

Al final del curso se espera que el alumno conozca los componentes que forman un sistema de calentamiento de agua, la importancia de cada uno de ellos y cómo el sistema de control integra el funcionamiento de todos los equipos.

1.2 Metodología

Se realizarán 16 Hrs. de clases teóricas y 7 horas de clases prácticas

1.3 Evaluación

Al final del curso se realizará una evaluación con preguntas de alternativas verdadero o falso y preguntas de conocimientos adquiridos durante el curso.

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CAPITULO I

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CALENTAMIENTO DE AGUA

Los sistemas de generación de agua caliente son hoy en día extensamente utilizados en procesos industriales así como para la calefacción de instalaciones. En los sistemas de agua caliente las bombas de circulación hacen circular el agua a través de los calentadores, a través de los sistemas de intercambio de calor y retornando a la succión de las bombas. El trabajo consiste entonces en hacer circular un determinado volumen de agua de manera de vencer las pérdidas del sistema.

En un sistema de agua caliente la carga térmica la imponen los puntos de consumo, debiendo el (los) calentador(es) proporcionar la energía necesaria para satisfacer la demanda.

La potencia entregada por un calentador puede se medida directamente conociendo las condiciones termodinámicas del agua en la entrada y en la salida del calentador, está dada por la siguiente fórmula:

( )TeTsCmP p −=

Nomenclatura:

P : Potencia Térmica en Kcal/Hrm : Flujo de agua (Kg/Hr)Cp : Capacidad calorífica (Kcal/KgºC)Ts : Temperatura de salida de agua del calentador (ºC)Te : Temperatura de entrada de agua al calentador (ºC)

Ejemplo:

Para un calentador de agua cuyo flujo es de 300 m3/Hr, la temperatura de entrada de agua es de 73ºC y la temperatura de salida de agua es de 90ºC.

Calcular la potencia generada por el calentador.

Cp del agua es 4,18KJ/KgºK equivalentes a 1Kcal/KgºC

Por lo tanto la potencia generada por el calentador es

P= 5922 KW equivalentes a 5,9 MW

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De esta forma se puede calcular la potencia entregada por el calentador para las distintas condiciones de operación.

Nota: Para simplificar los cálculos se ha supuesto que las propiedades termodinámicas no varían con la temperatura.

Los principales componentes que debe contemplar un sistema de calentamiento de agua son:

I-1) Calentador de aguaI-2) Estanque de expansiónI-3) Bomba de circulación de aguaI-4) Sistema de control del sistema de agua calienteI-5) Puntos de consumo de calor

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PetróleoMake-up

N2

Estanque de

ExpansiónMake-up

Calentador de agua

Retorno agua Salida agua

LT

AE

LSL

FITPT

FIT Bomba Circulación

TSH TS TSBMS


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I-1 Calentador de agua

Un calentador es un recipiente cerrado que permite la combustión de algún tipo de combustible (líquido, sólido y/o gaseoso) para obtener agua caliente, estos equipos pueden trabajar a presión y en el caso de calderas que trabajan con agua caliente hablamos específicamente de calentadores de agua.

El agua caliente generada en los calentadores de agua es transferida en los intercambiadores de calor a los fluidos de proceso. Los sistemas de agua caliente generalmente constituyen sistemas cerrados.

Tipos de Calderas

Existen muchos tipos de calderas y calentadores de agua, dependiendo de su tamaño, forma constructiva el tipo de combustible que queman, presiones y o temperaturas. Sin embargo existen dos grandes grupos de calderas: las Calderas Pirotubulares y las Calderas Acuotubulares.

Calderas Pirotubulares: Los gases de combustión pasan por el interior de los tubos de humo. Rango de aplicación hasta 24MW y presiones hasta un máximo de 28 Bar aproximadamente.

Calderas acuotubulares: El agua circula por el interior de los tubos. Rango de aplicación por sobre 24 MW y presiones mayores de 28Bar.

Básicamente esta división se realiza en base a las condiciones de presión (Bar) y capacidad (MW) con que trabajan estos equipos.

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A continuación se presenta un gráfico ilustrativo que muestra el rango de aplicación de las calderas pirotubulares y acuotubulares.

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Esquema general de una caldera pirotubular de tres pasosCon fondo húmedo

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Esquema general de una caldera acuotubular Modelo FM de Babcock&Wilcox

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COMPONENTES PRINCIPALES DE UN CALENTADOR PIROTUBULAR

Manto

El manto o envolvente se fabrica en planchas de acero certificadas normalmente en calidad ASTM SA 515 o SA 516-Gr70, las cuales son soldadas entre sí con arco sumergido con calidad radiográfica. Las partes estructurales se fabrican en planchas de acero calidad A 37-24 ES.

Tubos

Los tubos tanto del segundo como tercer paso de gases, son de acero al carbono sin costura, pueden ser fabricados según norma DIN 17175 ST 35.8 ASTM A 192 ASTM A 178. Estos se fijan a las placas tubulares por expandido y soldadura.

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Cámara de retorno de gases de fondo húmedo

Un Calentador Modelo HWOFTC-25 de tres pasos, considera una cámara acuotubular de pared membrana posterior enfriada por agua. Este diseño innovador hace que los gases entren a los tubos del segundo paso a bajas temperaturas, asegurando con ello una buena circulación dentro de la caldera bajo todas las condiciones de carga. Dos cámaras de humos comunican el segundo y tercer paso y la salida de los gases hacia la chimenea.

Placas delantera y trasera

Las placas circulares y planas van soldadas al manto y al fogón de la caldera y son construídas en planchas certificadas calidad ASTM SA 515 Gr 70 ó SA 516 Gr 70.

Aislación y revestimiento

La caldera es aislada con lana mineral de 50 mm de espesor, densidad 80 kg/m3.Exteriormente el equipo es revestido con una chapa de acero inoxidable AISI 430 de 0.6 mm de espesor.

Tapas de Registro

La caldera tiene una tapa de registro hombre de 14” x 16”.

Accesos a banco de tubos

Dos puertas delanteras y dos traseras aisladas interiormente, permiten el acceso al segundo y tercer paso de tubos.

Conexiones entrada y salida de agua caldera

La entrada y salida de agua de la caldera es con conexiones para la entrada y salida de agua, con válvulas de alimentación y descarga. Otras conexiones:

Conexión sensor de bajo nivel del calentadorConexión del ManómetroConexión del termómetro para entrada de aguaConexión para termómetro de salida de aguaConexión de termostato de alta temperaturaConexión sensor de temperatura para el control de combustiónConexiones para válvulas de seguridad

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Calentador HWOFTC25 con sus componentes principales

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Características Operacionales Calentador HWOFTC-25Area 4410 EW

CALENTADOR DE AGUA HWOFTC-25 AREA 4410 EW

CANTIDAD DE CALENTADORES

3Tag 4410-5BOP-205Tag 4410-5BOP-206Tag 4410-5BOP-207

TIPO PIROTUBULAR DE TRES PASOSMODELO HWOFTC-25MARCA BABCOCKFABRICANTE CALDERAS CHILECANTIDAD 3 EW WATER HEATERSCAPACIDAD 6 MW (5.167.464 Kcal/Hr)PRESION DE OPERACION 136 Kpag (1,36 Bar)PRESION DE DISEÑO 759 Kpag (7,59 Bar)PRESION DE PRUEBA HIDRAULICA 1138 Kpag (11,38 Bar)FLUIDO AGUA CALIENTETEMPERATURA DE ENTRADA 82ºC TEMPERATURO DE SALIDA 90ºCFLUJO DE AGUA A TRAVES DE CADA CALENTADOR

600 m3/hHr

COMBUSTIBLE PETROLEO DIESELCODIGO DE DISEÑO ASME SECC. IVRENDIMIENTO 86% (BASE P.C.S)CONSUMO DE PETROLEO 572 Kg/HrVOLUMEN HOGAR 1 X 4,6 m3SUPERFICIE HOGAR 1 X 15,6 m2SUPERFICIE CAMARA TUBULAR 7,5 m2SUPERFICIE SECCION PIROTUBULAR 224 m2SUPERFICIE TOTAL APROXIMADA 247 m2LARGO TOTAL (Incluido quemador) 6.477 mmANCHO TOTAL 3.300 mmALTURA TOTAL 3.500 mmVOLUMEN DE AGUA 20,1 m3PESO PARA TRANSPORTE 23.200 Kg

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Características Operacionales Calentador HWOFTC-25Area 4400 SX

CALENTADOR DE AGUA HWOFTC-25 AREA 4400 SX

CANTIDAD DE CALENTADORES24400-5BOP-2014400-5BOP-202

TIPO PIROTUBULAR DE TRES PASOSMODELO HWOFTC-25MARCA BABCOCKFABRICANTE CALDERAS CHILECANTIDAD 2 SX WATER HEATERSCAPACIDAD 6 MW (5.167.464 Kcal/Hr)PRESION DE OPERACION 136 Kpag (1,36 Bar)PRESION DE DISEÑO 759 Kpag (7,59 Bar)PRESION DE PRUEBA HIDRAULICA 1138 Kpag (11,38 Bar)FLUIDO AGUA CALIENTETEMPERATURA DE ENTRADA 73ºC TEMPERATURO DE SALIDA 90ºCFLUJO DE AGUA A TRAVES DE CADA CALENTADOR

300 m3/hHr

COMBUSTIBLE PETROLEO DIESELCODIGO DE DISEÑO ASME SECC. IVRENDIMIENTO 86% (BASE P.C.S)CONSUMO DE PETROLEO 572 Kg/HrVOLUMEN HOGAR 1 X 4,6 m3SUPERFICIE HOGAR 1 X 15,6 m2SUPERFICIE CAMARA TUBULAR 7,5 m2SUPERFICIE SECCION PIROTUBULAR 224 m2SUPERFICIE TOTAL APROXIMADA 247 m2LARGO TOTAL (Incluido quemador) 6.477 mmANCHO TOTAL 3.300 mmALTURA TOTAL 3.500 mmVOLUMEN DE AGUA 20,1 m3PESO PARA TRANSPORTE 23.200 Kg

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Bajo nivel de agua en calentadores

Dentro de las seguridades que posee el calentador de agua una de las de mayor importancia es la protección por bajo nivel de agua. Este sistema en los calentadores está formado por un sensor de conductividad localizado en la parte más alta del cuerpo de presión. El sensor de nivel cierra el circuito a través del agua interior. En ausencia de agua se impide la operación del quemador o detiene en caso de que se encuentre en funcionamiento.

