Uma usina de energia de turbina a gás de ciclo combinado (CCGT) no Nordeste precisava monitorar a eficiência de um dos seus recusos mais críticos: os condensadores de vapor de superfície. As usinas de CCGT costumam operar com o mínimo de pessoal. Por exemplo, essas instalações podem produzir até 1.000 MW com menos de 25 funcionários em tempo integral. Sem mencionar que, dada a sua natureza cíclica, não é confiável o uso de parâmetros simples, como contrapressão para controlar a eficiência do condensador. A perda de eficiência no condensador de vapor de superfície pode ter como resultado perda de produção de energia, custos excessivos de combustível e mais emissão de dióxido de carbono (CO2). Tudo isso interfere negativamente no desempenho e na lucratividade desses produtores de energia.
A Veolia identificou possíveis economias de custos associadas à eficiência do condensador e utilizou a ferramenta digital Empower para ajudar o cliente a visualizar e analisar seus dados operacionais. Por meio do trabalho em conjunto com o pessoal da estação, a equipe da Veolia identificou os parâmetros críticos, criou um vínculo digital entre o histórico DCS do cliente e a plataforma InSight* da Veolia, e aplicou o motor de análise avançada do condensador no Empower.
O motor de análise Empower utiliza os dados brutos do cliente transferidos para a plataforma Insight e calcula os parâmetros precisos que normalizam os dados. Desse modo, é mais rápido diagnosticar problemas de desempenho do condensador e tomar decisões operacionais críticas para maximizar a lucratividade e a produção de energia. O motor de análise é customizado com base nos critérios de projeto, tipo de combustível e custos do cliente.
O Empower possui um painel interativo que mostra as várias tendências históricas dos indicadores chave de desempenho, tais como fator de limpeza, diferença de temperatura do terminal, velocidade da água de resfriamento e sub-resfriamento e custos excessivos de combustível e consequências por emissões de dióxido de carbono devido à perda de desempenho. O painel está acessível por meio de um servidor seguro para que o pessoal da estação e os consultores possam monitorar o desempenho enquanto trabalham remotamente.
Resultado
Nos seis primeiros meses da aplicação, o condensador operou segundo o projeto, com consequências econômicas e ambientais mínimas.
O Empower então detectou uma pequena perda de limpeza do condensador com uma indicação inicial de que a causa da perda era a entrada de ar.
A estação analisou as operações e as possíveis fontes de entrada de ar. A causa do aumento na entrada de ar era uma válvula de isolamento com defeito em uma bomba de condensado. A válvula deixava o ar ser puxado para o condensador quando a bomba não estava em operação. Quando a estação retomou a operação, a eficiência do condensador de superfície de vapor voltou aos níveis do projeto.
A identificação precoce do problema pelo Empower gerou ao cliente uma economia de US$215.000 (anualizado) em custos excessivos de combustível e mitigou o aumento de emissões de carbono associado a isso.
Figura 1: Fator de limpeza do condensador (CCF)
