Una metodología de control del rendimiento de una turbina a gas de la central térmica Santa Rosa empleando supervisión en tiempo real

Abstract

En esta tesis se desarrolla una metodología de control para la mejora del rendimiento de una turbina a gas (TG) de ciclo abierto, que es afectado por los factores de mayor impacto, localizados en los sistemas de filtrado de aire de admisión y compresión. La TG es parte de la unidad TG-8, de la Central Térmica Santa Rosa (CTSR) que pertenece a Enel Generación Perú S.A.A, empleando supervisión en tiempo real. La TG es marca Siemens, modelo SGT6-5000F de un solo eje, de 200 MW para trabajo pesado. Con la metodología de control, se busca mantener el rendimiento neto de la TG en valores de referencia o muy cercanos a él, con la finalidad de evitar paradas de la TG que obliguen la realización de mantenimientos correctivos para el cambio de filtros finales de admisión o lavados off-line automáticos o manuales del compresor; y más bien lograr una adecuada operación y reducir los costos operativos. Para la implementación de la metodología de control, se emplearán expresiones matemáticas relacionadas con el rendimiento de la TG, basadas en métodos de diagnóstico energético que constituyen la base para la implementación del sistema de control y supervisión en tiempo real del rendimiento de TG. El cálculo para la mejora y la supervisión del rendimiento en tiempo real se implementará con el software PI de OSIsoft, versión 10.0.8628, que es una solución de software para recolectar, almacenar, analizar y proporcionar información a los usuarios. PI de OSIsoft, posee una interface de comunicaciones para obtener los datos de la TG mediante el sistema SPPA-T3000, versión 4.1, de Siemens. PI de OSIsoft, luego de organizar, mejorar y almacenar los datos los procesa para entregarlo al usuario final en tiempo real, mediante su componente PI Visualization Tool.

This thesis develops a methodology for controlling the performance of an open cycle gas turbine (GT), which is affected by the factors with the greatest impact, located in the intake and compression air filtration systems. The TG is part of the TG-8 unit of the Santa Rosa Thermal Power Plant (CTSR) belonging to Enel Generación Perú S.A.A, using real-time monitoring. The TG is a Siemens brand, model SGT6-5000F, single-shaft, 200 MW for heavy duty work. With the methodology, the aim is to maintain the net performance of the TG at reference values or very close to it, in order to avoid stops of the TG that require corrective maintenance to be carried out to change the final filters of the TG. intake or automatic or manual off-line washing of the compressor; and rather achieve adequate operation and reduce operating costs. For the implementation of the methodology, mathematical expressions related to the performance of the TG will be used, based on energy diagnosis methods that constitute the basis for the implementation of the real-time control and supervision system of the performance of TG. The calculation for real-time performance monitoring and improvement will be implemented with OSIsoft's PI software, version 10.0.8628, which is a software solution for collecting, storing, analyzing and providing information to users. OSIsoft PI, has a communications interface to obtain data from the TG using the Siemens SPPA-T3000 system, version 4.1. OSIsoft PI, after organizing, improving and storing the data, processes it to deliver it to the end user in real time, through its PI Visualization Tool component.