turbina a gas operacao

Turbina a gás

Agosto/2012

Isaias Alves MachadoE&P/UO-BC/ATP-AB/MI-CGM

• Isaias Alves Machado

Graduação– Tecnico em Mecânica – CEFET Campos – 1995

– Engenheiro de produção – Universidade Salgado de Oliveira – 2005

– Mestrando em Engenharia dos Materias – UENF – 2012;

– Graduando em teologia – Faculdade Batista Fluminense – 2012;

Experiência profissional– Furnas Centrais Elétricas – Operação e manutenção

– El Paso – Operação e Manutenção de termoelétrica

– Petrobras – Manutenção de turbo compressores

“O conhecimento e a tecnologia são fatores

estratégicos para alcançarmos a excelência

empresarial.”

“As atividades do E&P devem ser

desenvolvidas de forma integrada com outras

áreas da companhia.”

(11º e 12º princípios do E&P – Petrobras)

Treinamento Turbina

Foco Operacional

• Notas históricas:– Idealização;

– Primeiras operações;

HISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTHISTÓÓÓÓÓÓÓÓRIARIARIARIARIARIARIARIA

Hero de Alexandria – 150a.C Giovanni de Branca – 1629

• Gerações de turbinas:– Primeira geração 760 < Tmax. < 955;

– Segunda geração 955 < Tmax. < 1124;

– Terceira geração 1149 < Tmax. < 1288;


• Aplicação– Protótipos;– Ferrovias;– Industrias, Shopings, Condominios;

• Eficiência:– Primeiras turbinas < 20%;– Atuais > 40%;

• Materiais:– Evolução das superligas;– Desenvolvimento de materiais cerâmicos– Melhores técnicas de fabricação dos componentes;


• Industrial Pesada – Heavy Duty– PGT 5, PGT 10 – Nuovo Pignone;– Hispano Suiza;– Siemens;

MoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMMoDELoS DE TURBoMÁÁÁÁÁÁÁÁQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINASQUINAS


• Industrial Leve– Solar Mars;– Solar Centauro;


• Aeroderivada– GE LM 2500, LM 6000;– RR RB 211, Avon;



LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000

LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000LM 6000

Fabricante: General EletricModelo: LMS 100Origem: Turbo Jato GE 90Potência: 100 MW

LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100

LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100LMS 100

A necessidadeA necessidadeA necessidadeA necessidade

PRINCPRINCPRINCPRINCPRINCPRINCPRINCPRINCÍÍÍÍÍÍÍÍPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENToPIo DE FUNCIoNAMENTo

A SoluA SoluA SoluA Soluççççãoãoãoão


A RealidadeA RealidadeA RealidadeA Realidade



Ciclo Bryton• Entrada de ar;• Compressão;• Combustão;• Exaustão;

TERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BTERMoDINÂMICA BÁÁÁÁÁÁÁÁSICASICASICASICASICASICASICASICA

Ciclo Bryton

Ciclo Otto

TEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕESTEMPERATURA E PRESSÕES

Conceitos:•Potência de eixo;•Heat Rate;•Ciclo combinado;•Eficiência Termodinâmica;

•Diferença de temperaturas;•Razão de compressão;

APRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TAPRoVEITAMENTo TÉÉÉÉÉÉÉÉRMICoRMICoRMICoRMICoRMICoRMICoRMICoRMICo

Condições ISO

Condições ISO

# Temperatura – 15ºC

# Pressão – 1 atm

# Umidade do ar – 60%

Temperatura de ar Atmosférico:–Redução da densidade específica do ar;–Trabalho de compressão específica;

FAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoS

FAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoSFAToRES EXTERNoS

Pressão atmosférica– Influência da Altitude – Ar menos denso;

Umidade Relativa do ar;– Maior umidade, menor densidade do ar;


Queda de pressão na sucção;– Filtros;– Silenciadores;

– Resfriadores;

Aumento de pressão na Descarga;– Duto de exaustão;

– Recuperadores de calor;


FAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoSFAToRES INTERNoS

Gás combustível:– Comparação entre diesel e gás;– Comparação entre gás com diferentes poder calorífico;

Efeitos:– Positivos:

• Maior potência Útil;• Menor consumo *;

– Negativo:• Trabalho perto dos Limites de surge;• Custo dos equipamentos e sistema de compressão;• Coeficiente de transmissão de calor por produtos da combustão – maior

saturação de água;