Termostato alta temperatura

El calentador de agua cuenta con un termostato de protección por alta temperatura, este equipo permite detener el funcionamiento del quemador de combustible en los siguientes casos:

1) El sensor de temperatura tenga un funcionamiento defectuoso2) En caso de que se fije en el sistema de control por error un valor de

temperatura de control superior al valor máximo de seguridad.

Sensor de temperatura para el control de combustión

El sensor de temperatura de control de combustión es del tipo PT100 se encuentra ubicado en la cañería de agua de salida del calentador y la salida va directamente al sistema de control MK6 Autoflame del calentador, este sistema realizará la modulación de la combustión de manera de tener una temperatura constante en la salida del agua.

Válvulas de seguridad

Todo equipo que trabaje con presión interna debe estar provisto de válvulas de seguridad que protejan el cuerpo de presión de la caldera ante incrementos de presión. La correcta regulación de las válvulas permite la evacuación del fluido interno ante los incruentos de presión generador internamente ya sea por una falla en el sistema de control o bien por un desperfecto en el sistema de control de presión del sistema de calentamiento de agua.Es recomendable operar diariamente las válvulas de seguridad del calentador de manera de verificar su operatividad.

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Esquema que muestra corte de una válvula de seguridad y sus componentes

internos

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I-2 Estanque de expansión

Otro componente muy importante dentro de un sistema de calentamiento es el estanque de expansión. Este estanque tiene dos funciones principales:

a) Permitir la expansión del agua del sistema de calentamiento ante las variaciones de temperatura

b) Permitir realizar la reposición de agua al sistema

c) Expansión del agua en el sistema de calentamiento:

Ejercicio 1

El agua a temperatura de 25ºC y presión de 5 Bar tiene un volumen específico de 1,002 x10(-3)m3/Kg

El agua a temperatura de 90ºC y presión de 5 Bar tiene un volumen específico de 1,036x10(-3) m3/Kg

Para la Planta SX los calentadores tienen un volumen individual de agua de 20 m3 suponiendo que en las cañerías de agua en todo el trazado tienen un volumen de 100 m3, el volumen total de agua del sistema será 2x20+100 = 140 m3, lo cual significa aproximadamente 140.000 Kg de agua, al calentar esta masa de agua desde 25ºC a 90ºC el cambio de volúmen experimentado será140.000(Kg)x(1,036-1,002)x10(-3) Kg/m3 = 4,76 m3.

Si el sistema de calentamiento no tuviese un sistema de expansión el aumento de volumen se traduciría en un aumento de presión con la posibilidad de una falla en algún punto del sistema.

La presión del sistema de calentamiento de agua está determinada por la presión que se fije en el sistema de presurización por nitrógeno, este sistema está formado por las botellas de nitrógeno estándar y un sistema de regulación de presión compuesto por una válvula reguladora de presión. La ventaja de presurizar con nitrógeno es que se mantiene una atmósfera inerte en la cámara que se forma en el estanque de expansión, esto impide la contaminación del agua con oxígeno y así se evita la oxidación interna del sistema de calentamiento.

Como todo estanque a presión el estanque está dotado de una válvula de seguridad para protección por alta presión en caso de falla del sistema de regulación de presión. Adicionalmente existe una válvula rompedora de vacío en caso que se produzca una depresión en el estanque y proteger al estanque de un colapso por presión externa.

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Por lo tanto es importante que el sistema de expansión del sistema de calentamiento de agua se encuentre siempre en óptimas condiciones, se deberá revisar periódicamente:

1) Nivel del agua en el estanque. Drenarlo si es necesario sobre todo durante las partidas en frío

2) Operación del sistema de alimentación de agua de reposición3) Verificar que la válvula de comunicación del estante (6”) y la red de agua se

encuentra siempre abierta.4) Verificar el funcionamiento del sistema de presurización por nitrógeno5) Verificar la presión de las botellas de nitrógeno6) Verificar la presión del estanque de expansión

Dibujo del estanque con sistema de cuadro de regulación.

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I-3 Bombas de circulación de agua

Las bombas de circulación de agua se seleccionan de manera que para el caudal de diseño del sistema sean capaces de vencer las pérdidas de carga de la caldera, el sistema de cañerías, intercambiadores de calor y todas las válvulas que se encuentran en la línea de agua caliente.

Para los sistemas de agua caliente de más de un calentador normalmente existe una bomba de circulación por cada calentador.

Es recomendable que el sistema de circulación de agua esté localizado en la salida de los calentadores de manera que la bomba de manera que la descarga de la bomba de circulación sea hacia el/los equipos intercambiadores de calor. De esta forma se reduce la posibilidad de entrada de aire al sistema y a la vez la altura de descarga de las bomba no se impone sobre los calentadores si no contra el sistema de intercambiadores.

La partida o parada de una bomba de circulación de agua está determinada por la partida o detención de un calentador, el que a su vez está determinado por los requerimientos de calor del sistema.

Curva típica de bombas de circulación de agua

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I-4 Sistema de Control del sistema de agua caliente

En general existen dos formas de operar un sistema de calentamiento de agua:

a) Temperatura variable: En este sistema se mantiene un flujo constante a través del punto de consumo y cambia la temperatura de salida del calentador ya que el detector de temperatura va instalado en el flujo de salida del agua de proceso (no del sistema de agua caliente), por lo tanto la modulación del calentador se realiza en función de las variaciones de esta temperatura.Este sistema de control puede ser utilizado en sistemas de agua caliente pequeños donde e volumen de agua es pequeño, de manera que la respuesta del sistema no se vea afectada por la inercia del sistema.

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Calentador 1

Q constanteT Variable

TS

Quemador

Interambiador

Bomba


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b) Temperatura constante: En este sistema de control la temperatura de salida del agua del calentador y el flujo de agua a través del intercambiador de calor es variable, en este caso se debe incorporar una válvula de tres vía de manera de regular el caudal a través del intercambiador de calor.Este sistema de control se utiliza para los sistemas de agua caliente de gran volumen de agua en el cual el punto de consumo del calor está lejos de los calentadores de agua

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Calentador 1

Q variable

T Constante

TS

Quemador

Válvula 3 vias

Interambiador

Bomba


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I-5 Puntos de consumo de calor

En los puntos de consumo de calor del sistema de agua caliente se transfiere el calor generado en los calentadores de agua al agua de proceso, esto se realiza normalmente en intercambiadores de calor de tipo placas o intercambiadores de tubo y carcaza.

Los intercambiadores son puntos potenciales de mezcla de aguas cuando se rompen las empaquetaduras, por tal motivo se debe tener muy en cuenta las inspecciones periódicas del agua del sistema de agua caliente para verificar si esta situación ocurre. También se deben revisar periódicamente as presiones de entrada y salida de los intercambiadores con el fin de detectar un posibles ensuciamiento de equipo, esto se traduce en un aumento de la pérdida de carga a través del equipo lo cual modifica la curva del sistema

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Control de temperatura de agua del calentador

Como se mencionó anteriormente, el sistema de agua caliente está diseñado para trabajar a Tº Constante y flujo variable a través de los intercambiadores. El Sensor de temperatura le indica al sistema de control los cambios de temperatura que se producen a la salida del calentador para las diferentes condiciones de carga y en función de estas variaciones regula la tasa de quema para la combustión a máxima eficiencia.

Temperatura mínima de salida

La corrosión de un calentador por el lado de gases, especialmente a la salida del tercer paso, sucede cuando la temperatura de los gases (provenientes de la combustión de petróleos u otro combustible que contenga azufre) disminuye por debajo del punto de rocío.

Temperatura máxima de salida de agua

La temperatura máxima de salida de gases de los calentadores de agua diseñados de acuerdo a la norma ASME Secc. IV es de 120 ºC

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CAPITULO II

TRATAMIENTO DE AGUA

Un adecuado tratamiento de agua es fundamental para asegurar una larga y confiable vida de la caldera. Recomendamos seguir rigurosamente las recomendaciones de un experto en tratamiento de agua para prevenir la formación de incrustaciones y corrosión de los tubos de la caldera.

