UNIDAD DE CONTROL DE FLUJO DE VAPOR

La finalidad de la unidad de control de flujo de vapor es regular la cantidad de vapor que es demandado por la unidad de control de carga, así como proporcionar información al operador tablerista del estado que guardan las válvulas por medio de indicaciones de posición.

Las partes que constituyen el control de flujo de vapor son las siguientes:

a) Control de modo de admisión.

b) Control de prueba de libertad de vástagos de las válvulas.

c) Sistema de monitoreo de posición de válvulas de la turbina.

d) Unidad controladora de válvulas de paro principal.

e) Unidad controladora de válvulas de control.

A continuación se explican cada una de estas partes:

A) Control De Modo De Admisión

El control de admisión se utiliza para seleccionar la forma como deben de abrir las válvulas de control durante el rodado y toma de carga de la unidad.

Admisión Por Arco Total (Control Por Estrangulamiento).- En este modo de control todo el vapor que entra a la turbina es estrangulado y generalmente es regulado por una sola válvula; este modo de admisión permite mantener una temperatura uniforme del vapor a la entrada de la cámara de toberas.

El control a arco total se utiliza durante rodados, independientemente de la temperatura del rotor para lograr variaciones de vapor uniformes. Una de las desventajas de este tipo de control es el hecho de que el vapor es estrangulado, perdiendo energía, por lo que solamente en esta unidad se puede generar en arco total hasta el 20% de carga.

Posición de válvulas, control en arco total.

Válvulas de paro principales 100% Válvula piloto derecha Abierta

Válvulas de gobierno Regulando todas a la misma posición Válvulas de paro de recalentado 100%

Válvulas interceptoras 100%

Admisión Por Arco Parcial (Control Por Toberas).- En este tipo de control el vapor es admitido a la turbina por varias válvulas, las cuales se posicionan de manera escalonada, por lo que solamente parte del vapor que entra a la turbina es estrangulado. Este tipo de admisión permite un mayor aprovechamiento de la energía del vapor en cargas parciales con relación al control por estrangulamiento.

Posición de válvulas, control en arco parcial. Válvulas de paro principales 100% Válvulas piloto derecha Abierta

Válvulas de gobierno Controlando escalonadamente a diferentes posiciones

Válvulas de paro de recalentado 100%

Válvulas interceptoras 100%

Las partes que constituyen esta sección del control son las siguientes, ver figura 3.1.11.

1) “Transfer. Arco complet.”.- Este botón se utiliza para seleccionar el modo de admisión a arco completo, la cual se utiliza durante todos los rodados y consiste en que las 4 válvulas de control abren simultáneamente en la misma proporción.

2) “Esperar”.- Este botón se utiliza para detener en cualquier momento la transferencia de arco de las válvulas de control cuando ésta se está realizando.

3) “Transfer. Arco parcial”.- Este botón se utiliza para seleccionar el modo de operación a arco parcial, el cual consiste en apertura secuencial de las válvulas de control de la válvula No. 1 a la válvula No. 4.

4) “Transfer. Perdida arco parcial”.- Esta indicación es una alarma que enciende cuando no se realiza la transferencia a arco parcial en el tiempo fijado como normal.

NOTA: En un rodado inicial siempre se inicia con el modo de admisión a arco completo y para poder realizar el cambio a arco parcial se requiere que el control de la turbina no esté en automático remoto.

Normalmente la transferencia a arco parcial se realiza después de sincronizar la unidad a carga mínima.

5) “Posición arco completo/arco parcial”.- Esta indicación se utiliza para señalar el modo de admisión que tienen las válvulas de control, esta medición se realiza por medio de una aguja indicadora.

6) “Lenta”.- Este botón se utiliza para fijar la velocidad con que se realiza el cambio de arco en las válvulas de control, la cual se realiza completamente en un tiempo de 30 minutos.

