Programa de Capacitación para Operadores y Mantenedores de P-AAA Pasantía Técnica en Planta Térmica PLANTA ECOMETALES CALAMA, 09 de noviembre 2012 Rev. 0 21-12-2012
ÍNDICE 1. OBJETIVO DE LA PASANTÍA 2. PERSONAL ASISTENTE 3. ANTECEDENTES PLANTA TÉRMICA 4. ANTECEDENTES A CONSIDERAR DEL PETRÓLEO Nº6 5. ALMACENAJE Y MANTENCIÓN 6. MEDIDAS DE SEGURIDAD 7. PROCEDIMIENTO CALIBRACIÓN CURVA AIRE-COMBUSTIBLE 8. TIPS Y RECOMENDACIONES 9. CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
1. Objetivo de la Pasantía Reconocer las características generales de la planta térmica y equipos auxiliares para el uso de petróleo pesado (Petróleo ENAP Nº6) de manera de permitir identificar las funciones técnicas principales, alertas operacionales y factores de seguridad críticos.
2. Personal Asistente La Pasantía Técnica referida a la Planta de Térmica, fue realizada el día 30 de octubre de 2012 en Planta Ecometales. El personal participante en la pasantía, junto a la empresa que representa, es el siguiente: ECOMETALES LTDA. GERMAN CORTÉS OPERADOR CALDERAS SANTIAGO VILLAR - MANTENEDOR PLANTA THERMAL S.A. PERSONAL DE SERVICIOS (2 PERSONAS) JHG INGENIERÍA LTDA. FRANCISCO ARANCIBIA INGENIERO ESPECIALISTA
3. Antecedentes planta térmica Diagrama circuito petróleo ENAP N 6 para generación de vapor Estanque petróleo ENAP N 6 Bombas Calefactor a vapor Vapor Caldera Calefactor eléctrico
4. Antecedentes a considerar con el petróleo N 6 El Petróleo Nº 6 es una mezcla de hidrocarburos con un número de átomos de carbono mayor a C14. Es un líquido combustible, en contacto con la piel es irritante y sus vapores pueden irritar las mucosas y causar asfixia. En relación al medio ambiente un derrame puede causar un daño ecológico grave. A modo de referencia, se adjunta tabla comparativa con el petróleo Diésel. Unidad Diésel Petróleo 6 Punto de inflamación ºC 52 60 Punto auto ignición ºC 260 407 Viscosidad cinematica cst 1,37(100º) 50 (100º) Densidad a 15ºC kg/l 0,85 0,99 Poder Calorífico Inferior kcal/l 8.623 9.686 5. Almacenaje y mantención Almacenar en áreas frescas y ventiladas, lejos de fuentes de calor e ignición, Se debe prohibir fumar en perímetro de las instalaciones y en la carga y descarga de los contenedores. Para su manipulación se recomienda contar con medidas para descargar la corriente electroestática.
6. Medidas de seguridad Los elementos de protección personal necesarios para su manipulación son: Guantes de nitrilo, PVC o neopreno de puño largo. Lentes de seguridad o antiparras. Delantal de PVC y botas de goma o neopreno.
7. Actividades de Puesta en Marcha 7.1 Calentamiento y recirculación del petróleo pesado Para que el F.O. Nº6 pueda operar en un quemador originalmente diseñado para Petróleo Diésel, éste debe emular sus propiedades hidrodinámicas. De no hacerlo, el transporte por las tuberías, el funcionamiento de las bombas, la atomización y la posterior combustión del combustible serán defectuosas, y por consiguiente no se alcanzarán los resultados operacionales esperados y peor aún se pondrá en riesgo la integridad de los equipos (*) Calentamiento para aumentar la temperatura y recirculación para mantenerla homogénea. (**) La viscosidad en un hidrocarburo, como lo es el F.O. Nº6, disminuye al aumentar su temperatura.
7. Actividades de Puesta en Marcha 7.1 Calentamiento y recirculación del petróleo pesado Dicha equivalencia hidrodinámica se logra aumentando homogéneamente la temperatura (*) del F.O. Nº6 (en el caso de Ecometales por medio de dos trenes de calentamiento, uno a vapor que lleva el combustible a unos 90ºC aprox. y otro eléctrico que eleva la temperatura a unos 120ºC aprox.) hasta obtener valores de viscosidad (**) similares a los experimentados por el Petróleo Diésel en la entrada del quemador de la Caldera a su temperatura de operación normal (generalmente temperatura ambiente) (*) Calentamiento para aumentar la temperatura y recirculación para mantenerla homogénea. (**) La viscosidad en un hidrocarburo, como lo es el F.O. Nº6, disminuye al aumentar su temperatura.
