Determinación De Parámetros Para Los Procesos De Partida Y Detención De .

Determinación de parámetros para los procesos de partida y detención de unidades generadoras Central Ventanas 2 AES Gener Junio 2020

Contenido A. Introducción . 3 B. Descripción de la Central. 3 C. Descripción del proceso partida y detención . 3 D. Metodología para la obtención de datos . 4 E. Resultados . 6 F. Anexos . 9 2

A. Introducción El presente informe actualiza los Parámetros de Partida y Detención de Central Ventanas 2, luego que fuese modificado el valor de Mínimo Técnico de esta central. Esto según solicitud del Coordinador Eléctrico Nacional en carta DE 01080-20. B. Descripción de la Central Central Ventanas 2 está compuesta de una turbina a vapor General Electric No 170X826 y una caldera Babcock & Wilcox Company con capacidad de producción de vapor de 646 [ton/h]. La central funciona con carbón en operación normal y utiliza una combinación de carbón/diesel para los procesos de partida y detención. La potencia máxima de la central se encuentra actualmente definida en 208 [MW] brutos, según lo publicado por el Coordinador Eléctrico Nacional en carta DE 00064 -18. El mínimo técnico de la central era de 100 [MW] brutos el cual fue redefinido a 90 [MW] brutos, según lo publicado por el Coordinador Eléctrico Nacional el 22 de noviembre 2019 con entrada en vigencia a contar del 26 de noviembre del mismo año según carta DE 06262-19. C. Descripción del proceso partida y detención El proceso de partida y detención se ha dividido en seis etapas, para las cuales se presentan una serie de parámetros operacionales según lo requiere el anexo técnico. El detalle es el siguiente: La detención consta de tres etapas: Etapa 1: desde carga máxima a mínimo técnico. Etapa 2: desde mínimo técnico hasta la desconexión de la TV. Etapa 3: desde la desconexión de la TV hasta la entrada del virador de la TV. La partida contiene tres etapas: Etapa 4: desde la orden de arranque hasta la sincronización de la TV. Etapa 5: desde la sincronización hasta el mínimo técnico. Etapa 6: desde el mínimo técnico a la carga máxima. 3

La imagen adjunta muestra gráficamente las etapas descritas anteriormente. D. Metodología para la obtención de datos Para la obtención de los datos contenidos en el presente informe, no se realizaron pruebas específicas para su determinación. La información corresponde a la recopilada de la operación rutinaria de la central, luego que se determinara su nuevo mínimo técnico de 90 [MW]. Específicamente se ha utilizado información de proceso de los siguientes eventos de Central Ventanas 2: Partida fría del 28 de febrero del 2020. Partida tibia del 13 de febrero del 2020. Partida caliente del 01 de marzo 2020. Desconexión de la central del 23 de febrero 2020. Esta metodología se utiliza considerando que los parámetros deben reflejar la operación real de la central. Adicionalmente se presentan una serie de parámetros para Central Ventanas 2 que no se han visto alterados luego de la modificación de su Mínimo Técnico. En particular se hace referencia a los siguientes valores: 1. Tiempo mínimo de operación antes de poder detenerse, una vez concluido el proceso de partida. 2. Tiempo en apagado para alcanzar el estado frío. 3. Tiempo en apagado para alcanzar el estado frío. 4

4. Tiempo de mantenimiento húmedo para la partida fría. Este parámetro hace referencia al tiempo que se adiciona al tiempo de partida en frío una vez que se supera el 5to día de detención, debido a que la caldera ha entrado en estado de conservación húmeda y debe realizar un proceso de retiro, enjuague y relleno de agua necesario para iniciar un nuevo proceso de partida. Los valores de consumo de combustible han sido homologados a un mismo Poder Calorífico tal como se indica en anexo técnico. En particular, el carbón se ha llevado a equivalencia de 6.350 [kcal/kg]. El consumo de petróleo diesel se presenta en [m3] con un Poder Calorífico de 11.000 [kcal/kg]. La densidad del petróleo diesel utilizada para los efectos de este informe es de 850 [kg/m3]. Los parámetros de proceso han sido registrados con la instrumentación que posee la central. Hay que destacar, que no se ha considerado la instalación de equipamiento de medición adicional para la elaboración de este informe. Tipos de partida Para la obtención de los tiempos que definen un estado frío, tibio o caliente se ha utilizado el siguiente criterio: Si la temperatura del primer estado de la turbina de vapor es menor o igual a 149 [ C], corresponde una partida fría. Si la temperatura del primer estado de la turbina de vapor es mayor a 149 [ C] y menor a 370 [ C] corresponde una partida tibia. Si la temperatura del primer estado de la turbina de vapor es mayor o igual a 370 [ C] corresponde una partida caliente. Los tiempos necesarios para alcanzar esos valores, una vez que se ha desconectado la turbina de vapor (TV), se obtienen a partir de la curva de enfriamiento mostrada en los anexos de este informe. 5

