Livelli di condensa sotto controllo in centrale elettrica

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Grazie ai sensori radar VEGAFLEX 81 i livelli registrati nei serbatoi della centrale di Marchwood Power sono tornati in perfetto equilibrio

Strumentazione & Controllo

Tubi di bypass con sensori radar di tipo VEGAFLEX 81
Tubi di bypass con sensori radar di tipo VEGAFLEX 81
Tubo di bypass con un diametro di 50 mm e valvole di chiusura in alto e in basso
Tubo di bypass con un diametro di 50 mm e valvole di chiusura in alto e in basso
Tubature di collegamento del serbatoio della condensa con tre sensori radar ad onda guidata di tipo VEGAFLEX 81 nei tubi di bypass
Tubature di collegamento del serbatoio della condensa con tre sensori radar ad onda guidata di tipo VEGAFLEX 81 nei tubi di bypass

La centrale di Marchwood è considerata una delle centrali elettriche più efficienti della Gran Bretagna. Tuttavia, può essere all'altezza della sua fama solamente se la qualità del vapore è ineccepibile. Una misura di livello instabile creava regolarmente dei problemi al team di tecnici. L’impiego della tecnologia di VEGA ha consentito di risolverli.
Non è sempre facile garantire un’efficienza elevata, specialmente nel settore delle centrali elettriche. Sono sufficienti minime differenze di temperatura e pressione per sconvolgere il delicato equilibrio tra pressione e temperatura del vapore, con una conseguente perdita di efficienza. Questa situazione si verificava regolarmente anche in una centrale ubicata nei pressi di Southampton, il cui gestore si è visto costretto a cercare una soluzione più precisa e affidabile per la misura di livello. Il sistema di misura impiegato fino ad allora – una soluzione molto complessa, ma utilizzata di frequente per la misura della condensa – era tutt’altro che semplice.
Marchwood Power gestisce una centrale a ciclo combinato alimentata a gas naturale nel Marchwood Industrial Park, nelle immediate vicinanze del fiume Test. Ben 380 milioni di sterline sono stati investiti nella centrale che produce 900 MW di corrente per la rete elettrica nazionale, sufficiente per l’approvvigionamento di quasi un milione di economie domestiche. L’impianto è uno dei più efficienti della Gran Bretagna.

 

La tecnica di misura di VEGA offre la soluzione

A garantire l’elevata efficienza contribuisce anche la tecnica di misura di VEGA, installata nel cuore dell’impianto. Direttamente sotto alla turbina a vapore è installato un serbatoio di raccolta della condensa nel quale il vapore esausto proveniente dalla turbina viene condensato. La condensa viene poi nuovamente riscaldata e trasformata in vapore che viene addotto nuovamente alla turbina. In questa fase del processo, un controllo preciso e affidabile del livello nel condensatore è determinante. Se il livello è troppo elevato, vi è il rischio che il liquido penetri nella turbina causando danni anche considerevoli. Allo stesso tempo, la condensa deve essere mantenuta a un livello costante con contropressione e vuoto ottimali per ottimizzare il processo di condensazione e l'efficienza della turbina.

Originariamente la pianificazione prevedeva la messa in servizio di tre trasduttori di pressione differenziale in un circuito di selezione 2 di 3. La sezione LP (low pressure) del sistema DP (differential pressure) richiedeva un rabbocco costante da un serbatoio di condensa. Questo era dovuto al fatto che il vuoto all’interno del condensatore svuotava la sezione LP, causando errori nella misura del livello. Il problema principale era quindi il mantenimento di un approvvigionamento costante di condensa del sistema di livello usando una serie di valvole e rotametri, poiché le variazioni della portata avrebbero causato errori nel sistema.

Nel caso di un circuito selettore, un valore di misura può variare, ma non appena due valori sono fuori tolleranza, viene notificato un errore e vengono avviate le relative misure. Il problema era proprio questo. A causa della complessa configurazione, uno dei tre trasduttori di pressione differenziale forniva regolarmente misure d'altezza errate, per cui il rischio di innescare un’avaria era consistente. Se tutti e tre i sensori visualizzavano un valore di misura diverso, l’impianto doveva essere disattivato in via precauzionale, riducendo così la sua disponibilità.
La sfida: in quest’applicazione, l’impiego di un apparecchio di misura di pressione differenziale è estremamente complesso a causa delle tubazioni, delle valvole, dei rotametri e dei serbatoi della condensa interconnessi. Inoltre la manutenzione del sistema era molto dispendiosa in termini di tempo.
Marchwood Power desiderava pertanto una nuova soluzione in grado di lavorare con maggiore precisione e sicurezza, tale da ridurre il dispendio di manutenzione e consentire in ultima analisi una maggiore disponibilità dell’impianto. Per motivi di sicurezza voleva inoltre mantenere il circuito di selezione 2 di 3.

 

Risultati di misura ottimali nei tubi di bypass con il VEGAFLEX 81

VEGA ha consigliato al cliente l’installazione di tubature di collegamento addizionali del serbatoio della condensa, in modo da poter montare tre sensori radar ad onda guidata di tipo VEGAFLEX 81 nei tubi di bypass con un diametro di 50 mm e valvole di chiusura in alto e in basso. Il grosso vantaggio offerto dal sensore radar ad onda guidata VEGAFLEX è la sua indipendenza dagli influssi di processo quali temperatura, pressione e vuoto, come è stato dimostrato anche nella pratica. Con questa soluzione non ci sono problemi di misura nei tubi di bypass in presenza di un campo di misura appena superiore a 1,7 m, pressioni da 25 mbar abs. fino ad atmosferica e una temperatura sempre inferiore ai 40° C. Per la serie VEGAFLEX 80, predisposta per temperature fino a 450° C e pressioni fino a 400 bar e omologata per la regolazione diretta del livello nelle caldaie, queste condizioni non rappresentano una vera e propria sfida per soddisfare i requisiti del funzionamento automatizzato/senza personale secondo le norme EN12952-11:2007 e EN12953-9:2007 (anche come dispositivo di limitazione in ridondanza).

Una volta installati nelle camere di bypass e cablati, gli strumenti erano pronti all’uso. La messa in servizio è stata effettuata dai tecnici di Marchwood Power con l’ausilio del software PACTware. Vantaggio: i tecnici hanno ricevuto immediatamente un feedback in merito alla configurazione e registrazioni precise e affidabili della taratura dei sensori.
La nuova soluzione si è rivelata vantaggiosa anche sotto altri aspetti. Accanto alla riduzione dei costi di manutenzione, Marchwood Power ha ottenuto ciò che desiderava: un sistema di misura affidabile, ma anche e soprattutto semplice, per il rilevamento del livello nel serbatoio della condensa. Inoltre, i costi del nuovo sistema sono risultati sostanzialmente inferiori rispetto a quelli degli strumenti di misura di pressione differenziale impiegati originariamente.

Pubblicato il Novembre 11, 2019 - (32 views)
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