Control automático de una turbina a gas TB4000 Ruston

Abstract

Este tema aspira ofrecer una buena guía sobre el “Control Automático de una Turbina a Gas", marca Ruston, modelo TB4000; son de uso industrial y son especialmente para bombear petróleo. Se explican todos los sistemas que lo conforman en forma individual pretendiendo ser claros con diagramas de bloques, de flujo, eléctricos y otros; para finalmente integrarlos a un programa completo de control y protección, teniendo en cuenta que el propósito principal del Sistema del Control Automático de la Turbina asegure una serie de funciones específicas en forma correcta y confiable. Este Sistema tiene como funciones principales la de controlar en forma programada la secuencia de arranque, proporcionar el control de marcha, parada y mediante un regulador o governor electrónico que asegure una velocidad y combustible de acuerdo con los requerimientos, así tambi4n se tiene un control electrónico de temperatura de los gases de escape; todos estos sistemas protegen con alarmas y paradas automáticas en caso de fallas o algún desperfecto en alguna parte de los controles. Este tipo de turbina de gas es una unidad de 2 ejes porque no est4n conectadas la turbina de compresora con la turbina de potencia, la unidad consiste en 2 secciones principales: (a) Generadora de Gases (GG), compuesta por Ducto de Admisión de Aire, Compresor, Carcaza Central, Turbina de Compresora y las 4 cámaras de Combustión. (b) La Turbina de Potencia (TP), compuesta por la Turbina de Potencia propiamente dicha y el Ducto de Escape de los Gases. El principio de operación de este tipo de turbina es atraer el aire atmosférico por el Ducto de Admisión de Aire a través de filtros para suministrarle al compresor por medio del cual su presión es aumentada aproximadamente a seis veces la presión atmosférica, el aire que sale del compresor es pasado al sistema de combustión. Este está basado de 4 cámaras de combustión en la que el combustible es quemado para aumentar la temperatura y el volumen de los gases que salen de las cámaras, mas no hay aumento de presión, ya que la energía calorífica del combustible es usada para calentar y expandir los gases. Los gases calientes expandidos pasan por los alabes de la sección de la Turbina de la Compresora donde su presión y energía de calor es convertida en potencia para impulsar el compresor y además para proveer potencia útil en el eje. La Generadora de Gases (GG) suministra gases calientes a la Turbina de Potencia y por lo tanto la del eje de salida puede reducirse. Durante el arranque la Turbina es gira da por un motor de arranque y necesita una mayor potencia. En este tipo de turbinas que tienen 2 ejes, donde la primera turbina es de alta presión para impulsar el compresor, y que es la parte principal de la Generadora de Gases y la segunda turbina de baja presión que suministra la convenien te potencia de rendimiento. Además, se explican los sistemas de lubricación, arranque, ignición e identificación de llama, combustible y aire. Sobre el funcionamiento del Control se explica en detalle todos los eventos y secuencias que ocurren en forma binaria procedentes de un chasis lógico, que esto es bien importante para el mantenimiento y detección de fallas.