(Parte 1 de 9)

Departamento de Engenharia1 de 102

Módulo V – Sistemas de Água e Vapor

Departamento de Engenharia2 de 102

Módulo V – Sistemas de Água e Vapor

1. Sistemas de Água e Vapor3
2. Sistemas de Água/Vapor3
2.1. Sistema de Água de Alimentação (LAB)3
2.1.1. Enchimento do Sistema5
2.1.2. Operação das Bombas de Água de Alimentação6
2.1.3. Funcionamento das Válvulas do Sistema7
2.1.4. Proteção do Sistema8
2.2. Sistema de Extração de Condensado (LCA10)12
2.2.1. Subsistema de Água de Selamento (LCW)14
2.2.2. Enchimento do Sistema16
2.2.3. Operação do Sistema17
2.2.4. Controles e Proteção19
2.3. Sistema de Pré-aquecimento de Condensado (LCA30)20
2.3.2. Operação do Sistema23
2.3.3. Controle da Temperatura de Entrada dos Pré-aquecedores de Condensado24
2.3.4. Proteção do Sistema25
2.4. Sistema de Vapor HP (LBA10)26
2.4.1. Partida do Sistema28
2.4.2. Parada do Sistema29
2.4.3. Controles Relacionados30
2.5. Sistema de Reaquecimento (Cold/Hot Reheat, LBB/LBC)31
2.5.1. Partida do Sistema32
2.5.2. Parada do Sistema35
2.5.3. Controles Relacionados35
2.6. Sistema de Vapor LP (LBA80)38
2.6.1. Partida do Sistema38
2.6.2. Parada do Sistema41
2.6.3. Controles Relacionados41
2.7. Sistema de Vapor Auxiliar (10LBG)42
2.7.1. Partida e Operação do Sistema42
2.8. Sistema de Drenos dos HRSGs (10LCL)46
2.8.1. Funcionamento das Bombas de Dreno46
2.9. Sistema de Drenos das Linhas de Vapor (10LCM)48
2.9.1. Funcionamento das Bombas de Dreno52
2.10. Sistema de Água de Circulação do Condensador (10PAB)52
2.10.1. Preparação, Partida e Parada do Sistema58
2.10.2. Controles e Proteção60
2.1. Sistema da Torre de Resfriamento (10PAD)61
2.1.1. Modos de Operação62
2.1.2. Controles e Proteção65
2.12. Sistema de Limpeza do Condensador (10PAH)65
2.12.1. Partida e Parada do Sistema6
2.13. Sistema de Água de Serviço para Resfriamento Fechado (10PCB)68
2.13.1. Partida e Parada do Sistema69
2.13.2. Controles e Proteção71
2.14. Sistema de Resfriamento Fechado (10PGB)72
2.14.1. Partida e Parada do Sistema72
2.14.2. Controles e Proteção73
2.15. Sistemas de Amostragem de Água e Vapor (QU)79
2.15.1. Componentes Principais80
2.15.2. Operação do Sistema81
2.15.3. Controles e Proteção82
2.15.4. Condutividade83
2.15.5. pH84
2.15.6. Oxigênio84
3. Sistemas de Dosagem87
3.1. Sistema de Dosagem de Hidrazina (QCA)89
3.1.1. Hidrazina: Riscos à Saúde91
3.2. Sistema de Dosagem de Amônia (QCD)91
3.2.1. Amônia: Riscos à Saúde94
3.3. Sistema de Dosagem de Hipoclorito de Sódio (PUN)94
3.3.1. Hipoclorito de Sódio: Riscos à Saúde96
3.4. Sistema de Dosagem de Anti-incrustante (PBN)98
3.4.1. Anti-incrustante: Riscos à Saúde9
3.5. Sistema de Dosagem de Ácido Sulfúrico (PBE)100
Departamento de Engenharia3 de 102

Módulo V – Sistemas de Água e Vapor

1. SISTEMAS DE ÁGUA E VAPOR

Para que o ciclo combinado possa operar, vários sistemas são usados para prover o bombeamento da água e o transporte do vapor para os diversos componentes do conjunto, em particular o HRSG e a turbina a vapor.

Dentro da operação da usina, estes equipamentos e tubulações recebem a denominação de sistemas de Água/Vapor (Water/Steam), e estão distribuídos da seguinte forma:

• LAB – Sistema de água de alimentação dos HRSGs;

• LCA – Sistema de extração e propulsão de condensado;

• LBA10 – Sistema de vapor HP;

• LBB40 – Sistema de vapor reaquecido quente (Hot Reheat);

• LBC40 – Sistema de vapor reaquecido frio (Cold Reheat);

• LBA80 – Sistema de vapor LP;

• LBG – Sistema de vapor auxiliar;

• LCM – Sistema de drenos das linhas de vapor (Clean Drains);

• LCL – Sistema de drenos dos HRSGs;

• PAB – Sistema de água de circulação;

• PAD – Torre de Resfriamento;

• PCB – Sistema de água de serviço para o resfriamento fechado;

• PGB – Sistema de resfriamento fechado;

• QU – Sistemas de amostragem.

Outros sistemas de caráter auxiliar, mas também relacionados à operação do ciclo Água/Vapor, são discutidos no módulo VII deste programa de treinamento.

2. SISTEMAS DE ÁGUA/VAPOR

2.1. SISTEMA DE ÁGUA DE ALIMENTAÇÃO (LAB)

O objetivo deste sistema é fornecer água desmineralizada para os balões IP e HP dos HRSGs. O desaerador e o tanque de água de alimentação LAA, juntamente com as bombas e as tubulações de distribuição de água IP e HP, cumprem as seguintes tarefas:

• Entregar água a partir dos pré-aquecedores de condensado através do tanque de água de alimentação para os sistemas IP e HP dos HRSGs durante partidas, paradas e operação contínua do ciclo combinado;

• Pré-aquecer a água de alimentação;

• Desarear o condensado recebido durante a operação em carga parcial. Durante a operação contínua, a desareação do condensado também é possível, se desejado.