El tratamiento de agua en los calentadores tiene por objetivo

1. Prevenir la formación de inscrustaciones sobre las superficies de transferencia de calor y de esa manera evitar daños asociados a su sobrecalentamiento.

2. Eliminar gases corrosivos del agua de alimentación de la caldera.

3. Prevenir fracturas intercristalinas o fragilidad cáustica del acero con que se construyó la caldera.

Para definir el sistema de tratamiento requerido por vuestro calentador, se deberá tomar en cuenta lo siguiente: el origen del agua a utilizar, sus características químicas, la cantidad de agua de reposición, proceso productivo en el que será utilizada el agua.

Las alternativas de tratamiento de agua existentes son las siguientes: filtración, ablandamiento, desmineralización, desaireación y precalentamiento.

Periódicamente recomendamos controlar las características del agua de alimentación, agua de la caldera y retorno de condensado.

Las superficies internas de la caldera deberán ser inspeccionadas semestralmente, con el fin de detectar presencia de contaminantes, incrustaciones, corrosión y/o pitting. En caso que alguna de estas anormalidades sea detectada, se deberá establecer contacto con el especialista en tratamientos de agua, para implementar las medidas correctivas que sean necesarias.

Recomendamos que la primera inspección sea realizada al cabo de tres meses de efectuada la puesta en marcha de la caldera.

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II-1 Lavado químico preoperacional para calentador HWOFTC-25

Todo generador de vapor o agua caliente nuevo debe ser sometido primeramente a un proceso de lavado interno.

Normalmente este lavado se realiza durante la etapa de puesta en marcha, este es un lavado que tiene como finalidad limpiar y eliminar todo tipo de óxidos de las superficies internas del calentador y formar una película protectora interna.

Normalmente Calderas Chile para realizar este procedimiento emplea el producto llamado Phosfatex, del cual se adjunta una hoja técnica. El procedimiento de lavado consiste en vaciar este producto al interior del cuerpo de presión en una proporción de 1 a 2% sobre el volumen total de agua, es decir para cada calentador WHOFTC-25 se utilizan entre 200 y 400 Kg de Phosfatex, debido a que este producto tiene solubilidad 100% al agua su uso es bastante simple.

Una vez que el calentador se encuentra totalmente lleno con la mezcla de agua y del producto, se realiza el encendido intermitente del calentador hasta que el agua alcance unos 90ºC sin que se produzca una ebullición violenta. Se mantiene el calentador a esta temperatura por al menos 6 Hrs., luego se elimina el agua y se enjuaga unas 3 veces para eliminar los lodos generados durante el proceso de lavado.

El tiempo total para realizar el lavado es de 12 Hrs. aproximadamente.

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II-2 Calidad del agua de los calentadores

Un adecuado tratamiento de agua es fundamental para asegurar una larga y confiable vida de la caldera. Recomendamos seguir rigurosamente las recomendaciones de un experto en tratamiento de agua para prevenir la formación de incrustaciones y corrosión de los tubos de la caldera.

El llenado del circuito de agua del sistema de calentamiento debe realizarse con agua blanda. El agua del circuito no se recambia por lo tanto el agua debe estar en buenas condiciones para que no se produzcan incrustaciones interiores y/o corrosión.

La utilización de agua dura perjudica enormemente la vida útil de un calentador, a la vez se produce una disminución de la eficiencia del equipo, ya que los depósitos internos generan una capa aislante y como consecuencia de ello aumenta el consumo de combustible.

A continuación se entregan valores límites recomendados para los calentadores de agua:

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Valores máximos recomendados para el agua de alimentación de caldera

Factor Hasta 20 Kg/cm2 21-40 Kg/cm2 41-60 Kg/cm2

Fe Total (max) ppm 0.05 0.02 0.01

Cu Total (max) ppm 0.01 0.01 0.01

Si Total (max) ppm 1.0 0.3 0.1

Oxígeno (max) ppm 0.02 0.02 0.01

Hidracina residual ppm - - -0.02-0.04

PH a 25 ºC 8.8-0.2 8.8-9.2 8.2-9.2

Dureza 1.0 0.5 -

Valores máximos recomendados para el agua de caldera

Factor Hasta 20 Kg/cm2 21-40 Kg/cm2 41-60 Kg/cm2

Fe total disuelto ppm 500 200 150

Conductividad a 25 ºC mho

1000 400 300

Fosfato residual ppm 20-40 20-40 15-25

PH a 25 ºC 10-10.5 10-10.5 9.8-10.2

Silica (max) ppm 25 15 10

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Aunque el sistema de agua caliente se llene con agua blanda, se debe incorporar un sistema de dosificación de productos químicos para mantener el agua dentro de los márgenes normales (ver tabla adjunta). Existen muchos productos químicos que permiten mantener el agua en forma adecuada. Lo más recomendable en este sentido es realizar un análisis de aguas antes de la operación y que el experto en tratamiento de aguas defina los productos y la cantidad necesaria a dosificar. Adicionalmente se deben realizar muestreos continuos de la calidad del agua durante la operación de esta forma se asegura un agua apta para la operación de un calentador de agua.

El muestreo continuo permite identificar otros problemas en el sistema de agua caliente como ser filtraciones en los intercambiadores de calor, lo cual puede resultar perjudicial para el sistema de calentamiento.

Es importante revisar continuamente los siguientes valores:

DurezaPHContenido de O2

Normalmente el punto de dosificación de productos químicos corresponde a la cañería de retorno, es decir el agua que retorna a los calentadores.

II-3 Procedimiento para mantener la caldera fuera de servicio

Recomendamos considerar el siguiente procedimiento para mantener la caldera fuera de servicio por un período prolongado de tiempo (superior a 1 mes).

1. Limpiar prolijamente la caldera por el lado fuego, eliminando los depósitos de hollín u otros productos de la combustión. Este procedimiento puede ser efectuado utilizando escobillas metálicas cilíndricas para los tubos y rectas para el fogón y placas tubulares. Un método bastante rápido para realizar la limpieza de los tubos y fogón es utilizar hidrolavadora.

2. Los residuos provenientes de los trabajos detallados en el punto anterior pueden ser eliminados mediante su aspiración o soplado.

En caso de utilizar agua para la extracción de estos residuos, se deberán secar todas las superficies que hayan resultado humedecidas. Se podrán emplear corrientes de aire o algún sistema de calefacción que no forme residuos.

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3. Las superficies limpiadas podrán ser recubiertas con materiales anticorrosivos para prevenir la formación de óxido.

4. Para evitar la condensación al interior del tablero de control, sugerimos mantener el circuito de control energizado.

Existen las siguientes alternativas para el almacenamiento de la caldera, dependiendo del tiempo en que estas permanecerán detenidas.

Almacenamiento húmedo

Para el almacenamiento de una caldera de vapor por períodos cortos y medios de tiempo (hasta tres meses), recomendamos llenarla completamente con agua des-aireada. En el caso de no disponer de agua des-aireada recomendamos llenar la caldera con agua blanda y poner el quemador en marcha generando vapor por un corto período de tiempo. Posteriormente se deberá agregar sulfito o hidracina suficiente para eliminar el oxígeno que contiene el agua y además mantener un PH de 10 a 11 agregando amonia. La proporción de estos elementos deberá ser definida por un especialista en tratamientos de agua. En caso de no disponer de un especialista, recomendamos considerar las siguientes proporciones de hidracina, dependiendo del tiempo que la caldera permanecerá detenida.

TIEMPO CALDERA DETENIDA PROPORCION DE HIDRACINA

hasta 50 hrs. 20 - 30 gr/m3 de agua

hasta 1 mes 50 - 100 gr/m3 de agua

periodo superior a 1 mes 100 - 300 gr/m3 de agua

Recomendamos mantener la caldera presurizada a una presión de 1 a 2 Bar utilizando nitrógeno.

Previo a la puesta en servicio de la caldera debe ser vaciada completamente.

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Almacenamiento seco

Si la caldera permanecerá detenida por un período de tiempo superior a tres meses recomendamos considerar el mantenimiento en seco. Este tipo de almacenamiento de la caldera también es recomendado cuando existe la posibilidad de congelamiento del agua.

El procedimiento consiste en eliminar el agua contenida en la caldera, secarla prolijamente con corrientes de aire caliente (10 a 20 horas) y posteriormente cerrarla herméticamente.

Previo al sellado de la caldera recomendamos colocar disecantes (ej. silica gel) al interior del cuerpo de presión para mantener las superficies libres de humedad.

Como alternativa a los disecantes se puede instalar un calefactor eléctrico al interior de la caldera o bien mantener un flujo continuo de aire caliente a través de ella.

II-4 Inspecciones

El calentador debe ser inspeccionado por el lado de gases y por el lado de agua cada seis meses de operación, el objetivo de esta inspección es verificar el estado interno de los elementos que componen el calentador con e fin de verificar la efectividad del sistema de tratamiento de agua y el funcionamiento del sistema de combustión. Para estas inspecciones se deben seguir las siguientes reglas generales:

1) La inspección siempre se debe realizar como mínimo por dos personas, una de ellas debe permanecer siempre fuera del equipo con el fin facilitar la entrega de herramientas o instrumentos y de auxiliarlo en caso de emergencia.

