Incremento delle prestazioni dei generatori turbogas

Author(s):
R. Ferrari - CESI, Milano
G. Torsello - CESI, Milano
F. Trespidi - CESI, Milano
A. Motta - CESI, Milano

Industry:
Oil and Gas/ Refining/ Chemicals

Products:
Compact FieldPoint, LabVIEW, FieldPoint,

The Challenge:
Automazione di un impianto per il raffreddamento dell’aria comburente di generatori turbogas finalizzato al miglioramento delle prestazioni della macchina all’aumentare della temperatura dell’ambiente esterno.

The Solution:
L’impianto di raffreddamento dell’aria comburente opera iniettando quantità opportune di H2O demineralizzata, nebulizzata a dimensione di goccia controllata, nel condotto di aspirazione dell’aria della macchina turbogas. È stato realizzato inizialmente prevedendo una gestione semi-automatica, idonea però alla sperimentazione, sostanzialmente manuale, delle potenzialità dello stesso. Al termine della sperimentazione, dati i risultati positivi ottenuti, è stata realizzata l’automazione completa dell’impianto.

Il primo passo per il raggiungimento dell’obiettivo è consistito nel dotare l’impianto di componentistica ad azionamento automatico: valvole, pompe, ecc. L’impianto è stato poi dotato di sensori per la rilevazione dei parametri ambientali e di strumentazione idonea al rilievo/trasmissione dei parametri di processo (trasmettitori di pressione, misuratori di portata, ecc.). In parallelo alle attività appena accennate è stato messo a punto un diagrammaa blocchi descrivente il flusso delle fasi operative successive e dei controlli da eseguire nel corso del processo.

I sensori dei parametri ambientali rilevano le condizioni dell’ambiente esterno. Se dette condizioni sono entro la banda prevista vengono eseguiti i controlli preliminari dei parametri di impianto che, se positivi, attivano la funzione che definisce la portata di H2O demineralizzata da iniettare nel condotto di aspirazione e il numero di giri/min della pompa (volumetrica) più opportuno per l’iniezione in pressione della portata stessa. Questi dati sono comunicati al convertitore di frequenza che gestisce la pompa e dopo ulteriori controlli l’impianto viene avviato in modo automatico.

Una volta avviato l’impianto vengono controllati, a regime, tutti i parametri di campo incluse le condizioni ambientali esterne (UR% e T(°C)). Con frequenza definibile dall’operatore, le condizioni di iniezione sono periodicamente aggiornate in modo automatico in funzione dei parametri ambientali.

Hardware di automazione

L’hardware utilizzato per l’automazione è costituito da un sistema FieldPoint di National Instruments composto da due unità di trasmissione FP-1001 collegate in serie che gestiscono un insieme di moduli per l’acquisizione e l’invio di segnali analogici/digitali. L’elaborazione dei segnali provenienti dal campo è eseguita da un personal computer che è collegato al Quadro Controllo Comando (QCC), via cavo, con protocollo RS 485 per la trasmissione in/out.

Software di gestione

Il software di gestione del sistema è realizzato nell’ambiente LabVIEW 6i di National Instruments. Il software messo a punto consente, a mezzo dell’hardware sopra citato:

• l’acquisizione dei dati dal campo e l’invio al campo dei comandi definiti nella fase elaborativa
• il controllo dei parametri di impianto con frequenza impostabile dall’operatore
• l’aggiornamento, con frequenza impostabile dall’operatore, dei parametri che presiedono alla gestione dell'impianto
• l’archiviazione, con frequenza impostabile dall’operatore, dei dati di processo.

 

 

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