Caldera Bagacera

Planta: Ingenio Constancia
Localidad: Tezonapa, Veracruz
País: México
Proyecto: Automatización de la caldera, sustituyendo el sistema de control obsoleto ORSI, por el sistema de Rockwell Allen Bradley.
  • El control del proceso que ha sido considerado en el presente proyecto de automatización, lo detallamos a continuación:

      Alimentación de agua al deareador. Vigilancia de nivel de tanque de condensados puros y tanque de alimentación, así como arranque, paro y vigilancia de bombas de cada uno de los tanques operando como centrales, además de la gestión en automático de la recuperación de agua en el deareador.

    · Deareador. Control de nivel y temperatura, así como también control de la purga de lodos.

    · Alimentación de agua a la caldera. Arranque, paro y vigilancia de bombas de agua, así como la gestión de las centrales involucradas. La alimentación de agua a la caldera se hace normalmente desde el deareador, para ello se emplean dos bombas con motor eléctrico y una turbo-bomba. Vigilancia de bajo flujo en la succión y descarga de cada una de las bombas de agua.

    · Control de nivel del domo. Control de nivel del domo por medio de control simple de nivel y por medio del control a tres elementos Para la señal de nivel del domo existe redundancia en transmisores de nivel, de los cuales se define por video con cual de estos se trabaja. También existen niveles puntuales para seguridad de la caldera, por lo que se cuenta con señal de muy alto, alto, muy bajo y bajo nivel del domo.

    · Control de válvula de alivio de vapor. El control manda abrir la válvula de alivio con una rampa cuando se presenten las condiciones de seguridad.

    · Control de temperatura de vapor. Control de temperatura del vapor generado.

    · Control de presión de hogar. Control de presión del hogar por medio de los ventiladores de tiro inducido, dichos ventiladores (dos) NO CUENTAN CON DAMPER. Se trata de ventiladores de velocidad variable con accionamiento hidráulico.

    · Control de presión de la recámara de aire. Control de la presión de la cámara de aire con el damper del ventilador de tiro forzado.

    · Control de combustión. Control de la combustión por medio del damper de tiro forzado y los alimentadores de bagazo para controlar la relación aire-combustible.

    · Fosa de neutralización. Arranque, paro y vigilancia de las bombas que alimentan al tanque de lavado de cenizas. Funcionamiento en automático de dichas bombas y visualización de los niveles de la fosa de neutralización y el tanque de lavado cenizas.

    · Tanque de lavado de cenizas. Arranque, paro y vigilancia de las bombas que alimentan al tanque de lavado de humos, además de vigilancia de nivel del tanque.

    · Tanque de sedimentación. Este tanque se utiliza para decantar los lodos provenientes del sistema de lavado de humos. Arranque, paro y vigilancia del motor del gusano de extracción de lodos.

    · Sopladores de hollín. Funcionamiento en automático del sistema de soplado de hollín.

    · Sopladores de cenizas. Funcionamiento en automático del sistema de soplado de cenizas.

    · Extracción de cenizas. Funcionamiento en automático del sistema de extracción de cenizas.

    · Barrido de cenizas. Funcionamiento en automático del sistema de barrido de cenizas.

    · Recuperación de condensados de fábrica. Funcionamiento en automático del sistema de desvió de condensados contaminados.

    · Purgas de lodos (domo inferior). Funcionamiento en automático del sistema de purga de lodos.

    · Circuito de Bagazo. Arranque, paro y vigilancia de los transportadores de bagazo a caldera, así como enclavamientos y seguridades.

    · Planta Desmineralizadora. El objetivo de la planta desmineralizadora es el de suministrar agua de adecuada calidad para relleno al circuito de alimentación de agua a la caldera. La planta tiene dos modos de operación: manual y automático, en el modo manual el operador es responsable del funcionamiento de los motores y válvulas de la planta, mientras que en automático la operación normal de la planta es desatendida.

    · Cabezal de vapor de 600 psi. Esta línea consta de tres medidas comunes, presión de vapor, temperatura de vapor y caudal de vapor, siendo las dos últimas para corrección de nivel del domo con alarmas de alto y bajo. La medida de presión de vapor se utiliza además para el control de combustión de la caldera.

    · Cabezal de vapor de 230 psi. Control de presión del cabezal.

    · Cabezal de vapor de 20 psi. Control de presión del cabezal.

    · Circuito de recuperación de purgas. Arranque, paro y vigilancia de las bombas de recuperación de purgas funcionando en modo automático.

    · Cabezal de vapor a evaporadores. Control de presión de vapor a evaporadores por medio del venteo del exceso de presión en dicho cabezal.

    · Turbogenerador. En lo referente al turbogenerador, tenemos visualización en el gráfico y alarmas de alto y/o bajo de las variables de entrada analógicas.

    · Circuito de aceite. Este circuito se compone de un tanque de aceite con un interruptor de bajo nivel y una estación de bombeo con tres bombas, dos de corriente alterna que operan como una central estándar con conmutación adicional de bomba por baja presión en la línea de descarga de cada una de ellas. La tercera bomba es de corriente directa y se utiliza como bomba de emergencia, esta bomba no la opera el sistema, únicamente se vigila su estado y que no tenga baja presión en su descarga. También se dispone de las medidas de presión al enfriador, presión al sistema de gobernación y de temperatura en la salida del enfriador, así como un interruptor de presión diferencial a través del filtro que sirve para monitorear el estado de este último. Finalmente, se dispone de la válvula on/off que corta el aceite al gobernador y que actúa como dispositivo de disparo del turbo.

    · Circuito de enfriamiento de aceite. Este circuito se compone de dos torres de enfriamiento con un ventilador cada una, una fosa de descarga de agua común con un interruptor de bajo nivel; una central de bombeo con dos bombas y medidas de temperatura en la entrada y en la salida de agua del enfriador.

    El ambiente grafico es similar al sistema CUBE de Orsi Automazzione que estaba implementado anteriormente.
    El sistema de control que instalamos esta basado en un moderno procesador ControlLogix de altas prestaciones con soporte de programa y datos en EPROM, ejecutándose sobre una red Control Net y como HMI RSView Supervisory Edition, todo de la marca Allen–Bradley de Rockwell Automation. RSView Supervisory Edition tiene la capacidad de comunicarse vía OPC como cliente con el sistema ProcessLogix de Tachos, bajo una red Ethernet.
    Con el sistema CUBE de Orsi Automazzione, las señales necesarias entre el área de calderas y molinos se tuvieron que realizar por medio de cableado directo de señales, dado que el sistema de Orzi no cuenta con ningún modulo de comunicación estándar disponible. El sistema esta conformado con dos servidores redundantes en la sala de calderas, con lo cual conseguimos no depender de un solo servidor para la recolección de datos de los procesadores, lo cual nos protege ante fallo de alguno de los dos servidores.