2) Antes de ingresar al calentador, éste debe encontrarse en modo mantención completamente sin energía eléctrica.

3) Verificar que no exista presión en las líneas antes de intervenirlas.

4) Antes de ingresar al equipo se debe encontrar con una temperatura confortable que en ningún caso debe superar los 30 ºC

5) Ingresar al equipo con todos los elementos de protección personal.

6) Cuando se ingrese al cuerpo de presión (lado agua) asegúrese que las válvulas de alimentación a la caldera se encuentran cerradas.

7) Sólo se permite el ingreso a lugares confinados con iluminación en 12V. Sí se ingresa con iluminación de 220V asegúrese que el tablero de distribución tenga protección diferencial.

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8) Al término de las inspecciones asegúrese de reapretar todos los pernos adecuadamente de manera de evitar que alguna fuga pueda causar daños a personas. Se deberá revisar con especial cuidado el estado de empaquetaduras antes de realizar el cierre de las puertas de acceso, reemplazarlas en caso de que se encuentren deterioradas.

II-5 Mantenciones periódicas

Mantención diaria

1. Purgas de la caldera: respecto a sistemas de agua caliente, que son considerados sistemas cerrados en los cuales el flujo de agua de reposición es muy pequeño, los periodos de purga pueden ser en un primer período de operación diarios, sin embargo, estas purgas serán muy poco frecuentes una vez que se halla pasado esta etapa inicial de puesta en marcha. Se debe consultar con un especialista en tratamientos de agua para que él establezca la frecuencia y tiempos de purga que requieren los equipos.

2. Chequear los equipos en operación ya sean motores, bombas, ventiladores, temperaturas de funcionamiento, presiones de trabajos y todas las variables características de cada equipo, verificando que se encuentren dentro de los límites permitidos por el fabricante.

3. Verificar que el consumo de combustible esté de acuerdo a la operación normal de las calderas.

4. Verificar que no existan filtraciones por prensa-estopas de válvulas, llaves de nivel y prueba y empaquetaduras de flanges.

5. Mantener la sala en perfecto estado de limpieza.

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Mantención mensual

1. Inspeccione los arrancadores automáticos del tablero eléctrico, verificando si tienen contactos chispeados o deteriorados.

2. Limpie la mirilla delantera de observación del fogón, si es que se requiere.

Mantención semestral

1. Inspeccionar totalmente la caldera especialmente los tubos.

2. Lubrique los descansos de motores y bombas en la forma prescrita por los fabricantes.

3. Verificar calibración de termómetros, manómetros y controladores.

4. Verificar apriete de pernos de flanges.

Mantención anual

1. Limpiar y revisar todos los motores, parte mecánica y conexiones eléctricas.

2. Revisar la bomba de circulación de agua por el fabricante o personal especializado.

3. Revisar el quemador por un servicio técnico especializado.

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Capítulo III

COMBUSTION

Para los propósitos de diseño de las calderas es necesario conocer mucha información con respecto al combustible utilizado y sus productos de combustión. En este capítulo entrega información de los productos de combustión generados en la combustión y los excesos de aire necesarios para una combustión completa.

III-1 Poder Calorífico

El poder calorífico de un combustible es la cantidad de calor producida por la combustión de una unidad de masa de dicho combustible bajo condiciones específicas de presión y temperatura. Puede ser determinada quemando una cantidad determinada de combustible en un calorímetro en el cual todo el calor generado puede ser medido.Es importante apreciar la diferencia entre el Poder Calorífico Superior y el Poder Calorífico Inferior. El Poder Calorífico Superior es la energía total liberada, mientras que el Poder Calorífico Inferior descuenta el calor latente del vapor de agua en los productos de combustión

Poder Calorífico superior de algunos combustibles

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CombustiblePoder Calorífico

SuperiorPoder Calorífico

Inferior

Carbón Bituminoso 7.760 Kcal/Kg 7.500 Kcal/Kg

Petróleo Diesel 10.900 Kcal/Kg 10.210 Kcal/Kg

Petróleo Pesado 10.500 Kcal/Kg 9.550 Kcal/Kg

Gas Licuado 11.600 Kcal/Kg 10.680 Kcal/Kg

Gas Natural 9.300 Kcal/m3N 8.370Kcal/m3N

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III-2 Exceso de aire

El aire estequiométrico es el aire téorico requerido para completar el proceso de combustión, sin embargo en la práctica es necesario suministrar más aire para que se realice la combustión completa. Desde el punto de vista de la economía del comestible el exceso de aire para la combustión debe ser el menor posible de manera que se asegure la combustión completa y a la vez se tenga el funcionamiento en el punto de mayor rendimiento.

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A continuación se presenta una tabla con los excesos de aire empleados comúnmente para varios combustibles

Exceso de aire para diferentes combustibles

Combustible Typo de Hogar o QuemadorExceso de Aire

(% en peso)

Carbón Pulverizado

Hogar completamente refrigerado 15-20

Hogar parcialmente refrigerado 15-40

Carbón

Alimentación por Lanzamiento 30-60

Parrilla vibrante en hogar refrigerado por paredes de membrana

30-60

Parrilla viajera 15-50

Parrilla de alimentación inferior 20-50

PetróleoQuemadores de petróleo tipo registro 15-20

Quemadores múltiples 20-30

Gas Natural Quemadores de alta presión 5-7

Madera 25-35

Bagaso Todo tipo de quemadores 25-35

Licor Negro Hogares de recupetración 30-40

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III-3 Productos de combustión

Datos Teóricos de Combustión

CombustibleKg de aire req./Kg de

combustible

Kg de gases/Kg de combustible

M3 de gases/Kg de combustible

%CO2 Teórico en

gases secos

%CO2 en gases

alcanzados en la práctica

Combustibles sólidos

BagasoCarbón (Bituminoso)LignitoPaddy HusoMadera

3,210,88,44,65,8

3,4311,79,105,636,4

2,619,4

6,974,584,79

20,6518,719,419,820,3

10-1210-139-13

14-1511-13

Combustibles Líquidos

PetróleoLSHS

13,914,04

14,314,63

11,510,79

15,015,5

9-149-14

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Capítulo IV

IDENTIFICACION DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE COMBUSTION

El quemador de combustible es la unidad que forma parte de un calentador de agua y su función es realizar la combustión del petróleo para generar los gases calientes que pasan a través de los tubos de humo entregando su energía al agua. Los gases ya más fríos salen a través de la chimenea a la atmósfera.

Un quemador de petróleo diesel está formado por diversos componentes dentro de los cuales se distingue:

1) Ventilador de aire2) Unidad de bombeo de petróleo3) Tren de petróleo4) Cabezal del quemador con lanza de petróleo5) Tablero de control y comando

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IV-1 Componentes del sistema de combustión

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Tubo deLlama

Lanza de Petróleo

Ventilador

Ducto de transición

Damper control de aires de combustióntransición

Cabezal de quemador

Plancha acceso interior cabezal

Ventilador

Conjunto válvula Gas/petróleo modulante Transformador de

Ignición

Tren de Gas

Este diagrama es para fines ilustrativos

Algunos componentes pueden variar con respecto al suministro

Identificación de componentes

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IV-2 Características Generales del quemador Un-Way Modelo POL 400/11

Número de calderas..................................................................................1Cantidad de quemadores por caldera.......................................................1Marca de la caldera...................................................................... BabcockFabricante caldera .................................................................. Calderas ChileTipo de caldera............................................................................. Un fogónDimensiones del Hogar: Diámetro (mm) ……………………………………………….…………. 1.150Largo mínimo(mm) ………………………………………………….….. 4.400Capacidad de generación a 3200 m.s.n.m. (Kcal/Hr.).. ................5.167.464Potencia de salida quemador a 3.200 m.s.n.m. (Kcal/Hr) … …....6.008.700 Eficiencia.%..............................................................................................86 %Presión de trabajo (Kg/cm2) .................................................................... 5Presión de hogar (mm.c.a.) .................................................................... 80Elevación (m.s.n.m).............................................................................3.200Máxima altura de chimenea (m) ..............................................................12Características eléctricas ventilador (v/hz/ph)................... 460 V / 3F / 50 HzCaracterísticas eléctricas de panel de control (v/hz/ph) .... 120 V / 1 F / 50 HzPotencia ventilador de tiro forzado (Hp) .............................................. 30 HPPotencia bomba de petróleo quemador (HP) ........................................ 5,5 HPCombustible(s)...................................................................... Petróleo dieselIgnición........................................................................................ electrodoExceso de aire de combustión ................................................... 20Sistema de atomización ............................................................. PresiónPresión de petróleo a la entrada del quemador (Bar).................. 5-10 PSIPoder calorífico del petróleo (Kcal/Kg) ....................................... 10.500Temperatura de entrada de petróleo ...........................................10 °CPresión de salida bomba de petróleo quemador (Bar) ............... 20

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Las características del quemador entregadas anteriormente corresponden específicamente al quemador de petróleo para las plantas SX y EW de Minera Escondida Ltda. Existen muchos diseños de quemadores y sistemas para atomización de combustible.

