Visão geral
Uma usina de energia a carvão no sudeste dos EUA estava enfrentando dificuldades com a queda do desempenho do condensador. A contrapressão não estava alinhada com as expectativas com base nas condições operacionais e ambientais. Um tornado recentemente atingiu a torre de resfriamento e suspeitou-se que o desempenho da torre de resfriamento foi o principal contribuinte para o problema.
Identificar a origem do problema é fundamental ao solucionar problemas, analisar e resolver problemas do condensador. As descobertas também precisavam ser transmitidas de forma acessível ao pessoal não técnico encarregado de autorizar quaisquer reparos ou despesas de capital.
Solução
Para coletar e analisar os dados operacionais, a fábrica empregou a tecnologia Condenser Performance Monitoring da ChemTreat, parte da plataforma patenteada CTVista®+. Projetado para coletar e analisar dados históricos da fábrica, o programa realiza os cálculos necessários e fornece solução de problemas com base em técnicas de aprendizado de máquina projetadas para identificar possíveis áreas problemáticas.
Coletar e digerir dados é um componente fundamental do monitoramento do desempenho do condensador. Alguns historiadores da fábrica rastreiam 25.000 variáveis ou mais, mas nem todas elas são necessárias para modelar problemas do condensador. Nosso programa captura apenas as variáveis essenciais para o processo de solução de problemas. Neste local, variáveis críticas adicionais foram incorporadas porque a causa raiz suspeita foi o desempenho da torre de resfriamento.
O gráfico abaixo, gerado no Programa de Monitoramento de Desempenho do Condensador, mostra as mudanças na contrapressão operacional e na temperatura de saída da água de resfriamento em uma tendência ascendente constante.
Resultados
Depois de coletar e analisar os dados do histórico da planta, ficou evidente que havia ocorrido macroincrustação. A torre de resfriamento havia perdido parte de seu enchimento como resultado do dano do tornado, que acabou no condensador, causando fluxo reduzido através dos tubos do condensador.
A segunda fase do processo de solução de problemas envolveu determinar o efeito líquido da degradação do desempenho da torre de resfriamento. Esta foi uma etapa necessária para calcular o custo da perda de eficiência para justificar quaisquer reparos. Usando o Programa de Monitoramento de Desempenho do Condensador e um custo aproximado de US$ 40 por megawatt, a equipe da ChemTreat foi capaz de calcular uma perda estimada de US$ 970.000 em custos de produção para os três meses em que a fábrica estava enfrentando problemas.
Com base nessa análise, a fábrica encerrou e abriu o equipamento para limpar o enchimento da torre e detritos na bacia da torre de resfriamento, telas da bomba de água circulante e entrada do condensador. Essa limpeza resultou em uma melhoria do fluxo de água circulante de mais de 11% e uma melhoria da diferença de temperatura terminal (TTD) de aproximadamente 1,5 °F. Isso equivale a uma melhoria da taxa de calor de aproximadamente 50 Btu/kWhr. O gráfico abaixo mostra a melhoria no desempenho depois que os detritos foram removidos do sistema.
O Programa de Monitoramento de Desempenho do Condensador ajudou o pessoal da fábrica a determinar que a recuperação da greve do tornado não foi concluída até que os detritos que afetam as bombas, telas e entrada do condensador fossem removidos. Uma vez concluído, o desempenho do sistema foi restaurado.
Os resultados são apenas exemplos. Não são garantidos. Os resultados reais podem variar.