7. Actividades de Puesta en Marcha 7.1 Calentamiento y recirculación del petróleo pesado Al hacer esto se debe tener principal atención en: Rangos de operación de Manómetros, ya que en frio el petróleo con una mayor viscosidad aumenta la presión dentro del sistema. Mantener los sistemas eléctricos de la caldera y el sistema de calefacción independientes, con opción de operación manual para el sistema de calefacción para asegurar la fluidez del petróleo pesado en los periodos de puesta en marcha. Mantener la fluidez y viscosidad para una adecuada atomización. Realizar una limpieza periódica de los estanques para eliminar los residuos que contiene el petróleo pesado, evitando alzas de presión.
7. Actividades de Puesta en Marcha 7.2 Recalibración de curva aire/combustible Al cambiar de combustible, la curva aire/combustible de diseño del quemador, pierde toda validez, y tal que ésta es construida especialmente para las propiedades del combustible original (Petróleo Diésel). Es por esta razón, que si se desea tener una operación del quemador que asegure una óptima eficiencia de combustión y mantenga emisiones ambientales controladas en valores por debajo de los requeridos por la norma es que se debe refabricar una nueva curva aire/combustible que considere distintos niveles de carga de la caldera.
7. Procedimiento calibración curva aire/combustible 7.2 Recalibración de curva aire/combustible El procedimiento que se lleva a cabo para calibrar la curva aire/combustible es: 1. Encender quemador. 2. Colocar el selector a manual y llevar a mínimo el combustible. 3. Ajustar el nivel del air dámper hasta que no se obtenga combustión incompleta (gases negros en la salida de la chimenea). 4. Instalar el medidor de gases y ajustar de manera fina el flujo de aire hasta el punto de combustión completa sin excesos 5. Aumentar en un 10% la apertura de la válvula de combustible y repetir el procedimiento hasta alcanzar el 100% de apertura de la válvula
7. Actividades de Puesta en Marcha 7.3 Cambios de combustible de Petróleo Diésel a F.O. Nº6 y viceversa. La operación de la Caldera a vapor de Ecometales con F.O. Nº6 supone la necesidad de migrar a Petróleo Diésel, (no puede prescindir totalmente de la utilización de Petróleo Diésel), por las siguientes razones: Operacional El F.O. Nº6 requiere de un precalentamiento para su utilización en el quemador, el cual se lleva a cabo, en una etapa, con vapor producido por la misma Caldera. Si bien, en el sistema existen calentadores eléctricos, éstos no son capaces de entregar el calor necesario para acondicionar el F.O. Nº6 y operar con él, ya que sólo están diseñados para elevar la temperatura que permita conseguir una viscosidad del F.O. Nº6 suficiente para bombearlo por las tuberías del sistema hacia la Caldera. De esta forma, si el sistema no posee reservas de vapor saturado en líneas o domo si o si se debe comenzar por lo menos en el transiente con Petróleo Diésel.
7. Actividades de Puesta en Marcha 7.3 Cambios de combustible de Petróleo Diésel a F.O. Nº6 y viceversa. Mantenimiento En periodos de mantenimiento o cuando la caldera esta fuera de servicio se debe purgar el F.O. Nº6 de las líneas para evitar el enbancamiento de éstas por solidificación del combustible. Dicha purga se realiza por medio del llenado de las líneas con Petróleo Diésel. El F.O. Nº6 es un combustible de los denominados sucios por tener una escasa refinación en su proceso productivo, de esta forma es muy común en su utilización el ensuciamiento periódico de filtros y líneas. Para lleva r acabo la limpieza de líneas y filtros comúnmente se utiliza Petróleo Diésel.
8. Conclusiones y comentarios Como resultado de la pasantía técnica sobre Planta de Térmica, de la actividad en terreno, se recomienda por parte del proveedor (Thermal Engineering) la generación de protocolos sobre procedimientos básicos, tales como: Puesta en marcha. Recomendaciones y criterios de operación para maximizar eficiencia de la combustión. Estos protocolos deben ser realizados por los jefes de operación y mantención, supervisores y jefes de turno, en conjunto con los operadores de la Planta térmica.