Extração de ar do compressor axial:– Drenagem de ar para resfriamento;– Drenagem de ar para auxiliares;

Injeção de água - Controle de emissão NOX;– Lavagem Off line;– Injeção entre compressores;

– Injeção na câmara de combustão;

– Injeção de vapor;


Resfriamento do ar de entrada:– Sistema evaporativo;


Resfriamento do ar de entrada:– Sistema chiller;

• Tipos de compressores:– Radiais - Grandes pressões e baixas vazões;– Axiais - Altas vazões e médias pressões;

• Problema dos compressores– Baixa eficiência em baixas rotações;– Instabilidades operacionais;– Surge ou Limite de stonewall(shoke);

• Solução de projeto:– Aletas guias de entrada - IGV;– Válvulas de sangria de ar – Bleed valve;– Aletas variáveis - VSV;

CoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoR

CoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoRCoMPRESSoR

Aleta Rotora

• Fornece energia ao fluido;

•Aumenta a velocidade;

Aleta Estatora

•Duto divergente

• Converte energia do fluido;

•Reduz a velocidade

•Aumenta a pressão

CÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃoCÂMARA DE CoMBUSTÃo

• Função:– Adição de energia – Oxidação do combustível;– Expansão dos gases – Isobárica;

• Modelos:– Tubular;– Tubuanular;– Anular – Amplamente utilizada;

• Limitação:– Temperatura;– Materiais;– Tensões térmicas;

• Solução de projeto:– Materiais Nobre – Super ligas;– Hastelloy X ou Inconel 625;– Revestimento especial – coating;– Barreira térmica – TBC;– Resfriamento dos liners;


Câmara Tubuanular Câmara Tubular



Câmara anular


TURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA

• Função:– Transformar energia térmica dos gases em energia mecânica;– Acionar o compressor axial da geradora de gás;– Fornecer potência útil para acionamento da carga;

Turbina de aviação

Turbina Industrial


TurbinaTURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA

TurbinaTURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINATURBINA

• Exigências dos materiais:– Resistência mecânica elevada para temperaturas elevadas;– Resistência a transientes de temperatura – Partida e parada;– Fadiga térmica;– Resistência a corrosão;– Boas propriedades de fusão;

• Solução de projeto:– Materiais Nobres – Super Ligas– Diluição dos gases da combustão;– Revestimento especial – coating;– Resfriamento interno das palhetas;– Filme ou película de revestimento de ar;


1. Aplicação de materiais a base de Níquel;

2. Cristalização com orientação de grãos;

3. Aplicação de coat - Al2O3;

4. Construção de cavidades internas para resfriamento;

TECNoLoGIA DAS SUPERLIGASTECNoLoGIA DAS SUPERLIGASTECNoLoGIA DAS SUPERLIGASTECNoLoGIA DAS SUPERLIGAS

EquiaxedCrystal Structure

EquiaxedCrystal Structure

DirectionallySolidified Structure

DirectionallySolidified Structure Single CrystalSingle Crystal

CRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZACRISTALIZAÇÇÇÇÇÇÇÇÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGASÃo DAS SUPERLIGAS

Cavidades interna

Entrada de refrigeração na raiz da blade

RESFRIAMENTo DE BLADESRESFRIAMENTo DE BLADESRESFRIAMENTo DE BLADESRESFRIAMENTo DE BLADES

Single pass Multi-passThermal Barrier

CoatingCooling air

TECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATINGTECNoLoGIA DE RESFRIAMENTo E CoATING

RESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADESRESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADESRESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADESRESFRIAMENTo DE NoZZLE E BLADES

Vantagens das canalizaVantagens das canaliza çções internasões internas•Redução da massa e força centrífuga;

•Estabelecimento do resfriamento das palhetas da tur bina;

•Estabelecimento da selagem entre estágios da turbin a;

CANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZACANALIZAÇÇÇÇÇÇÇÇÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNASÕES INTERNAS

• Bellmouth, gearbox Aluminum (AMS4026)

