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Segmentos

Caldeiras

Controle de Descarga

Gerenciamento de Demanda de Carga

Controle Serviço/Suspensão

Compensação de Água

Caldeira Fogo-Tubular

Gerenciamento de Demanda de Carga

 

Um dos objetivos primários em operar uma planta de caldeira é de certificar que a pressão do vapor em uso (ou temperatura em sistemas de água quente) é sustentável para qualquer demanda de carga colocada sobre a planta. Ao mesmo tempo, estes requisitos devem ir de encontro com a eficiência e com custos mais eficazes.

 

Em plantas com várias caldeiras, isso pode ser obtido através da implementação de gerenciamento de demanda de carga, o propósito é distribuir a demanda de vapor de uma maneira otimizada e ajustar a saída da caldeira da planta para funcionar de acordo com as exigências. Isto garante que caldeiras sejam acesas somente quando necessário, reduzindo custos. Como alternativa, o gerenciamento de demanda de carga pode permitir que cada caldeira tenha mesmo número de horas de funcionamento.

 

O módulo de aplicação da Eurotherm para gerenciamento de demanda de carga oferece um conjunto de funções compreensivas. Algumas serão descritas abaixo.

 

Distribuição de carga pelo operador

A organização da divisão de demanda permite que cada caldeira seja operada em carga-base ou serviço de modulação, encontrando a melhor distribuição de carga entre as caldeiras que resultará em custo total mais baixo.

 

A operação de carga-base deixa sua implementação para o operador. Nesse modo, a demanda total é dividida entre a carga-base das caldeiras em proporção ao conjunto de valores de carga-base estipuladas pelo operador. O modo de modulação da operação, ao contrário, força a demanda de carga automaticamente sem necessidade de intervenção do operador. A demanda total, a menos que seja satisfeita pela carga-base das caldeiras, é dividida entre caldeiras em modulação em proporção a suas capacidades. A flexibilidade do módulo de controle é tal que uma combinação de modos de caldeira pode ser aplicada dinamicamente à planta de caldeira.

 

Divisão de demanda

Em plantas de caldeira, a divisão de carga mais efetiva não é baseada em uma simples decisão de operação, mas sim em cálculos em tempo real levando em conta os seguintes fatores

 

  • Margens de segurança de operação

  • Flutuações de carga

  • Características necessárias para desligamento

  • Capacidade da caldeira

Uma outra decisão importante envolve a metodologia da divisão da demanda, a qual pode ser paralela ou em série, dependendo dos requisitos da planta.

O módulo de controle da Eurotherm proporciona as duas configurações.

Em paralelo, as caldeiras disponíveis dividem a demanda total simultaneamente através de uma taxa equivalente de queima para a carga.

 

Caso haja aumento de carga a taxa de queima de todas as caldeiras será aumentada igualmente até que a carga necessite de uma caldeira extra. Nesse ponto todas as velocidades de queima das caldeiras ativas diminuirão para compensar a taxa de queima da nova caldeira acesa. A figura 1 explica o processo no caso de aumento de carga.

 

Modulação paralela é geralmente implementada em caldeiras a vapor. Oferece um controle mais efetivo quando cargas de um processo relativamente estável estão disponíveis. À medida que o sistema modula a planta de caldeira para ajustar a pressão do tubo de comunicação comum para o setpoint necessário, uma resposta mais suave de mudança de carga é feita pelo controlador.

 

Divisão de demanda em série divide cargas normalmente forçando uma caldeira por vez a modular-se para satisfazer a demanda e é mais efetiva quando usado com o módulo de controle programado para demanda da Automação de Processos da Eurotherm. Caso haja aumento de carga, a taxa de queima da caldeira em modulação aumentará até que seja necessário uma nova caldeira. Nesse momento, a nova caldeira que é acesa torna-se a caldeira em modulação. As outras caldeiras ativas são ‘rampadas’ para suas velocidades de queima otimizadas. A Figura 2 explica o processo para um aumento de carga.

 

Modulação em série é geralmente implementada em sistemas de caldeira de água quente ou sistemas de cargas flutuante com vapor. Este modo proporciona resposta mais rápida de cada caldeira individualmente às condições da planta, à medida que a pressão é ajustada para o setpoint solicitado.

 

 

As caldeiras são escolhidas para funcionar sempre são chamadas de caldeiras da ‘dianteira’. Todas as outras caldeiras são chamadas de caldeiras de ‘atraso’ mas são priorizadas, de modo que a caldeira com um nível mais alto de prioridade será acesa primeiro, depois a seguinte e assim por diante. A caldeira mais efetiva é sempre acesa primeiro e a menos efetiva é sempre a que é apagada primeiro.

 

Banco de Caldeiras

Esta função é obtida através do mantimento das caldeiras disponíveis em modo suspenso quente, até que seja requisitado deu acendimento. Isso é alcançado através do acendimento intermitente das caldeiras que não estão sendo usadas, mantendo assim a pressão necessária pelo uso de limites de banco maior e menor ou pela recirculação de água pelas caldeiras para mantê-las quentes. A principal vantagem do banco de caldeiras é que atua com uma função de partida quente aumentando a resposta da planta em caso de mudanças repentinas.

 

Timer de 8 dias

Uma outra melhoria na interface homem-máquina é atingida através da facilidade do timer de 8 dias ilustrada na Tabela 1. O bando de caldeira é tabulado de acordo com as pressões de alta e baixa tabuladas diariamente com uma programação do dia a ser carregada definida pelo usuário, se  e quando necessário. Até quatro configurações de sessão opcionais podem ser pré-configuradas e armazenadas no computador supervisório.

 

 

Seleção de multi-seqüência de programa

Para atingir as demandas da planta com economia de consumo de combustível, a comunicação da caldeira pode ser automatizada através de uma seleção de programa de multi-seqüência. Os serviços da caldeira podem ser programados de acordo com sessões diárias configuráveis ou seqüências de eventos. Os efeitos desta função são:

  • Flexibilidade

  • Redução de decisões de operações

  • Implementação de controle robusto

  • Expansibilidade

Gerenciamento de demanda de carga é uma função otimizadora, mas não substitui o sistema de controle de combustão.

 
 

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