7) “Media”.- Este botón se utiliza para fijar la velocidad con que se realiza el cambio de arco en las válvulas de control, la cual se realiza completamente en un tiempo de 20 minutos.

8) “Normal”.- Este botón se utiliza para fijar la velocidad con que se realiza el cambio de arco en las válvulas de control, la cual se realiza completamente en un tiempo de 10 minutos.

9) “Rápido”.- Este botón se utiliza para fijar la velocidad con que se realiza el cambio de arco en las válvulas de control, la cual se realiza completamente en un tiempo de 1 minuto.

NOTA: Cuando el tablero de control es inicialmente energizado, se selecciona el tipo de transferencia normal, y cuando se selecciona el modo de operación a automático remoto, se selecciona automáticamente la rapidez de cambio de arco “rápido”.

Fig. 3.1.11 Módulo De Modo De Admisión De Vapor

B) Control De Prueba De Libertad De Vástagos De Las Válvulas

El control de prueba de libertad de vástagos se utiliza para verificar el movimiento libre de las válvulas de paro principal, válvulas de control, válvulas combinadas interceptoras y paro recalentado, esto con la finalidad de asegurar su operación en cualquier momento y evitar que al fallar el cierre de estas válvulas se pierda el control de flujo de vapor hacia la turbina, lo cual puede provocar daños severos por sobrevelocidad.

Las partes que constituyen este control son las siguientes:

1) “Prueba MSV – 1“.- Este botón se utiliza para cerrar la válvula de paro principal No. 1, mientras esté oprimido el botón la válvula permanecerá cerrada y al soltar el botón la válvula se abrirá nuevamente.

2) “Prueba MSV – 2”.- Este botón se utiliza para cerrar la válvula de paro principal No. 2, mientras esté oprimido el botón la válvula permanecerá cerrada y al soltar el botón la válvula se abrirá nuevamente.

NOTA: Si se oprimen los dos botones al mismo tiempo sólo se cerrará una válvula correspondiente a la que se haya oprimido en primera instancia.

3) “Prueba C. V. – 1”.- Este botón se utiliza para cerrar la válvula de control No. 1 mientras esté oprimido el botón la válvula permanecerá cerrada y al soltar el botón, la válvula se abrirá nuevamente a la posición que demande el control de flujo de vapor.

4) “Prueba C. V. – 2”.- Este botón se utiliza para cerrar la válvula de control No. 2, mientras esté oprimido el botón la válvula permanecerá cerrada y al soltar el botón la válvula se abrirá nuevamente a la posición que demande el control de flujo de vapor.

5) “Prueba C. V. – 3”.- Este botón se utiliza para cerrar la válvula de control No. 3, mientras esté oprimido este botón la válvula permanece cerrada y al soltar el botón la válvula se abrirá nuevamente a la posición que demande el control de flujo de vapor.

6) “Prueba C.V. – 4”.- Este botón se utiliza para cerrar la válvula de control No. 4, mientras esté oprimido este botón, la válvula permanece cerrada y al soltar el botón, la válvula se abrirá nuevamente a la posición que demande el control de flujo de vapor.

NOTA: Cuando alguna válvula de control se cierra por orden del control de prueba de válvulas y se tiene una carga, las válvulas de control restantes abrirán para mantener constante la carga de la unidad.

7) “Prueba CRV – 1”.- Este botón se utiliza para realizar el cierre de las válvulas interceptoras y de paro de recalentado, mientras se tenga oprimido este botón, al soltar este botón las válvulas se abrirán nuevamente a la posición que demande el control de flujo de vapor.

8) “Prueba CRV – 2”.- Este botón se utiliza para realizar el cierre de las válvulas interceptoras y de paro de recalentado, mientras se tenga oprimido este botón, al soltar este botón las válvulas se abrirán nuevamente a la posición que demande el control de flujo de vapor.

NOTA: Se tiene implementado un arreglo que evita que se cierren las cuatro válvulas al mismo tiempo. Cuando se opriman los botones correspondientes para la prueba de libertad de vástagos.