• Bullet nose Composite

• Front frame 17-4PH

• Stator cases M152/Inco 718• Stator vanes: IGV, stg 1 & 2 Ti-6Al-4V

stg 3-16 A286

• Rotor blades: stg 1-14 Ti6Al-4V

stg 15-16 A286

• Rotor: stg 1-10 disks and spool Ti-6Al-4stg 11-16 spools, shaft Inco 718

• Compressor rear frame Inco 718

• Combustor Hastelloy X & HS188

MATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINAMATERIAIS UTILIZADo EM TURBINA

• HP turbine:– Stg 1 nozzles X40 and Codep B

– Stg 2 nozzles, stg 1 and 2 blades René 80 and PtAl– Stg 1 and 2 disks and shaft Inco 718

• Turbine mid-frame Inco 718, René 41

• Power turbine:– Stg 1-2 vanes and blades René 77 and Codep B

– Stg 3-6 vanes René 41– Stg 3-6 blades René 77

– Stg 1-6 disks Inco 718

– LPT case Inco 718

– LPT fwd and aft shafts Inco 718• Turbine rear frame Inco 718



DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000

Compressor Front Frame

SUPoRTASUPoRTASUPoRTASUPoRTAÇÇÇÇÃo DoS EIXoS LP E HPÃo DoS EIXoS LP E HPÃo DoS EIXoS LP E HPÃo DoS EIXoS LP E HP• Rolamentos radiais - 2R, 3R, 4R, 5R, 6R e 7R;

• Rolamentos combinados – 1B e 4B

PARTE FRoNTAL LM 6000PARTE FRoNTAL LM 6000PARTE FRoNTAL LM 6000PARTE FRoNTAL LM 6000

VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA ---- LPCLPCLPCLPC

� Compressor axial;� 5 estágios de compressão;� Carcaça bipartida;� Sump A;� Rolamentos:

� 1B;� 2R;

� IGV ou VSV;� VBV;� Caixa de acessórios:

� TGB;� Motor de partida;� Geometria variável;� Lubrificação;

VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA VISTA EXPLoDIDA ---- LPCLPCLPCLPC

PARTE TRASEIRA LM 6000PARTE TRASEIRA LM 6000PARTE TRASEIRA LM 6000PARTE TRASEIRA LM 6000

VISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPT

� Compressor axial - alta;� 14 estágios de compressão;� Carcaça bipartida;� CRF;� Sump A, B e C ;� Rolamentos:

� 3R;� 4R;� 5R;� 4B;

� VSV;� Câmara de combustão;� HPT;

� Nozzle;� 2 estágios;

VISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPTVISTA EXPLoDIDA HPC E HPT

VISTA EXPLoDIDA LPTVISTA EXPLoDIDA LPTVISTA EXPLoDIDA LPTVISTA EXPLoDIDA LPT

� Turbina de baixa;� Carcaça anular;� TRF;� Sump D e E ;� Rolamentos:

� 6R;� 7R;

� Câmara de balanço;

DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000DIAGRAMA LM 6000

CAIXA DE ACESSCAIXA DE ACESSCAIXA DE ACESSCAIXA DE ACESSÓÓÓÓRIoSRIoSRIoSRIoS

AGBAGBAGBAGB

Principais acessórios;– TGB;– Motor de partida;

– Bomba de lubrificação;– HCU;– Bomba HP;

– Opcionais;

AGBAGBAGBAGB

AGBAGBAGBAGB

MoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo

MoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRMoToR DE PARTIDA HIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo

LUBRIFICALUBRIFICALUBRIFICALUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo

Scavenge Pump– Finalidade;

– Configuração;

HCUHCUHCUHCU

HCU - Hydraulic Control Unit– Acionamento e controle VIGV;– Acionamento e controle VBV;– Acionamento e controle VSV;

– Acionamento e controle TBV;

VBVVBVVBVVBV

Válvula By Pass– Finalidade;– Acionamento;

– Feed Back;

– Sistema de comando;

– Principais problemas;

VSVVSVVSVVSV

ACIoNADoRESACIoNADoRESACIoNADoRESACIoNADoRES

• Função:– Transferir deslocamento;

– Mover todos os links;

• Manutenção;– Inspecionar Links;

– Inspecionar espaçadores;

SISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃo

SISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃoSISTEMA DE AR RESFRIAMENTo E CoMBUSTÃo

AR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃo• Finalidade;

• Formatos;– Altas e baixas velocidades;– Vantagens e aplicações;

• Estágios de filtragem;

AR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃoAR PARA CoMBUSTÃo

Sistema de Ar

SISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICASISTEMA DE LUBRIFICAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo


Inspeção Visual

Eletronic Chip Detectors


SISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENToSISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENToSISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENToSISTEMA DE AR PARA RESFRIAMENTo

SISTEMA DE PARTIDASISTEMA DE PARTIDASISTEMA DE PARTIDASISTEMA DE PARTIDA

SISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRÁÁÁÁULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDA•Funções do sistema:

– Acionar o eixo da HPT;– Fornecer rotação para realizar inspeções - Cranck;

– Fornecer rotação para realizar purga dos gases antes das partidas;– Fornecer rotação para partida do equipamento;– Fornecer rotação para resfriamento da máquina pós parada;

•Tipos de acionadores:– Motor hidráulico;

– Motor elétrico;– Motor Pnemático;– Motor a gás;

SISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRÁÁÁÁULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDA•Operação:

– Elemento primário Motor Elétrico;

– Elemento Secundário Bomba hidráulica;– Elemento Terciário Motor hidráulico;

MoToR MoToR MoToR MoToR ELELELELÉÉÉÉTRICoTRICoTRICoTRICo• Função:

– Acionar Bomba de carregamento;

– Acionar bomba Principal no skid;

• Manutenção:– Verificação dos calços e lubrificação;

– Sistema de aquecimento;– Megar as bobinas e cabos;– Verificação das contactoras;

BoMBABoMBABoMBABoMBA HIDRHIDRHIDRHIDRÁÁÁÁULICAULICAULICAULICA• Função:

– Carregamento – Preencher e pressurizar linha principal;– Principal – Fornecer fluxo de óleo sob alta pressão para acionamento

do motor;

• Características:– Bomba de carregamento - Engrenagem;– Bomba principal – Pistão;

BoMBABoMBABoMBABoMBA HIDRHIDRHIDRHIDRÁÁÁÁULICAULICAULICAULICA

MoToR MoToR MoToR MoToR HIDRHIDRHIDRHIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo• Função:

– Transformar a energia hidráulica em rotação;

• Características:– Motor com pistões;– Embreagem centrífuga;

SISTEMA DE PARTIDA HIDRSISTEMA DE PARTIDA HIDRSISTEMA DE PARTIDA HIDRSISTEMA DE PARTIDA HIDRÁÁÁÁULICoULICoULICoULICo

SISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRSISTEMA HIDRÁÁÁÁULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDAULICo DE PARTIDA

SISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GÁÁÁÁS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTÍÍÍÍVELVELVELVEL


SISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GSISTEMA DE GÁÁÁÁS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTS CoMBUSTÍÍÍÍVELVELVELVEL• Finalidade;

• Principais componentes;

• Operação;

• Manutenção;

• Controle de temperatura;


SISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJEÇÇÇÇÃo DE Ão DE Ão DE Ão DE ÁÁÁÁGUAGUAGUAGUA• Finalidade;• Principais componentes;

SISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJESISTEMA DE INJEÇÇÇÇÃo DE Ão DE Ão DE Ão DE ÁÁÁÁGUAGUAGUAGUA

SISTEMA DE FoGo E GSISTEMA DE FoGo E GSISTEMA DE FoGo E GSISTEMA DE FoGo E GÁÁÁÁSSSS

SISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIo

SISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIoSISTEMA DE CoMBATE INCÊNDIo

SISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoRSISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoRSISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoRSISTEMA DE LAVAGEM Do CoMPRESSoR

• Skid de lavagem– Lavagem Off Line– Lavagem On Line

SISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo

SISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRASISTEMA DE VIBRAÇÇÇÇÃoÃoÃoÃo

SISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINASISTEMA DE CoNTRoLE DA TURBINA

Partida do turbo gerador

• Inspeção geral;– Isolamentos e bloqueios na área;– Sistemas auxiliares;– Equipamentos em automático;– Alinhamento dos permutadores e filtros;

• Partida do sistema de óleo mineral;– Nível do tanque de óleo mineral;– Teste da bomba DC;– Teste da bomba auxiliar;– Funcionamento da bomba principal;– Funcionamento do sistema de exaustão;– Verificação dos valores de pressão e

temperatura;– Liberação da máquina para partida – Ready

to Start;

• Partida do sistema da Turbina;– Permissíveis OK;– Sistema hidráulico em Auto;– Comando de start pelo HMI;

