ES2962564T3 - Sistema de control para asignar el flujo de vapor a través de elementos - Google Patents
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Abstract
[0065] En el presente documento se describe un método y un sistema para enviar un único comando de flujo de vapor a múltiples elementos de control priorizando los elementos de control y midiendo la capacidad de respuesta y la disponibilidad de los elementos de control usando retroalimentaciones. La orden de flujo único de vapor enviado puede entonces ajustarse en función de la capacidad de respuesta de cada elemento de control. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de control para asignar el flujo de vapor a través de elementos
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo de control de sistemas de distribución de energía.
Antecedentes de la técnica
El vapor se utiliza como fuente de energía primaria para diversas plantas industriales. El vapor normalmente lo generan calderas y se suministra dentro de la red de distribución de vapor a cabezales de vapor que tienen diferentes presiones. Los cabezales a su vez asignan el vapor a las diferentes unidades de la planta. Como la demanda de flujo para las unidades de proceso aguas abajo a menudo varía, se utilizan sistemas de control para garantizar la estabilidad de la presión en los cabezales. Para este propósito, las tuberías de vapor dispuestas entre los cabezales se manipulan para controlar los niveles de presión. No obstante, las tuberías de vapor siguen trayectorias y subredes complejas y los métodos tradicionales utilizados para el control de presión tienden a manipular los flujos de entrada y salida centrándose en un desplazamiento puntual independientemente del origen o destino de los flujos. Además, los sistemas de control conocidos suelen depender en gran medida de válvulas de reducción de presión a expensas de la optimización económica. En última instancia, esto disminuye los ingresos potenciales de la planta, lo que hace que las decisiones del proceso en continuo sean menos viables desde el punto de vista económico.
Por tanto, existe la necesidad de un sistema mejorado de control de presión.
El documento US 4,745,758 A se refiere a una gestión energética de una multiplicidad de unidades de conversión de energía que juntas suministran carga según demanda a un proceso concreto a través de una unión común, y más particularmente a un sistema que optimiza económicamente la distribución de carga entre las múltiples unidades dinámicamente durante la transición de demanda de carga del proceso de un estado a otro, de modo que cuando el suministro de carga del proceso alcanza el otro estado de demanda del proceso, las unidades de conversión energética están sustancialmente en sus estados óptimos de generación de carga individuales desde el punto de vista económico.
El documento DE 10 2007 061 604 A1 se refiere a un método para operar una central eléctrica, en particular una central eléctrica de vapor, en donde el funcionamiento de la central eléctrica puede verse afectado por variables de entrada y al menos una variable de entrada está configurada como variable manipulada que se puede predeterminar.
Compendio
En la presente memoria se describe un método y un sistema para enviar un comando individual de flujo de vapor a múltiples elementos de control priorizando los elementos de control y midiendo la capacidad de respuesta y disponibilidad de los elementos de control empleando retroalimentaciones. A continuación, es posible ajustar el comando individual de flujo de vapor enviado en función de la capacidad de respuesta de cada elemento de control. El sistema según la invención se describe en la reivindicación 1 y el método según la invención se describe en la reivindicación 9.
Según un ejemplo, se proporciona un sistema de control para asignar un flujo de vapor desde o hacia un cabezal de vapor que tiene un primer nivel de presión hacia o desde una pluralidad de dispositivos de ajuste de presión. El sistema comprende una unidad de presión adaptada para medir el primer nivel de presión en el cabezal de vapor, determinar una diferencia entre el primer nivel de presión medido y un nivel de presión deseado, y generar una señal de demanda representativa de una demanda de flujo de vapor necesaria para ajustar el nivel de presión en el cabezal de vapor para que corresponda al nivel de presión deseado; al menos una unidad de supervisión de estado acoplada a la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión para supervisar un flujo de salida de los mismos; y un dispositivo de envío que tiene al menos una entrada acoplada a la unidad de presión y a al menos una unidad de supervisión de estado, y al menos una salida acoplada a la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión. El dispositivo de envío está adaptado para: recibir la señal de demanda desde la unidad de presión; asignar el flujo de vapor entre la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión desde el cabezal de vapor en función de la señal de demanda y según un esquema de prioridad; recibir de la unidad de supervisión de estado al menos una señal de retroalimentación representativa del flujo de salida de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión; y ajustar la asignación del flujo de vapor en base a al menos una señal de retroalimentación.