E. Resultados Los resultados obtenidos se muestran a continuación. En los anexos de este informe se presenta esta misma información en una hoja de cálculo como fuera sugerido por el Coordinador Eléctrico Nacional en su solicitud. RESUMEN Total proceso detención Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Total partida fría hasta carga máxima Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Total partida tibia hasta carga máxima Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Total partida caliente hasta carga máxima Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo ton m3 MWh min 72 4,3 23 102 ton m3 MWh min 179 61,6 113,5 1005 ton m3 MWh min 179 31,3 81 705 ton m3 MWh min 134 8,4 40,5 225 6

VALORES POR ETAPA Detención Etapa 1 - desde carga máxima a MT Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Etapa 2 - desde MT a desconexión Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Etapa 3 - desde desconexión a virado Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Partida fría Etapa 4 - desde orden de encendido a sincronización Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Etapa 5 - desde sincronización a MT Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Etapa 6 - desde MT a carga máxima Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Partida tibia Etapa 4 - desde orden de encendido a sincronización Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida ton m3 MWh min 60 2 13 42 ton m3 MWh min 12 2,3 7 25 ton m3 MWh min 0 0 3 35 ton m3 MWh min 0 48,8 78 720 ton m3 MWh min 70 12 10,5 180 ton m3 MWh min 109 0,8 25 105 ton m3 MWh 0 20,5 45,5 7

Tiempo Etapa 5 - desde sincronización a MT Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Etapa 6 - desde MT a carga máxima Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Partida caliente Etapa 4 - desde orden de encendido a sincronización Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Etapa 5 - desde sincronización a MT Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo Etapa 6 - desde MT a carga máxima Consumo carbón Consumo diesel Energía consumida Tiempo min 420 ton m3 MWh min 70 10 10,5 180 ton m3 MWh min 109 0,8 25 105 ton m3 MWh min 0 2,4 10 60 ton m3 MWh min 25 5,2 5,5 60 ton m3 MWh min 109 0,8 25 105 Adicional a los parámetros de tiempos, consumos de combustible y consumo de energía para cada etapa se incluyen los siguientes tiempos: OTROS PARÁMETROS Tiempo mínimo de operación antes de poder detenerse, una vez concluido un proceso de partida Tiempo para alcanzar estado frío luego de desconexión Tiempo para alcanzar estado tibio luego de desconexión Tiempo de mantenimiento húmedo para la partida fría min 180 min 5700 min 600 min 720 8

El tiempo mínimo de operación antes de poder detenerse una vez concluido el proceso de partida, se justifica en la necesidad que la turbina de vapor alcance una temperatura homogénea en carcaza y rotor luego de un determinado tiempo admitiendo vapor. Es decir, que el estiramiento de ambos elementos producto de la carga térmica ha alcanzado su valor nominal y desaparece el riesgo de roce entre ellos. Durante la puesta en servicio de este tipo de máquinas es relevante la vigilancia de este fenómeno mediante la visualización de las expansiones diferenciales (rotor-carcaza). Los tiempos para alcanzar el estado frío y el estado tibio luego de la desconexión, corresponden al período de tiempo necesario para que la indicación de temperatura del primer estado de la turbina de vapor alcance los valores definidos como frío o tibio. El tiempo de mantenimiento húmedo para la partida fría hace referencia al tiempo que se adiciona al tiempo de partida en frío una vez que se supera el quinto día de detención de la central, debido a que la caldera ha entrado en estado de conservación húmeda y se debe realizar un proceso de retiro, enjuague y relleno de agua necesario para iniciar un nuevo proceso de partida. El período de tiempo declarado considera las actividades adicionales necesarias para recuperar la calidad del agua caldera antes de iniciar un nuevo proceso de partida. F. Anexos Se presenta la siguiente documentación como anexo al presente informe: Tabla con los resultados en el formato sugerido por el CEN. Análisis de laboratorio del carbón del período en estudio (febrero – marzo 2020) Curva de enfriamiento aproximada de GE 9