• Liga os ventiladores do Hood da turbina e faz purga;• Liga os ventiladores do compartimento combustível;• Liga Jacking pump e verifica pressão;• Liga o motor de partida;

– Purga da máquina;• Fecha as VBV´s;• Energiza solenóide baixa velocidade;• Verifica velocidade HPC acima de 1.200rpm;• Liga o temporizador de 2 minutos;

• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Rampa de acendimento da máquina;

• Remove inibição da VBV – abre 100%;• Energiza solenóide de alta velocidade;• Liga o resfriamento dos detectores de chama;• Verifica velocidade HPC acima de 1.700 rpm;

– Acendimento da máquina;• Arma sistema de bloqueio de gás;• Abre purga do manifolde de água Nox;• Habilita o sistema de controle da máquina;• Energiza ignitores;• Inicia temporizador de acendimento da máquina – 10”;

• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Aceleração para Idle;

• Verifica T48 acima de 400ºC;– Acelera XNSD por 90 segundos;– Inicia contador da máquina;– Estabelece sistema de desarme por perda de chama;

• Inicia rampa de aceleração;– XN25 Acels– T48 controle da rampa;

• Verifica progressão da curva de aceleração;– XNSD > 500RPM desliga aquecedor e Jacking pump;– XN25 > 4600 RPM;

» Desliga ignitores;» Desliga sistema de partida;» Verifica pressão de óleo lubrificante;

• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Aceleração para Velocidade de sincronismo;

• Com XN25 aproximadamente 6.300RPM - Idle;– Retira limite de trip de T48 por baixa velocidade;

– Verifica velocidade XNSD acima de 1.250RPM;

– VBV´s totalmente aberta;

– Temperatura de óleo da turbina acima de 90ºF;

• Eleva sinal de referência – XN25 no controle ;– Verifica velocidade de XNSD acima de 3.420RPM;

» Fecha disjuntor de campo;

» Mantêm rampa de XN25 por 10 segundos;

• Velocidade XNSD em 3.600RPM;– XNSD em controle;

– Inicia contagem de tempo em Warm Up;

• Partida do sistema da Turbina (continuação);– Sincronismo do gerador;

• Após 5 minutos – Pronto para sincronismo;• Selecionar sincronismo em auto ou manual;

– Ajustar tensão pelo controle de excitação de campo;

– Ajustar a freqüência pela velocidade da turbina;

– Após os parâmetros estiverem dentro dos limites;– Comandar fechamento do disjuntor principal;

– Sinalização de disjuntor fechado;

• Elevar geração para valor desejado;– Eleva referência de XN25 para limite;– Habilita injeção de água Nox;

» Liga bomba de injeção;

» Habilita vv de entrada e fecha vv de purga;

• Tipos de parada da máquina;– ESD No Motored;

– ESD Motored;

– Step to Idle Shut Down;

– Step To Idle;– Decel To Min Load;

– Normal Stop;

• Tipos de parada da máquina;

–– ESD No ESD No MotoredMotored ;;

O que?• Desarme imediato da máquina sem motorização para cranck;

Quando?• Problema que ameace a integridade da máquina ou pessoas,

mesmo com velocidades baixas;

Como?• Abertura repentina do disjuntor da máquina e de campo;• Desarme do bloqueio de gás combustível da máquina;• Inibição do sistema de partida;

Exemplos• Atuação do sistema de fogo e gás;• Pressão muito baixa de óleo lubrificante gerador – LL;


–– ESD ESD MotoredMotored ;;O que?

• Desarme imediato da máquina com motorização para cranck;

Quando?• Problema que ameace a integridade da máquina ou pessoas;

Como?• Abertura repentina do disjuntor da máquina e de campo;• Desarme do bloqueio de gás combustível da máquina;• Liga sistema de partida com rotação abaixo de 300RPM;

Exemplo• Alta pressão de gás combustível;• Temperatura muito alta de óleo lubrificante gerador – HH;• Proteção elétrica do gerador – GCP;


–– StepStep to to IdleIdle /Shutdown;/Shutdown;

O que?• Rápida redução de velocidade para velocidade de Idle com abertura do

disjuntor e subseqüente desligamento da máquina;

Quando?• Problemas graves que requerem parada da máquina imediata da máquina,

porem requer uma rampa de desaceleração;