Aún según otro ejemplo, también se proporciona un método para asignar un flujo de vapor desde o hacia un cabezal de vapor que tiene un primer nivel de presión hacia o desde una pluralidad de dispositivos de ajuste de presión. El método comprende medir el primer nivel de presión en el cabezal de vapor; determinar una diferencia entre el primer nivel de presión medido y un nivel de presión deseado; generar una señal de demanda representativa de una demanda de flujo de vapor necesaria para ajustar el nivel de presión en el cabezal de vapor para que corresponda al nivel de presión deseado; asignar el flujo de vapor entre la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión desde el cabezal de vapor en función de la señal de demanda y según un esquema de prioridad; supervisar un flujo de salida de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión; y ajustar la asignación del flujo de vapor en base al flujo de salida supervisado.
En la presente memoria descriptiva, se debe entender que el término "umbral" significa cualquier valor o parámetro establecido utilizado para comparar con un valor medido de manera continua o discreta (periódica o no),Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en combinación con los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es un diagrama esquemático de una red de distribución de vapor de la técnica anterior;
la Figura 2 es un diagrama esquemático de una red de distribución de vapor que utiliza un separador inteligente de cuatro tuberías según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 3 es un diagrama esquemático de un bucle de control que utiliza el separador inteligente de la Figura 2; la Figura 4 es un diagrama esquemático de un envío múltiple de demanda de flujo de vapor para un elemento de control individual que utiliza un separador inteligente según una realización ilustrativa de la presente invención; la Figura 5a es un esquema de una red de distribución de vapor que utiliza un separador inteligente de cinco tuberías según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 5b es una tabla de tuberías de flujo disponibles de una red de distribución de vapor que utiliza separadores inteligentes según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 5c es una tabla de reparto de demanda de flujo de vapor de un 25 % cuando las tuberías de salida están en modo automático según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 5d es una tabla de reparto de demanda de flujo de vapor de un 50 % cuando las tuberías de salida están en modo automático según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 5e es una tabla de reparto de demanda de flujo de vapor de un 50 % cuando la tubería de salida de primera prioridad está en modo manual según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 5f es una tabla de reparto de demanda de flujo de vapor de un 50 % cuando la tubería de salida de tercera prioridad está en modo manual según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 5g es una tabla de reparto de demanda de flujo de vapor de un 50 % cuando la tubería de salida de quinta prioridad está en modo manual según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 6a es un gráfico de flujo de vapor a través de una turbina disparada según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 6b es un gráfico de flujo de vapor a través de elementos de control durante el funcionamiento de una turbina según una realización ilustrativa de la presente invención;
la Figura 6c es un gráfico de nivel de presión a través de un cabezal de vapor durante el funcionamiento de una turbina según una realización ilustrativa de la presente invención; y
la Figura 7 es un diagrama esquemático de una red de distribución de vapor que utiliza separadores inteligentes según una realización ilustrativa de la presente invención,
Se aprecia que, en todos los dibujos adjuntos, características similares se identifican con números de referencia similares,
Descripción detallada
En referencia a la Figura 1, ahora se describe una red 100 de distribución de vapor de la técnica anterior utilizada para transportar vapor generado en dos calderas hasta el punto en donde se requiere energía térmica de vapor, La red 100 comprende, de manera ilustrativa, cuatro cabezales de vapor 102, 104, 106 y 108, que son los principales cabezales de suministro de vapor de dos calderas 154 y 156 que generan energía térmica en forma de vapor, Cada cabezal 102, 104, 106 y 108 recoge vapor presurizado de la caldera, que se suministra a diferentes niveles de presión, y mueve el vapor recolectado a través de la red 100, El vapor que tiene una presión manométrica de 11MPa (1600 psig) fluye de manera ilustrativa a través del cabezal 102 de vapor de 11 Mpa (1600 psig) el vapor que tiene una presión manométrica de 6,9 Mpa (1000 psig) fluye a través del cabezal 104 de vapor de 6,9 MPa (1000 psig), el vapor que tiene una presión manométrica de 1,6 MPa (230 psig) fluye a través del cabezal 106 de vapor de 1,6 MPa (230 psig), y el vapor que tiene una presión manométrica de 0,5 MPa (70 psig) fluye a través del cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig), En I<os>tambores de ebullición (no mostrados) de las dos calderas 154 y 156, se separa el vapor del agua líquida, de manera que esta última se seque lo más posible. De hecho, el vapor debe estar disponible en el punto de uso, seco, limpio, exento de aire y gases no condensables, y en la cantidad, temperatura y presión adecuadas para cada aplicación. A continuación, el vapor se suministra a áreas del sistema 100 de distribución de vapor en las que se necesita vapor para generación de energía eléctrica, accionamientos mecánicos<o>procesos industriales.