La atomización del combustible es el medio por el cual el combustible es separado en finas gotas que le permiten mezclarse con el aire y realizar la combustión en forma satisfactoria. Existen diferentes boquillas con diferentes ángulos que permiten entregar diversas formas de llama. Para alcanzar altas velocidades que permitan atomizar adecuadamente el combustible, se deben utilizar presiones de entre 20 y 40 Bar.

La atomización será muy pobre a presiones inferiores a 10 Bar. Puesto que el flujo varía con la raíz cuadrada de la presión , se tien que si la presión correspondiente con el máximo flujo es 40 Bar, el flujo mínimo para el cual la atomización es considerada satisfactoria será:

MáximoFlujoxoFlujoMáximx 5,040

105,0

=

Esto limita el Turndown del quemador a 2:1 lo cual normalmente no es suficiente para la operación de calderas industriales.

Para sobrepasar esta limitación se utilizan múltiples boquillas, pero este sistema tiene la desventaja de que se pierde la simetría de la mezcla.

Otro método es mantener la velocidad angular en la cámara de giro de la boquilla para todas las condiciones de carga recirculando a la succión de la bomba de petróleo del quemador parte del flujo, con este sistema el ángulo de atomización varía con las variaciones de carga.

El quemador Nu-Way posee un sistema de atomización por presión, sin embargo existen otros sistemas que permiten atomizar el combustible y su elección dependerá de las propiedades del combustible y del sistema que ha desarrollado cada fabricante de quemadores para lograr la combustión de la forma más eficiente. En general podemos encontrar los siguientes sistemas para atomización con las aplicaciones para combustibles que se indican:

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Atomización por presión : Apta para petróleos livianos y pesados aunque con estos últimos se presenta un mayor desgaste en las boquillas y bombas de petróleo

Atomización por vapor : Apta para petróleos pesados

Atomizazión por copa rotativa : Apta para petróleos livianos y pesados

IV-3 Boquilla para atomización marca Fluidics

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Cuerpo de la Boquilla

Filtro

O’ Ring

Aguja de cierre(Retorno de Spill Side)

Marca de la Boquilla

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IV-4 Bomba de Petróleo

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IV-5 Estación de bombeo de petróleo

La estación de bombeo de petróleo está compuesta por la bomba de petróleo marca Suntec Modelo T4C accionada por un motor eléctrico de 5,5 HP. Una válvula reguladora de presión, filtro de succión de 1”, una botella de venteo y el piping de interconexión, tal como se muestra en la figura de más abajo

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IV-6 Esquemático tren de combustible

La figura muestra el esquemático del sistema de alimentación de petróleo del quemador, desde la unidad de bombeo de petróleo hasta la boquilla del quemador, pasando por la lanza del quemador, block de válvulas y flexibles de interconexión.

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Válvula solenoide de corte

Lanza de petrólo con corte electrohidráulico

Válvulasolenoide

Manómetro

Block Manifold

Acople rápido

Conexión Flexible

Alimentación a quemador

Retorno del quemador

Válvula de retención

Válvula motorizada Spill

BombaFiltro Separador de aire

Entrada desde anillo principal

Retorno a anillo principal(opcional)

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IV-7 Detalle interno Cabezal Quemador

El Cabezal de quemador es una unidad modular ensamblada de manera que pueden ser inspeccionados los internos sin necesidad de sacar completamente el cabezal de la plancha de fijación al fogón, basta retirar los pernos de fijación de la cara frontal y se puede deslizar el conjunto completo hacia atrás, de esta manera se tiene acceso a los electrodos de ignición, boquilla de atomización, y plato difusor.

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IV-8 Fijación de electrodos quemador

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IV-9 Detector de temperatura

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IV-10 Servomotor accionamiento válvula de petróleo y dámper de aire

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Capítulo V

V-1 Revisión y pruebas antes de la puesta en marcha

La primera operación es llenar la caldera y las lineas de circulación con agua blanda. Se debe evacuar todo el aire del sistema a través de venteos dispuestos en las líneas.

1. La válvula de agua del circuito, si la tiene, debe estar abierta.2. Las purgas de la caldera deben estar cerradas3. Las purgas de niveles de agua, si los tiene, deben estar cerradas.4. La válvula de purga que corresponde al recipiente de expansión y sus niveles,

deben estar cerradas.5. La válvula de alimentación entre estanque de expansión y el sistema debe estar

abierta.6. Asegurarse que existe presión adecuada de aire o nitrógeno en el estanque de

expansión.7. La válvula de comunicación entre la bomba de circulación y la caldera, debe

estar abierta.8. Inspeccione la caldera, bombas de agua, quemador, estanque de expansión,

bombas de petróleo y tableros de control y comando por si existe algo anormal.9. Comprobar la existencia de energía eléctrica, trifásica y monofásica en la red

para alimentación del tablero de comandos.10. Activar el interruptor general, el de la bomba de agua, los del quemador, el del

circuito de control y el de cualquier otro equipo relacionado con el funcionamiento de la caldera.

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Una vez comprobadas las diferentes condiciones señaladas, se debe conectar el interruptor principal poniendo la instalación bajo tensión.

11 Verifique que el sistema de dosificación de productos químicos funciona correctamente.

12 Abrir la válvula que conecta el sistema de dosificación de productos químicos con el sistema de agua caliente.

13. Verifique que el sistema de agua caliente está completamente lleno y que el estanque de expansión se encuentra con agua. Antes de la partida de las calderas el estanque no debe estar lleno de agua, alcanzará su nivel normal cuando el agua esté caliente.

14. Verifique que exista suficiente combustible y que sea de las características que correspondan al quemador seleccionado.

15. Refiérase a las instrucciones del quemador en lo que concierne a apertura o cierre de válvulas y otras operaciones indispensables.

16. Se recomienda que el calentamiento inicial de la caldera sea gradual, por lo tanto, encender el quemador y mantenerlo funcionando en llama mínima hasta llegar a 50% de la temperatura máxima de trabajo.

17. Proceda a reapretar las tapas de registro y flanges de conexión de la caldera.

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Protecciones

1. Si la presión en la caldera excede lo normal, la válvula de alivio o de seguridad se abrirá, evacuando mezcla de agua y vapor, para lo cual se cuenta con los respectivos drenajes. Si las válvulas de alivio actúan verificar lo siguiente:

- La caldera siempre debe estar conectada al estanque de expansión- Presión en el estanque de expansión, puede ser demasiado alta (si es

que el estanque es del tipo presurizado)- Observar el nivel del estanque de expansión verificando que no se

encuentre totalmente lleno de agua.- Verificar que la temperatura de operación de la caldera no sea mayor de

95 °C.- Verificar que la válvula de conexión del estanque de expansión y el

sistema de agua caliente se encuentra abierta.

2 Si la temperatura del agua de la caldera exede el valor máximo especificado en el sistema de micromodulación MM el switch de alta temperatura detendrá el funcionamiento del quemador.

3. Si se interrumpe la corriente y luego vuelve, el quemador deberá ser puesto en servicio pulsando el botón de partida en el tablero de control que inicie la secuencia de encendido.

4. Haga funcionar la válvula de seguridad por lo menos una vez al día, tirando de la manilla, esto evitará que los asientos de la válvula se peguen.

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Detención de la caldera

Cuando se realice una detención en la operación de la caldera, se deben seguir las siguientes instrucciones:

1. Desactive los interruptores de:

- Quemador - Bombas de agua de circulación de agua, según sea requerido.- Circuitos auxiliares- Interruptor general

2. Cierre la válvula de entrada de agua a la caldera si la hay.

3. Cierre la válvula de salida de agua, si la hay.

Detenciones por un período corto

Se procede de acuerdo a los puntos 1 al 3 señalados anteriormente, no siendo necesario aislar la caldera a través de las válvula de entrada y salida de agua.

Para detenciones prolongadas referirse al Capítulo II Parte 3

SISTEMAS DE CONTROL DE CALENTADORES

Principalmente destacan dos sistemas de control de calentadores o calderas:

a) Controles simples tipo ON/OFF que pueden ser de llama alta y baja. Estos sistemas de control son discretos y funcionan en base a termostatos o presostatos que poseen un set point ajustable con un diferencial de temperatura o presión a través de la cual se controla la segunda llama del quemador. Estos sistemas operan satisfactoriamente en calderas de tamaño pequeño.

b) Sistema de control modulante en el cual se la relación aire combustible se realiza en forma continua a través de una curva de combustión generada en el sistema de control, permitiendo una respuesta suave del quemador ante las variaciones de carga.

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V-2 Sistema de control Autoflame MK6 Evolution

Se revisará brevemente las principales características de este sistema de control de calentadores:

- Micromodulación control razón combustible / aire- Monitor de llama UV- Control de seguridad del quemador- Comprobación de la presión de aire de combustión y petróleo- Control preciso del punto de operación requerido- Ajuste por tres parámetros O2, CO2, CO

Para asegurar la máxima eficiencia en la operación de cualquier calentador, dos requisitos son de la mayor importancia:El primero, que la razón aire combustible se mantenga en el mínimo para asegurar la completa combustión dentro de las limitaciones del diseño del quemador y que estos valores configurados, una vez alcanzados, sean repetibles de manera infinita con un alto grado de exactitud.El segundo requisito es que la temperatura o presión requerida de la caldera sea monitoreada por el sistema de combustión, y que en todo momento la cantidad correcta de combustible y aire se quemen para lograr el valor requerido.