Como?• Rápido declínio da referência de XN25 para Idle, levando a desaceleração;• Abertura do disjuntor da máquina e de campo;• Permanência por alguns instantes em Idle – 6.300RPM;• Desarme do bloqueio de gás combustível da máquina;• Liga sistema de partida com rotação abaixo de 300RPM;

Exemplo• Vibração alta na turbina;


–– StepStep to to IdleIdle ;;

O que?• Rápida redução de velocidade para velocidade de Idle com abertura do disjuntor e

permanência nessa condição por no máximo 15 minutos;

Quando?• Problemas graves que requerem redução rápida de velocidade da máquina para buscar

solução imediata;

Como?• Rápido declínio da referencia de XN25 para Idle, levando a desaceleração;• Abertura do disjuntor da máquina e do disjuntor de campo;• Permanência por até 15 minutos em Idle – 6.300RPM;• Requer intervenção da operação, podendo rearmar o alarme e acelerar novamente para

sincronismo. Caso não seja tomado tal providência, será convertido em Shutdown motorizado, ligando o motor de partida e realizando resfriamento;

• Liga sistema de partida com rotação abaixo de 300RPM;

Exemplo• Alto valor de spread nos sensores de T48;


–– DecelDecel to to minmin loadload ;;

O que?• Desaceleração para a condição de mínima carga do gerador;

Quando?• Problemas menos agressivos que tendem a normalizar com redução de carga;

Como?• Redução da referência de XNSD para 2 MW;• Desabilita injeção de água nox e estabelece purga do manifolde de água;• Permanência nessa condição até providência operacional;• Se a situação for normalizada, poderá rearmar o alarme e retornar a máquina para a

carga base. Caso a situação não seja corrigida, deverá ser dado parada normal;

Exemplo• Temperatura alta no gerador elétrico;


–– Normal Normal StopStop ;;

O que?• Seqüência normal de desligamento da máquina com passagem gradativa em

rampa em todas as fases, proporcionando um resfriamento progressivo;

Quando?• Situação pretendida pelo operador da máquina ou condição automática da

máquina que não envolva risco da integridade da máquina os das pessoas envolvidas com ela;

Como?• Redução em rampa da referência de XN25 para Idle, assumindo o controle da

válvula de gás e reduzindo a carga da máquina para 1 MW;• Com 2 MW, desabilita o sistema de injeção de água Nox e inicia a purga do

manifolde;• Com carga menor que 1,5MW abertura do disjuntor do gerador e de campo;• Redução da velocidade para Idle – 6.300RPM ;• Realiza cool down de 15 minutos para resfriamento da máquina;


–– Normal Normal StopStop (continua(continua çção);ão);Como?(continuação)

• Fechamento do sistema de bloqueio de gás combustível;• Inicia resfriamento dos detectores de chama da máquina – 30 min;• Inicia resfriamento dos sumps B, C, D e E – 90 min;• Com XN25 menor que 300RPM, liga o sistema de partida;• Quando rotação superior a 1.700RPM, contagem de tempo de 5 min para

resfriamento;• Após tempo de 5 minutos, desliga sistema de partida;• Quando XNSD menor que 400RPM liga jacking pump;• Quando XNSD igual a 0 RPM;

� Liga aquecedor gerador;� Inicia contador de tempo para resfriamento do hood – 60 min� Inicia contador de tempo para pós lubrificação – 30 min;

Exemplo• Desligamento normal pelo operador;• Falha da ventilação do compartimento de combustível;

• Observações;

• O reconhecimento do alarme e rearme deverá ser realizado com conhecimento e segurança;

• Após desligamento da máquina, terá 10 minutos para estabelecer o cranck da máquina para impedir seu travamento por 4 horas;

• Após desligamento da máquina, sempre que possível deverá ser realizado uma inspeção no interior da máquina para verificar possíveis vazamentos ou condições anormais;

• Após completa inspeção, a máquina deverá ser preparada para nova partida ou colocada em manutenção;

• O Control Assist poderá ser uma ferramenta importante para identificação do trip e do diagnóstico;

• As corretas leituras e conhecimento das variáveis de processo serão importantes ferramentas para identificar anormalidade no conjunto de geração;

“Se o conhecimento pode criar problemas, não

é através da ignorância que podemos

solucioná-los."

(Isaac Asimov)

Dúvidas

turbina a gas operacao

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