El carbón, junto con el gas natural, el petróleo y la energía nuclear, es un factor importante en la generación de electricidad. En consonancia con el rápido desarrollo de la economía y la tecnología, tenemos una demanda de electricidad en constante crecimiento. Las exigencias a las centrales de generación de energía y a sus equipos son cada vez mayores: deben ser seguros y fiables, fáciles de instalar, no deben necesitar mantenimiento y deberán cumplir los requisitos de protección del medio ambiente.
Equipamiento adecuado para la línea de vida de las centrales eléctricas
A finales del año pasado, una gran central eléctrica de carbón de Kharagpur (Bengala Occidental) buscaba una tecnología de medición sencilla, potente y absolutamente fiable a un precio asequible que pudiera integrarse de forma segura y sencilla en cualquier planta. El objetivo era suavizar los procesos y sus transiciones y lograr un mayor control y transparencia sobre los distintos depósitos de proceso y su contenido. Al principio, la atención se centró en el equipamiento de las tolvas de carbón y los silos de carbón bruto, donde los procesos se paralizaban una y otra vez, sobre todo por los engorrosos controles de contenido. El sistema de manipulación del carbón es uno de los sistemas auxiliares más importantes de la central eléctrica, con todo tipo de equipos y métodos de funcionamiento y control únicos. En los últimos años, esta tecnología ha mejorado significativamente con el aumento de los niveles de automatización y la aplicación basada en PLC. El sistema de recarga puede compararse con "una línea de vida de la central eléctrica". Si se produce una avería, afecta al funcionamiento seguro, estable y económico de toda la planta.
Por ello, el equipo de UWT Level Control India Pvt. Ltd. probó primero varios dispositivos en condiciones reales de aplicación que ya se han utilizado con éxito en las etapas de procesamiento de los sistemas de manipulación de carbón y cenizas. Se eligió el sensor electromecánico de plomada para instalarlo en el almacén de carbón bruto como dispositivo de control de nivel continuo, acompañado de detectores de paletas giratorias para la detección de nivel intermedio en el pozo de carbón. Estas tecnologías duraderas se consideran todoterreno en materiales de grano grueso con una fiabilidad sin mantenimiento. Dos soluciones clásicas con un diseño modular que permite muchas opciones de configuración para lograr un rendimiento del proceso más transparente y eficiente.
Interruptor de paletas giratoria con extensión oblicua para tolvas de carbón
Además de un alto grado de robustez, el criterio principal en la selección del sensor de paletas giratorias fue una indicación de resultados suave y de funcionamiento permanente para la detección de la demanda dentro de la rampa de carbón.
Dependiendo de los requisitos, los sensores de paletas giratorias se utilizan como detectores de lleno, intermedio o vacío en silos de almacenamiento o recipientes de proceso y son adecuados para casi todos los sólidos. Gracias a su sencillo principio de medición electromecánico y a su diseño modular, pueden adaptarse fácilmente a condiciones de proceso extremas. La instalación en aplicaciones con temperaturas de proceso de hasta 1100 °C y una presión de proceso de hasta 10bar es posible sin problemas.
El reto particular de un interruptor continuo de nivel para el vertedero de carbón era el considerable tamaño del carbón, que varía de 40 mm a 500 mm. La temperatura es de hasta 80 °C y hay presiones de proceso variables de hasta 0,8 bar. Las exigentes condiciones del proceso también incluyen un alto contenido de polvo y cierto riesgo de explosión. Ocasionalmente se producen vibraciones de ligeras a moderadas. El material agresivo tiene una densidad de 833 g/l y hay una gran carga mecánica en la tolva.
El diseño extra robusto de la tolva de paletas giratorias es mecánicamente muy resistente y perfectamente adecuado para materiales a granel pesados y de grano grueso. La instalación horizontal del Rotonivo® con un cabezal de engranaje en ángulo recto con tubo de extensión es perfectamente adecuada para la detección de nivel intermedio en los pozos de carbón de las centrales eléctricas.
Por lo tanto, la versión de alta resistencia del interruptor de paleta giratoria era la adecuada para esta condición. El sensor tiene un diseño único con un tubo de protección de acero inoxidable alrededor del eje para aumentar la estabilidad cuando se miden materiales pesados. Con una carcasa a prueba de polvo y un diseño certificado, se consigue un tiempo de respuesta rápido para la medición continua de nivel. Debido a las condiciones dadas, los instrumentos han sido equipados con un sellado adecuado para un mayor nivel de seguridad. Además, se ha dotado de un control de rotación integrado, que detecta un mal funcionamiento del dispositivo y activa inmediatamente una alarma. La electrónica PNP del interruptor utiliza una tecnología electrónica de 3 hilos con salida sin contacto, colector abierto y PNP. Esta electrónica se puede conectar a cualquier PLC estándar con alimentación de 24 V DC y tarjeta de entrada PNP. Además de un cojinete liso de acero inoxidable con un contacto de forma cónica, se ha diseñado un eje de acero inoxidable reforzado con un diámetro ampliado. El eje más corto en el extremo de la tapa de protección de acero inoxidable reduce el par en este punto. Los pernos de montaje y las paletas de acero 1.4404 se reforzaron y el resorte más fuerte aumentó el par de conmutación del interruptor de nivel.
Sistema electromecánico versión cinta para el almacenamiento de carbón en bruto: precisión de medición incluso en entornos extremadamente polvorientos
El operador de la planta de la India Oriental también necesitaba una tecnología de medición de contenido fiable y continua para sus silos de almacenamiento de carbón. La tecnología de medición debía ser fácil de instalar y parametrizar. A veces, las condiciones de instalación son difíciles, con muescas y puntales, así como con altas velocidades de avance. El relleno de carbón varía, teniendo el granulado una densidad aproximada de 600 g/l y un valor DK de 3 a 4 con una superficie de material cónica. Los silos de una sola cámara tienen entre 20 y 40 metros de altura. La atmósfera es extremadamente polvorienta y contiene algo de humedad. La medición del contenido debe mantener su rendimiento óptimo en condiciones de mucho ruido y de congestión.
Dado que el control de nivel con sensores electromecánicos de plomada es una de las tecnologías más fáciles de usar y más robustas debido a su simplicidad y comprensión, fue por ello que se eligió. La base del método de medición es la cinta o la bobina de cable accionada por un motor eléctrico y el peso de detección fijado a ella. Esto podría adaptarse a la densidad aparente del medio. Debido al material pegajoso, la versión cinta del se configuró con un mecanismo integrado de autolimpieza mediante el limpiador de cinta adaptado. Esto elimina los materiales adheridos y protege la carcasa del polvo. Los resultados del sistema electromecánico no se ven afectados por las duras condiciones de los silos de almacenamiento y funciona de forma fiable incluso a una temperatura de proceso más elevada, de 85 °C. La puesta en marcha de este sensor fue bastante sencilla, ya que la configuración rápida se realiza mediante menús. Los sistemas de control NivoBob® también se adaptan perfectamente a la conexión con un sistema de visualización, en caso de que el operador decida utilizar uno en el futuro.
Para la central eléctrica de la India, la inversión en el equipamiento de estas y otras áreas de proceso ha merecido la pena. La eficacia se multiplicó y los tiempos de inactividad se redujeron considerablemente. Para esta industria, los clásicos de la tecnología de medición de nivel, las sondas electromecánicas y los detectores de paletas giratorias, con su diseño modular y robusto, son siempre una buena opción.