La histéresis propia de todos los sistemas mecánicos que tradicionalmente han usado levas y varillas para caracterizar la proporción combustible/aire han hecho esta clase de precisión imposible. El sistema de micromodulación proporciona un medio fácilmente programable y muy flexible para optimizar la calidad de la combustión.

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V-3 Micromodulación

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h

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V-4 Sistema analizador de gases EGA

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V-5 Control secuencial IBS

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VI-4 Vista General Interfaz de transferencia de datos DTI

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INTRODUCCION

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VII-1 Programando las posiciones de combustible/aire

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VII-2 Ajustando motores de posicionamiento

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VII-3 Selección de opciones del MK6

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VII-4 Parámetros de selección del MK6

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VIII FILOSOFIA DE CONTROL

Este documento describe la operación del sistema de calentamiento de agua y de sus elementos constituyentes. El siguiente esquema muestra el sistema de calentamiento completo con todos los elementos principales que intervienen en el sistema de control.

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PetróleoMake-up

N2

Estanque de

ExpansiónMake-up

Calentador de agua

Retorno agua Salida agua

LT

AE

LSL TSH TS TS

FITPT

FIT

Bomba Circulación

BMS


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1.0 INTRODUCCION

2.0 SISTEMA DE CONTROL CALENTADORES DE AGUA

2.1 General2.2 Control de Combustión2.3 Control de Proceso2.4 Control de Motores Bombas recirculación agua y combustible

3.0 MODOS DE OPERACION

4.0 CONTROLES DE LOS CALENTADORES

4.1Calentadores de Agua4.2Recirculación de Agua Calentadores

4.3 Circuito de Alimentación Petróleo a Calentadores4.4 Estanque de Expansión

DOCUMENTOS COMPLEMENTARIOS

Criterio de diseño Doc. Nº 2325-P45001-0000-270-DC-0001Listado de entradas y salidas Doc. Nº 2325-P45001-0000-270-LI-0001Tabla de Transferencia PCS-BMS Doc. Nº 2325-P45001-0000-270-LI-0002Listado de Instrumentos Doc. Nº 2325-P45001-0000-270-LI-0003Tabla de Interlocks Doc. Nº 2325-P45001-0000-270-LI-0004

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1.0 INTRODUCCION

Este documento describe la Filosofía de Control de dos plantas térmicas suministradas por Calderas Chile para dar servicios a las áreas de SX y EW en el proyecto “Lixiviación de Sulfuros”, de Minera Escondida Ltda. (MEL).

Este documento, junto con el Criterio de Diseño de Instrumentación y Control de los Calentadores de Agua realizado por Calderas Chile, es una guía de consulta para la etapa de programación y configuración de los sistemas de control. Además sirve como base para facilitar la comprensión de los manuales de operación, configuración y mantención de los proveedores de los sistemas de control.

2.0 SISTEMA DE CONTROL CALENTADORES DE AGUA

2.1 General

El sistema de control de las unidades térmicas tanto de SX (dos calentadores en paralelo) como de EW (tres calentadores en paralelo), esta constituido para cada unidad térmica de un sistema de control de combustión marca Autoflame y un sistema de control de proceso marca ABB.

La integración de ambos sistemas de control, mediante una red Profibus DP, permitirá una operación eficiente y segura de los calentadores de agua.

2.2 Control de Combustión

Para asegurar una máxima eficiencia en la operación de los calentadores, dos requisitos son importantes.

El primero, que la razón aire combustible se mantenga en el mínimo para asegurar una combustión completa dentro de los limites del diseño del

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quemador y que estos valores configurados, una vez alcanzados tengan un alto grado de repetibilidad con alta exactitud.

El segundo requisito es que la temperatura requerida del calentador sea monitoreada por el sistema de control de combustión y en todo momento sea aplicada la cantidad correcta de aire y combustible para lograr la temperatura deseada. En ningún momento, independiente del cambio de carga (BTU requeridos), debe excederse o disminuirse este requisito.

Para lograr los requerimientos antes mencionados el sistema de control de combustión marca Autoflame modelo MK6, esta constituido de los siguientes componentes y funciones:

2.2.1 Sistema de Micro Modulación MK6

El sistema de Micro Modulación incluido en el controlador MK6, proporciona un medio fácilmente programable y flexible para optimizar la calidad de la combustión a través de toda la amplitud de requerimiento de carga de la unidad calentador/quemador, al mismo tiempo que asegura que la temperatura se mantenga dentro de 1 ºC. La exactitud de posicionamiento de los servomotores que controlan el damper de aire y la válvula de combustible es de 0,1 º (angulares), en cualquier posición del rango de carga.

En el corazón del sistema esta el modulo de control que contiene el micro procesador configurable. El panel del modulo de control tiene un teclado sensible al tacto para la entrada de datos y una pantalla grafica de ¼ VGA para la lectura de datos como valor del punto de temperatura requerido y real, porcentaje de carga, otros valores de estado de interés del operador.

La posición de cada servomotor es monitoreada por un sistema divisor de voltaje que permite que la información digitalizada sobre la posición sea codificada dentro de la memoria de los módulos de control. Las posiciones relativas de los motores de aire y combustible son revisadas por el sistema a una razón de 50 veces por segundo. Este sistema de control del quemador logra una posición “Lock On” cercana a una mezcla de aire/combustible estequiométrica a través de las diversas posiciones de carga de los calentadores, mientras mantiene la temperatura deseada de operación. El control de carga incorpora valores PID variables.

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El sistema de Micro Modulación MM MK6, además de realizar el control preciso de la relación aire/combustible, también incorpora el sistema de seguridad de llama y encendido del quemador, sin requerir de otro controlador externo para realizar esta función. Por lo tanto el sistema MM MK6 realiza la supervisión de llama y el control de seguridad de la secuencia de encendido, operación y apagado del quemador.

En resumen el sistema de Micro Modulación MK6 tiene las siguientes características principales:

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Control de la relación aire/combustible.-

- Control independiente de los servomotores de aire y combustible, con precisión de 1º (angular).

- 4 curvas independientes de combustión.- 4 controles de servomotores.- Pantalla de ¼ VGA.- Diagnostico de errores.- Cambio de relación aire/combustible.- Punto de encendido, seleccionable por el operador.

Control de partida y seguridad de llama.-

- Supervisión de la llama por un detector de llama UV.- Control de la partida con tiempos configurables por el operador.- Monitoreo de la presión del combustible.- Control de presión de aire del soplador.- Registro histórico de los últimos 16 incidentes.- Funciones de seguridad de llama del quemador.

2.2.2 Analizador de Gases (EGA)

El sistema de ajuste EGA (incluido en el suministro de cada calentador de agua), optimiza aún mas las posibilidades del modulo MM MK6. Este sistema instalado en la chimenea de cada calentador mide y muestra los valores de O2, CO2, CO, temperatura de salida de los gases, temperatura ambiente y la eficiencia del calentador.

El sistema de MM MK6 es alimentado con la información del EGA y realiza correcciones en la posición del damper de aire para obtener una combustión eficiente con la menor cantidad de exceso de aire y valores cercanos a cero de CO2..

La función de ajuste del sistema de combustión se logra por cada punto en la relación de aire y combustible que ha sido almacenada como valores de O2, CO2 y CO en la puesta en servicio del calentador. Valores adicionales para cada uno de estos gases se almacenan para las posiciones de

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exceso de aire y de exceso de combustible a un valor de posición angular conocida, de los valores de puesta en marcha. Se mantienen las desviaciones desde estos valores ideales. Estos datos se procesan y se expresan como un valor de corrección angular. De este modo el sistema ajusta el damper de aire, para devolver el sistema a su valor de puesta en marcha.

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Las características principales que se incorporan al sistema MM MK6 al instalar el sistema EGA son:

- Ajuste por CO2, O2 y CO con monitoreo y visualización de estos.- Limites de combustión en los valores de CO2, O2 y CO, definibles por

el operador.- Monitoreo de la temperatura de gases en la chimenea.- Monitoreo de la temperatura ambiente.- Mayor eficiencia de la combustión.

2.2.3 Control Secuencial Inteligente de Calentadores - IBS

El software de control secuencial inteligente de calentadores IBS, viene incluido como estándar, dentro de cada modulo MM/EGA. El objetivo de este sistema de control es asegurar que está operando el mínimo numero de calentadores o quemadores, para satisfacer los requerimientos de calor impuestos a la planta térmica.

El sistema de agua caliente para la planta SX y EW está basado en un sistema de generación de agua caliente a Tº constante y flujo variable. Esto significa que la temperatura de salida de agua de los calentadores será constante y el flujo del sistema variable en los puntos de consumo.

Si la temperatura de ajuste en cualquiera de los calentadores no se esta logrando y los calentadores están operando a una carga cercana al 100%, entonces el software IBS enciende otra caldera para ayudar con la generación del requerimiento de calor. Con este mismo criterio si los calentadores están manteniendo la temperatura deseada con una baja carga térmica (este valor mínimo es ajustado en la puesta en servicio), el software IBS detendrá una caldera.