Para este propósito, la red 100 comprende, de manera ilustrativa, turbinas 110 y 112 de vapor para extraer energía térmica del vapor presurizado suministrado a la misma y generar energía eléctrica para su suministro a procesos en toda la planta<o>distribución a la red eléctrica local para obtener ingresos adicionales. Las turbinas 110 y 112 de vapor proporcionan además un medio para reducir la presión de vapor mientras se extrae trabajo mecánico. La tubería 111 de vapor desde el cabezal 104 de vapor de 11 MPa (1600 psig) alimenta de manera ilustrativa la turbina 110 de vapor a través de la válvula 114. De manera similar, la tubería 113 de vapor desde el cabezal 104 de vapor de 6,9 MPa (1000 psig) alimenta la turbina 112 de vapor a través de la válvula 118. Se pueden usar las válvulas 116, 120 y 122 de turbina además para distribuir el flujo de vapor entre las diferentes extracciones y la etapa posterior de las turbinas 110 y 112. Las turbinas 110 y 112 de vapor pueden operar en paralelo con sus respectivos escapes 316 y extracción 128 alimentando el cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig). Las respectivas extracciones 314 y 132 de las turbinas 110 y 112 de vapor pueden alimentar además el cabezal 106 de vapor de1,6 MPa (230 psig) respectivamente a través de las válvulas 134 y 136 de control de reducción de presión.
Se puede suministrar vapor desde el cabezal 106 de vapor de 1,6 MPa (230 psig) al cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig) a través de una válvula 138 de control de presión. De manera similar, se puede suministrar vapor desde el cabezal 104 de vapor de 6,9 MPa (1000 psig) al cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig) a través de la válvula 142 de reducción de presión para reducir el nivel de presión de vapor de 6,9 MPa (1000 psig) a 0,5 MPa (70 psig) y al cabezal 106 de vapor de 1,6 MPa (230 psig) a través de la válvula 146 de control de presión para reducir el nivel de presión de vapor de 6,9 MPa (1000 psig) a 1,6 MPa (230 psig). También se suministra vapor, de manera ilustrativa, desde el cabezal 102 de vapor de 11 MPa (1600 psig) al cabezal 104 de vapor de 6,9 MPa (1000 psig) a través de la válvula 150 de control de presión para reducir el nivel de presión de vapor de 11 MPa (1600 psig) a 6,9 MPa (1000 psig). El cabezal 104 de vapor de 6,9 MPa (1000 psig) puede ser alimentado además por la caldera 154. Además, se puede proporcionar la caldera 156 para alimentar el cabezal 102 de vapor de 11 MPa (1600 psig). La red 100 puede comprender válvulas de ventilación 158 y 160, que se adaptan para apertura, con el fin de liberar vapor a la atmósfera desde el cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig).