Departamento de Engenharia4 de 102

Módulo V – Sistemas de Água e Vapor

O fluxo de condensado entra no desareador (10LAA10BB001) através de linhas de spray existentes dentro do vaso, sendo ajustado por uma válvula de controle (10LCA40AA101) que também é responsável pelo controle do nível do tanque de água de alimentação (10LAA10BB002).

O tanque de água de alimentação serve primariamente como uma reserva para o suprimento de água para os balões IP e HP. A desareação também pode ser executada no desareador, como recurso adicional à desareação por vácuo que ocorre no condensador. Isto é obtido através do aquecimento do condensado recebido até a temperatura de saturação do tanque de água de alimentação, por meio de uma tubulação proveniente do sistema de vapor auxiliar (10LBG). Sempre que a desaeração for realizada, a temperatura do tanque de água de alimentação é mantida num valor apropriado com o auxílio do vapor de baixa pressão proveniente do sistema 10LBG, que por sua vez é derivado da linha de vapor LP (10LBA80).

Figura 1 – Vista do tanque de água de alimentação (embaixo) e do desareador (em cima)

Figura 2 – Tubulação de emtrada de água sobre o desareador

Figura 3 – Válvulas de isolação das linhas de entrada das bombas de água de alimentação

Figura 4 – Linhas de vent após as válvulas de isolação das bombas

O fluxo de condensado passa por uma estrutura “cegonha” (stork assembly) ao entrar no desaerador. Daí ele flui através do feixe de bandejas no sentido inverso ao do fluxo de vapor providenciado pela válvula de controle 10LBG20AA101. Assim, os gases não condensáveis são ventilados para a atmosfera. No caso da desaeração, a temperatura do condensado deve ser aproximadamente 8K abaixo da temperatura do tanque de água de alimentação.

Departamento de Engenharia5 de 102

Módulo V – Sistemas de Água e Vapor

A água é direcionada a partir do tanque em linhas de sucção separadas para as bombas de água de alimentação HP/IP 10LAC11/12/13AP001 (3 × 50%) através de um filtro localizado na entrada de cada uma das bombas. Cada bomba possui uma válvula de retenção de fluxo mínimo localizada na linha de saída. Caso a válvula de descarga da bomba se encontre fechada ou o fluxo para os HRSGs seja insuficiente, um fluxo mínimo de água é retornado para o tanque de água de alimentação através desta válvula de retorno.

Figura 5 – Válvula de segurança 10LAA80AA191

Figura 6 – Silenciador 10LAA80BS001 Figura 7 – Válvula de isolação da linha de recirculação da bomba de água de alimentação 2

As linhas de descarga da bomba são conectadas a um coletor comum que envia a água para as seções HP dos HRSGs. A água para os balões IP é derivada de um estágio intermediário da bomba, com as linhas conectadas a outro coletor que envia a água para as seções IP dos HRSGs. Duas bombas funcionam simultaneamente durante a operação da planta em carga plena, enquanto a terceira bomba permanece em stand-by. Ela é acionada automaticamente em caso de falha de uma das bombas em operação.

Cada bomba possui válvulas de isolação nos lados de entrada e saída, para fins de manutenção ou reparo. A descarga da bomba HP possui ainda uma válvula de bypass que é usada para enchimento inicial ou equalização da pressão da bomba com o coletor, após eventuais serviços de manutenção na bomba.

Linhas de dreno e válvulas usadas exclusivamente com propósitos de manutenção são direcionadas para o sistema de drenos da usina (GM).

Linhas de ventilação e drenagem que podem ser abertas durante a operação da planta são direcionadas para o sistema de drenos partida/parada do HRSG (LBH).

2.1.1. ENCHIMENTO DO SISTEMA

A tubulação do sistema de água de alimentação é preenchida até as válvulas de isolação do HRSG por gravidade. Para o primeiro enchimento a partir de uma condição de sistema

Departamento de Engenharia6 de 102

Módulo V – Sistemas de Água e Vapor completamente drenado (e toda a planta parada), as válvulas de isolação de entrada e saída do lado IP e as válvulas manuais de bypass dos lados da descarga HP das bombas devem ser abertas, assim como as válvulas de ventilação existentes ao longo das linhas. A tubulação é preenchida por gravidade até as válvulas de isolação dos HRSGs. Todas as válvulas de ventilação são então fechadas uma após a outra, até que o sistema esteja completamente ventilado.

Para o enchimento apenas da seção de uma das bombas, a válvula de isolação de entrada é aberta enquanto as válvulas de saída são mantidas fechadas. Quando o sistema da bomba tiver sido completamente enchido e ventilado, a válvula de isolação IP e a válvula de bypass HP são abertas. A abertura da válvula de bypass HP equalizará a pressão a montante e a jusante da válvula principal em paralelo. Quando esta equalização fôr estabelecida, a válvula de isolação principal da seção HP pode ser completamente aberta.

O nível do tanque 10LAA10BB002 é medido através de três sensores de nível 10LAA10CL001, 10LAA10CL002 e 10LAA10CL003. O valor utilizado para funções de controle é a média dos três sensores (10LAA10CL901).

O tanque de água de alimentação e o desareador funcionam com um valor nominal de nível de 2000 m, pressão de 3,2 bar e temperatura de 145°C.

O sistema de água de alimentação é considerado em operação (IN OPERATION) quando os seguintes critérios estão atendidos:

(Parte 1 de 9)

Comentários