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2.2.4 Interfaz de Transferencia de datos - DTI

El DTI es un sistema de adquisición de datos, que puede recolectar información de hasta 10 módulos MM. Esta información esta disponible para comunicarse a un Sistema de Control Digital en el protocolo Modbus. En este proyecto se ha seleccionado la red de comunicación Profibus DP para comunicar los calentadores con el sistema de control de proceso ABB, por lo tanto se incorpora un conversor Modbus a Profibus DP para transmitir y leer datos desde el sistema de control ABB, este conversor está ubicado sólo en los paneles de control maestros.

La interfaz DTI se instala en el Calentador Maestro y puede monitorear y controlar hasta 10 módulos MM MK6 de Calentadores Esclavos, las siguientes operaciones principales se pueden realizar a través del DTI:

- Habilitar/deshabilitar quemadores.- Seleccionar caldera Líder.- Definir el Set Point de temperatura y - Transferir toda la información relevante de los sistemas MM/EGA de

cada calentador al sistema de control de proceso ABB.

Toda la información a transferir entre el módulo DTI y el sistema de control puede verse en detalle en el Listado de Transferencias PCS-BMS Doc. Nª Tabla de Transferencia PCS-BMS Doc. Nº 2325-P45001-0000-270-LI-0002

2.3 Control de Proceso

El sistema de control de proceso de cada unidad térmica (EW y SX), es marca ABB, para facilitar la integración con el sistema de control de la planta que también es marca ABB.

El sistema de control de proceso de cada unidad térmica, tendrá un panel local con una HMI correspondiente a un “Process Panel 245” marca ABB, ubicado en la sala de cada conjunto de calentadores, para operar los calentadores de agua.

En la sala eléctrica de la planta de SX y la sala eléctrica de EW, se localizará un panel con el sistema de adquisición de datos marca ABB.

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Cada sistema de adquisición de datos tendrá una interfaz de comunicación con su HMI (Process Panel 245), interfaz Profibus para comunicarse con el DTI de cada unidad térmica, interfaces Foundation Fielbus H1 para la comunicación con los instrumentos de campo, interfaz Ethernet TCP/IP para comunicarse con el sistema de control distribuido de la planta SX y su controlador marca ABB modelo AC800M.

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2.4 Control de Motores Bombas recirculación agua y combustible

El control de los motores eléctricos de las bombas de recirculación de agua y alimentación combustible a los calentadores de agua, no es responsabilidad de Calderas Chile y la lógica de operación de estos motores residirá en el sistema de control principal de la planta SX, cuyo diseño y programación es por Fluor Chile.

Para los motores de las bombas de recirculación agua calentadores (existe uno por cada calentador) el sistema de control ABB de los calentadores (suministrado por Calderas Chile), requerirá estatus operacional de los calentadores (“Quemador encendido”) y entregará la orden partir o parar al motor, cada vez que se ponga en funcionamiento o se detenga el calentador asociado a su bomba de agua. Si bien el sistema considera una bomba asociada a cada calentador (en operación), el sistema de control siempre debe asegurar la partida de cualquier bomba de agua que esté habilitada.

Para los motores de las bombas de alimentación combustible al anillo de petróleo de los calentadores se requerirán estatus operacionales (funcionando, detenido, parada de emergencia operada.). El estatus funcionando permite habilitar los calentadores para su funcionamiento, en caso de no existir una bomba de petróleo en funcionamiento los calentadores no partirán.

3.0 MODOS DE OPERACION

Los calentadores de agua, tendrán los siguientes modos de operación:

• Normal.- Los calentadores serán comandados desde Consolas de Operación remotas, ubicadas en la sala de control principal de la planta SX (Para el caso del área 4410 EW es lo mismo). En este modo todos los enclavamientos de proceso y seguridad estarán activos.Los calentadores no pueden ser encendidos directamente desde Consolas de Operación remotas. El encendido siempre es controlado por los BMSs. El comando Habilitar/Deshabilitar permite incorporar o sacar un calentador del sistema.

Mantenimiento.- Los calentadores serán comandados desde sus respectivas Consolas Locales en operación (HMI) una ubicada en la sala de calentadores área SX y otra ubicada en la sala de calentadores EW. Adicionalmente para realizar el control en cada calentador sin

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pasar por las HMI locales se debe establecer el valor 0 en la opción 16 de los BMS. El cambio de esta opción se puede realizar estando los calentadores en operación Normal ó Mantenimiento.

• El selector Normal/Mantenimiento estará configurado en la HMI de cada unidad térmica.

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4.0 CONTROLES DE LOS CALENTADORES

Los principales equipos controlados y supervisados por el sistema de control de cada unidad térmica son:

4.1 Calentadores de Agua (4400-5BOP-201/202, 4410-5BOP-205/206/207)

Controles

Encendido de los Calentadores

Cuando se da la orden Habilitar Calentador desde la HMI local ó desde la sala de control o cuando el calentador líder esta en operación y comienza a aumentar su porcentaje de carga y el software IBS determina determina un mayor requerimiento de calor, entonces comienza la secuencia de encendido de un segundo calentador de agua ó un tercero según corresponda. Esta lógica reside en los BMSs de los calentadores y debe ser configurada de acuerdo a las indicaciones del manual MMMK6 Autoflame.Cuando existe la orden de encendido de un calentador, el sistema de control ABB de los calentadores recibe desde el DTI del sistema Autoflame la información que entró en operación el calentador, entonces abre totalmente la válvula de control on-off motorizada (4400-FV-7603/7653, 4410-FV-8103/8153/8303) de alimentación de agua al calentador.Cuando la válvula de control on-off de ingreso de agua se encuentra totalmente abierta se da orden de partida a la bomba de circulación de agua asociada a ese calentador (4400-5PPC-416/417, 4410-5PPC-431/432/433). Esta orden de partida es transmitida desde el sistema de control local de los calentadores al sistema de control principal de la planta SX, para que se realice la partida de la bomba.Los calentadores de agua trabajan en paralelo tanto para la unidad térmica de SX como EW, esto significa que para cada calentador hay asociada una bomba de circulación de agua.Cuando el calentador líder esta en operación y entra en operación el segundo calentador, con la secuencia operacional explicada, el sistema MM MK6 distribuye la carga entre los dos calentadores (planta térmica SX). El mismo proceso se realiza cuando entra en operación el tercer calentador y la carga se distribuye en tres calentadores de agua, como es el caso de la planta EW.

Por cada caldera se dispone de la información indicada en la Tabla de Transferencia PCS-BMS Doc. Nº 2325-P45001-0000-270-LI-0002. Esta información se lleva al sistema de control de proceso ABB a través del módulo DTI instalado en el calentador maestro para SX y EW.

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Cuando el quemador entra en lock-out, esto se debe a que se activo una detención dada por la lógica de seguridad del sistema de combustión Autoflame, en estos casos el operador deberá ver en el panel de control de combustión Autoflame el motivo de la detención, corregirlo y luego realizar el “reset lock-out”.

Indicaciones y alarmas obtenidas de los BMS

DescripciónTemperatura de agua de salida del calentador4400TI7608, 4400TI76584410TI8108,4410TI8158, 4410TI8308

TI TA LL TAL

87ºC

TAH

90ºC

TAHH

Temperatura de gases en la chimenea4400TI7627A,4400TI7677A 4410TI8127A,4410TI8177A, 4410TI8327A

TI TAH

300ºC

Temperatura aire4400TI7627B,4400TI7677B 4410TI8127B,4410TI8177B, 4410TI8327B

TI

Porcentaje de carga del calentador4400JI7627,4400JI7677 4410JI8127,4410JI8177, 4410JI8327

JI

Bomba de petróleo funcionando4400YL7624_RUN, 4400YL7674_RUN4410YL8124_RUN, 4410YL8174_RUN4410YL8324_RUN

YL

Bomba de petróleo DETENIDA4400YL7624_OFF, 4400YL7674_OFF4410YL8124_OFF, 4410YL8174_OFF4410YL8324_OFF

YL

Ventilador de aire funcionando4400YL7621_RUN, 4400YL7671_RUN4410YL8121_RUN, 4410YL8171_RUN4410YL8321_RUN

YL

Ventilador de aire detenido4400YL7621_OFF, 4400YL7671_OFF4410YL8121_OFF, 4410YL8171_OFF4410YL8321_OFF

YL

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Apertura válvula de petróleo4400ZI7622, 4400ZI76724410ZI8122,4410ZI8172, 4410ZI8322

ZI

Apertura damper de aire4400ZI7621, 4400ZI76734410ZI8121, 4410ZI8171, 4410ZI8321

ZI

Calentador Habilitado/Deshabilitado4400YL7620A, 4400YL7670A4410YL8120A, 4410YL8170A4410YL8320A

YL

Quemador encendido/apagado4400YL7620_ON, 4400YL7670_ON4410YL8120_ON, 4410YL8170_ON4410YL8320_ON

Yl

Lockout quemador4400YL7620C, 4400YL7670C4410YL8120C, 4410YL8170C4410YL8320C

YL YAL

Calentador en operación automática4400YL7620B_AUT, 4400YL7670B_AUT 4410YL8120B_AUT, 4410YL8170B_AUT4410YL8320B_AUT