Fig. 3.1.12 Módulo De Pruebas Para La Libertad Del Vástago

C) Sistema De Monitoreo De Posición De Las Válvulas De La Turbina

Esta sección del tablero se utiliza para proporcionar al operador tablerista información de la posición que tienen las válvulas de la turbina, así como también la señal que el control está enviando a cada una de estas válvulas para determinar su posición.

Las partes que constituyen esta sección del tablero son las siguientes:

1) “Monitoreo de las válvulas de paro principales”.- Esta sección del tablero se utiliza para indicar la posición de las válvulas de paro principal. Estas indicaciones tienen una escala en porcentaje de 0 - 105%.

También se tiene indicación de la corriente a los servomecanismos que posicionan las válvulas de paro principal.

2) “Monitoreo de las válvulas de control”.- Esta sección del tablero se utiliza para indicar la posición de las cuatro válvulas de control en forma independiente y están constituidas por una escala 0 – 100%.

Cuentan también con indicación de la corriente a los servomecanismos que posicionan las válvulas de control.

3) “Monitoreo de las válvulas interceptoras y de paro de recalentado”.- Esta sección del tablero se utiliza para indicar la posición de las válvulas interceptoras y paro de recalentado, estas indicaciones tienen una escala en porcentaje 0 – 100%.

Cuentan también con indicación de la corriente a los servomecanismos que posicionan las válvulas interceptoras.

D) Unidad De Control De Las Válvulas De Paro Principal

En la figura 3.1.13 se muestra la unidad de control de flujo de las válvulas de paro principal.

La señal de control proveniente del control de carga en operación normal opera un servoamplificador cuya salida posiciona una servoválvula, la cual opera un pistón a través de una válvula de disparo, la retroalimentación se obtiene por medio de un generador de funciones, se obtiene la apertura estimada de la válvula. La válvula de disparo hidráulico puede cerrar las válvulas principales de paro en pérdida de presión del sistema de disparo de emergencia, cortando con esto, el flujo de vapor a la turbina.

Fig. 3.1.13 Unidad De Control De Flujo Para Válvulas De Paro

E) Unidad De Control De Las Válvulas De Control

En la figura 3.1.14 se muestra la unidad de control de las válvulas de control.

La señal de control proveniente del control de carga, es modificada por una unidad de selección de secuencia de apertura (bías de secuencia), dependiendo del tipo de arco con el que se este controlando el flujo de vapor a la turbina se modificará la señal que llega a un amplificador y una servoválvula, cuya salida modificada la posición del pistón de accionamiento de la respectiva válvula.

La retroalimentación de la posición de las válvulas de control se obtiene midiendo la posición del pistón y por medio de un generador de funciones se obtiene la posición estimada de la válvula de control.

La válvula de disparo hidráulico puede cerrar la válvula de control de perdida de presión del sistema de disparo de emergencia o por operación del relevador de desbalance potencia/carga, produciendo con esto, el flujo de vapor a la turbina.

Fig. 3.1.14 Unidad De Control De Flujo Válvulas De Control

F) Unidad De Control De Las Válvulas Interceptoras

En la figura 3.1.15 se muestra la unidad de control de las válvulas interceptoras.

La señal de control proveniente de la unidad de control de carga, llega a un amplificador y una servoválvula cuya salida modifica la posición de un pistón, que actúa cada una de las válvulas interceptoras.

La retroalimentación de la posición de las válvulas interceptoras se obtiene midiendo la posición del pistón y por medio de un generador de funciones se obtiene la posición estimada de la válvula interceptora.

La válvula de disparo hidráulico puede cerrar las válvulas interceptoras en pérdida de presión del sistema de disparo de emergencia, cortando el flujo de vapor a la turbina de presión intermedia.

Fig. 3.1.15 Unidad De Control De Flujo Válvulas Interceptoras