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Simulador de Centrales de Cogeneración

Renovetec ha de-sarrollado un Simulador de Plantas de Cogeneración, en el que puede analizarse y estudiarse el comportamiento de este tipo de plantas simulando todas las posibles condiciones que pueden estar presentes (diferentes combustibles, cambios en las condiciones ambientales, variaciones en la carga térmica o en la generación eléctrica, etc.).

Además, facilita enormemente el entrenamiento de los técnicos encargados de la operación de estas plantas, ya que pueden simularse los procesos de arranque, de parada, de vigilancia de parámetros, alarmas e incluso averías puntuales de determinados equipos.

Desarrollado por el departamento técnico de RENOVETEC,  tiene como finalidad estudiar la variación de la producción de energía eléctrica en una planta de cogeneración, en relación a determinados parámetros y considerando diferentes factores.

Entre sus aplicaciones más inmediatas, está: el entrenamiento de operadores de centrales y la evaluación técnica de instalaciones en funcionamiento, para comprobar si todos sus equipos están funcionando correctamente.

Mientras que en una planta real los equipos merman con el tiempo sus prestaciones, el software del  simulador no se degrada de no ser que el usuario habilite las degradaciones. El simulador nos brinda la oportunidad de determinar no sólo qué equipos están sufriendo en mayor medida los efectos del paso del tiempo, sino además cuánto se ha degradado y como afecta esto al rendimiento global.

El simulador se ha desarrollado utilizando el programa LabVIEW versión 10.0, de National Instrument, por su versatilidad, posibilidad de realizar un sistema Scada y la simulación de los procesos físicos con un único software y  la facilidad de modificación de este para adaptarlo a las distintas plantas.

El simulador introduce dos pantallas adicionales que no suelen estar presentes en un sistema de control.

La primera, muestra el diagrama T-S en el que se desarrolla la representación del ciclo Rankine en tiempo real, pudiendo analizar visualmente la temperatura de saturación, si el rendimiento de la turbina es menor del deseado,  si se producen condensaciones en su interior...

La segunda, incorpora el Diagrama Sankey explicativo, de manera que permite intuir el balance energético de la planta de forma sencilla.

Todas  las pantallas del simulador están dotadas de la monitorización de los distintos procesos en forma de balance de masa y energía para que el operador pueda evaluar de forma directa si la planta está funcionando dentro de sus parámetros de diseño o alguno de los equipos principales presenta una anomalía (fuga, ensuciamiento, etc).  El simulador se comercializa en diferentes versiones, acordes con los diferentes tipos de plantas de cogeneración existentes:

  • Simulador de plantas de cogeneración con una o más turbinas de gas en ciclo simple.
  • Simulador de plantas de cogeneración con una o más turbinas de gas en ciclo combinado (con turbina de vapor).
  • Simulador de planta de cogeneración con uno o más motores de combustión interna y caldera de recuperación.
  • Simulador de plantas de cogeneración con uno o más motores de combustión interna, con caldera de recuperación y turbina de vapor.

Un simulador de una central eléctrica es un software capaz de reproducir fielmente el comportamiento de una central en diversas condiciones.

En el caso de una central de cogeneración evalúa el comportamiento de la central en unas condiciones determinadas.

Los objetivos de un simulador son:

  • Entrenamiento de operadores de planta.
  • Optimización del diseño de la planta.
  • Evaluación del comportamiento termodinámico de una planta en funcionamiento.

Coste de un simulador

El simulador no es un producto para particulares, estudiantes o ingenieros freelance. Es un producto dirigido exclusivamente a empresas promotoras de plantas de cogeneración.

Representa un coste absolutamente ridículo en comparación con el coste de realizar una central de ciclo combinado. Cuesta menos de lo que supondría un retraso en la ejecución de 2 días. La parametrización de un simulador para una planta concreta es un proceso rápido (una o dos semanas).

Descripción del simulador renovetec para plantas de cogeneración

  • Se ha utilizado el programa LabView versión 10.0.
  • Versátil y fácil de programar.
  • Permite la simulación de la planta y del sistema de control simultáneamente.
  • El simulador  cuenta con un total de 18 pantallas.
  • Algunas pantallas pueden representar más de un objeto o subsistema.
  • Dos pantallas para el profesor, condiciones y datos técnicos.
  • Podemos distinguir 5 subsistemas principales: Turbina de gas, Vapor del proceso, Caldera, Ciclo A-V y Refrigeración principal.
  • Para la función MPT se necesitan entre 5 y 9 pantallas más, dependiendo del tipo de funcionamiento de este. 

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