YL

Calentador Lider Seleccionado4400YL7620E, 4400YL7670E4410YL8120E, 4410YL8170E4410YL8320E

YL

Calentador Lider Seleccionado4400COM_201, 4400COM_2024410COM_205, 4410COM_2064410COM_207

COM

Porcentaje de oxígeno chimenea4400AE7627A,4400AE7677A 4410AE8127A,4410AE8177A, 4410AE8327A

AE 40%

Porcentaje de CO24400AE7627B,4400AE7677B 4410AE8127B,4410AE8177B, 4410AE8327B

AE 5%

Porcentaje de CO4400AE7627C,4400AE7677C 4410AE8127C,4410AE8177C, 4410AE8327C

AE 500 PPM

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Eficiencia de combustión4400EC7627,4400EC7677 4410EC8127,4410EC8177, 4410EC8327

EC

Tasa de encendido4400TE7627,4400TE7677 4410TE8127,4410TE8177, 4410TE8327

TE

Comandos de entrada al DTI despe HMI ó Sala de control

DescripciónSet Point de Temperatura4400HIC7608_SPREM4400HIC7658_SPREM4400HIC8108_SPREM4400HIC8158_SPREM4400HIC8308_SPREM

TI

Habilitar Deshabilitar4400HS7620G, 4400HS7670G4410HS8120G, 4410HS8170G4410HS8320G

HS

Selección de Calentador Lider4400HS7620D_CMD4410HS8120D_CMD

HS

Enclavamientos

Descripción AcciónQuemador en lock-out Inhibe la partida o detiene

automáticamente el quemador del calentador.

Inhibe la apertura o cierra automáticamente la válvula de agua de ingreso al quemador.

Inhibe la partida o detiene automáticamente la bomba de recirculación de agua correspondiente al calentador que entra en lock-out.

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4.2 Recirculación de Agua Calentadores

Controles

Flujo de retorno de agua calentadores

Cuando el calentador de agua esta funcionando, el flujo de agua que retorna al calentador, será indicado y registrado.En esta condición la válvula de ingreso de agua (4400-FV-7603/7653, 4410-FV-8103/8153/8303) a los calentadores esta totalmente abierta. Se indicará la posición abierta y cerrada de esta válvula.También en esta condición esta operando la bomba de recirculación de agua del calentador asociado.Si por algún motivo tras la apertura de la válvula de ingreso de agua al calentador, se registra un muy bajo flujo de agua (alrededor de un 10% dell caudal nominal) (después de un tiempo programable de 2 minutos), entonces el sistema de control de proceso detiene el calentador de agua, cierra la válvula de ingreso de agua y detiene la bomba de recirculación de agua asociada al calentador asociado. Las señales de flujo de agua son tomadas por el sistema de control ABB AC 800 M suministrado por Calderas Chile.

Partida/parada bombas agua (4400-5PPC-416/417, 4410-5PPC-431/432/433)

Cuando entra en funcionamiento el calentador y la válvula de ingreso de agua se abre totalmente, entonces el sistema de control de proceso del calentador da orden de partir a la bomba de agua asociada al calentador, Esta acción es comunicada al sistema de control principal de la planta (programado por otros) quien ejecuta esta partida. Por otro lado cuando la válvula no esta abierta o por algún motivo se cierra se da orden de detener la bomba de recirculación del calentador asociado. El sistema de control debe ser capaz de hacer funcionar cualquiera de las bombas de circulación de agua del sistema que esté habilitada para partir. La partida y parada de las bombas de circulación de agua es realizada por el sistema de control de Fluor Chile.

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Indicaciones y alarmas

DescripciónFlujo de agua de ingreso al calentador4400-FV-7603, 4400-FV-7653 4410-FV-8103,4410-FV-8153, 4410-FV-8303

FI FALL

10%

FAL

20%

Posición de la válvula de ingreso de agua al calentador

ZLL ZLH

Bomba de recirculación de agua calentador asociado, funcionando/detenida

YL

Enclavamientos

Descripción AcciónMuy bajo flujo de agua por un tiempo programado de 2 minutos en la línea de agua de ingreso a los calentadores, con indicación válvula de ingreso abierta

Inhibe la partida o detiene automáticamente el calentador de agua (deshabilitándolo)

Inhibe la partida o detiene automáticamente la bomba de recirculación de agua asociada al calentador.

Inhibe la apertura o da orden cerrar válvula de ingreso agua a calentadores.

Posición cerrada de ingreso de agua al calentador

Inhibe la partida o detiene automáticamente la bomba de recirculación de agua asociada al calentador.

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4.3 Circuito de Alimentación Petróleo a Calentadores

Controles

Flujo alimentación petróleo al calentador

Cuando el calentador de agua esta funcionando, el flujo de alimentación petróleo al calentador, será indicado, totalizado y registrado (4400-FIT-7604/7654, 4410-FIT-8104/8154/8304).La totalización del consumo de petróleo servirá para determinar el gasto diario y mensual del calentador. También esta totalización permitirá determinar cuando se requiere una mantención del calentador, debido al aumento del consumo de petróleo, al ver los registros históricos de este consumo.Si por algún motivo se registra un flujo muy bajo de petróleo o cero, entonces el sistema de control de proceso detiene el calentador de agua, cierra la válvula de ingreso de agua y detiene la bomba de recirculación de agua asociada al calentador asociado. Las señales de flujo de petróleo es tomado por el sistema de control ABB AC 800 M suministrado por Calderas Chile.

Presión anillo de petróleo

La presión en el anillo de petróleo que alimenta a los calentadores esta regulada con una válvula autorregulada en presión tipo Back Pressure (4400-PCV-7611, 4410-PCV-8111), de esta forma se logra mantener una presión constante en la línea de alimentación petróleo a los quemadores.En caso de que esta presión disminuya a un valor no aceptable (menor al 20% es decir 60 KPa), el transmisor de presión (4400-PT-7610, 4410-PT-8110) ubicado en el anillo de petróleo detendrá por nivel de presión bajo-bajo, todos los calentadores alimentados de este anillo. La presión tendrá una alarma baja, alarma baja-baja, se indicará y registrará. La señal de presión de petróleo es tomado por el sistema de control ABB AC 800 M suministrado por Calderas Chile.

Partida/parada bomba de alimentación petróleo a calentadores (4400-5PPP-420, 4410-5PPP-421 (Stand – By))

Para poner en funcionamiento un calentador de petróleo es requisito que la bomba de alimentación petróleo a los calentadores, este funcionando.Es responsabilidad del sistema de control principal de la planta SX (programado por otros), que esta bomba este funcionando cuando se requiere poner en funcionamiento la unidad térmica de SX o EW.

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El sistema de control proceso de los calentadores requiere conocer el estatus de esta bomba, si esta funcionando o detenida. En caso de detenerse se detendrán los calentadores de agua. El control de partida y parada de estas bombas es realizado por Fluor Chile.


DescripciónFlujo de alimentación petróleo al calentador4400-FIT-7604, 4400-FIT-76544410-FIT-8104,4410-FIT-8154, 4410-FIT-8304

FI FALL

5%

FAL

10%

FAH

600 Kg/Hr

FAHH

Presión en el anillo de alimentación petróleo a los calentadores4400-PT-7610, 4410-PT-8110

PI PALL20%

PAL50%

Bomba de alimentación petróleo a calentadores, funcionando/detenida

YL

Enclavamientos

Descripción AcciónMuy bajo flujo de petróleo en la línea de petróleo del calentador (menor a 30 Kg/Hr)

Deshabilita funcionamiento de calentadores.

Bomba de alimentación de petróleo a calentadores detenida.

Inhibe la partida o detiene automáticamente los calentadores de agua.

Muy baja presión de petróleo anillo de distribución (menor a 60 KPa)

Deshabilita funcionamiento de calentadores.

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4.4 Estanque de Expansión (4400-5VSO-315, 4410-5VSO-320)

Controles

Nivel estanque de expansión (4400-LT-7601, 4410-LT-8101)

El Estanque de Expansión tiene por finalidad proveer la reposición de agua que se pierde en el proceso de transferencia de calor. El estanque de expansión suministra la reposición de agua manteniendo la presión del sistema de circulación de agua, utilizando nitrógeno para mantener la atmósfera inerte. A la llegada del estanque, se instalará una válvula de control on-off neumática (4400-LV-7601, 4410-LV-8101). Esta abrirá cuando el nivel del estanque alcance el nivel bajo, y cerrará cuando se alcance el nivel alto. Se alarmará en condiciones de nivel alto, muy alto, bajo y muy bajo. El control se realiza en sistema de cntrol ABB AC 800 M suministrado por Calderas Chile.


DescripciónMedición de Nivel de Est. Expansión4400-LT-7601, 4410-LT-8101

LI LALL10%

LAL20%

LAH80%

LAHH90%

Posición de la válvula a la llegada del Estanque de Expansión4400-LV-7601, 4400-LV-8101

ZLL ZLH

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ANEXOS

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Fallas en Calderas

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Incrustaciones en tubos, debido a un deficiente tratamiento de agua

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Calentador de Agua SX EW Manual Operacion

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