Una pluralidad de controladores 162 de presión individuales supervisan y mantienen además el nivel de presión de un cabezal de vapor, tal como el cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig). Se pueden acoplar ajustando, de manera independiente, I<os>flujos de alimentación al cabezal de vapor correspondiente. Por ejemplo, si el controlador 162 de presión determina que el nivel de presión del cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig) está por encima de 0,5 MPa (70 psig), es posible reducir la señal de salida del controlador 162 de presión para disminuir el flujo al cabezal 108 de vapor de 0,5 MPa (70 psig). De manera ilustrativa, el controlador 162 de presión de 0,5 MPa (70 psig) opera con una salida de un 50 %, que se mantiene mediante un controlador 164 de posición aumentando<o>reduciendo la segunda demanda de flujo de extracción de la turbina 112 a un controlador 170 de flujo. La salida del controlador 170 de flujo a la válvula 124 de control de extracción que controla la extracción desde la turbina 112 puede estar limitada por un controlador de flujo 172, que optimiza económicamente el uso de la extracción 128 de la turbina 112, y un controlador de presión 174, que protege la turbina si la presión de extracción 128 disminuye más allá de límites mecánicamente aceptables. Ambos controladores 172 y 174 limitan de manera ilustrativa la capacidad del controlador 164 de posición para mantener la salida del controlador 162 de presión de 0,5 MPa(70 psig) en un 50 %. En estos casos, el controlador de presión 62 de 0,5 MPa (70 psig) puede modificar su salida, ya sea para abrir la válvula 142 de reducción de presión de 6,9 MPa (1000 psig) a 0,5 MPa (70 psig)<o>para abrir las válvulas 158 y 160 de ventilación. La salida del controlador 162 de presión de 1,2 MPa (170 psig) se puede modificar de un 50 % a un valor más elevado, por ejemplo, un 54 %, para comenzar a abrir la válvula 142 de reducción de presión<o>a un valor más bajo, por ejemplo, un 45,5 %, para abrir las válvulas 158 y 160 de ventilación.
La red 100 puede comprender un controlador 166 de presión para controlar el nivel de presión del cabezal 102 de vapor de 11 MPa (1600 psig) y mantener una presión de salida constante desde la caldera 156. La red 100 también puede comprender un controlador 322 de presión para controlar el nivel de presión del cabezal 106 de vapor de 1,6 MPa (230 psig). Para aumentar el flujo de vapor al cabezal 106, la señal de salida del controlador 322 se puede modificar con el fin de cerrar la válvula 138 de reducción de presión, abrir la válvula 134 de control de extracción y/o abrir la válvula 146 de reducción de presión. El flujo de entrada de la turbina 112 se puede manipular por parte del operador modificando la posición de la válvula 113 de entrada y se puede manipular el primer flujo de extracción por parte del operador modificando la posición de la válvula 136 de extracción con el fin de optimizar económicamente el uso de la turbina según el combustible actual y el precio de la electricidad. De manera similar, el operador puede manipular el flujo de entrada de la turbina 110 modificando la posición de la válvula 114 de entrada para optimizar económicamente el uso de la turbina según el combustible actual y el precio de la electricidad.
En referencia ahora a la Figura 2, se describe un sistema de control 200 que utiliza un separador 202 inteligente. El separador 202 inteligente está adaptado para enviar una única demanda de flujo de vapor desde un controlador 240 de presión a diferentes componentes del sistema 200 para optimizar la generación de energía, la robustez del controlador y la flexibilidad de operación, como se describe a continuación. El sistema 200 comprende de manera ilustrativa una primera turbina 204 de vapor y una segunda turbina 206 de vapor así como un cabezal 208 de alta presión, un cabezal 210 de media presión y un cabezal 212 de baja presión. La turbina 204 de vapor de manera ilustrativa extrae vapor del cabezal 210 de media presión a través de una tubería 214 de vapor conectada a una válvula de control 216. El escape 218 de la turbina 204 de vapor alimenta entonces el cabezal 212 de vapor de baja presión. La turbina 206 de vapor también extrae de manera ilustrativa vapor del cabezal 208 de alta presión a través de una tubería 220 de vapor conectada a una válvula 222 de control y tiene un escape 224, que alimenta el cabezal 212 de vapor de baja presión. El vapor procedente del cabezal 210 de media presión se puede enviar además a través de la tubería 230 de vapor a una válvula 226 de reducción de media presión para entrar en el cabezal 212 de vapor de baja presión a presión reducida. El vapor procedente del cabezal 208 de alta presión también se puede enviar a través de la tubería 232 de vapor a una válvula 228 de reducción de presión para entrar en el cabezal 212 de vapor de baja presión.
El separador 202 inteligente está configurado de manera ilustrativa para maximizar la generación de electricidad distribuyendo el flujo, en el siguiente orden: turbina 204, turbina 206, válvula 228 de reducción de presión y válvula 226 de reducción de presión. En caso de disponibilidad limitada de un accionador de mayor prioridad, la distribución del flujo se puede mover automáticamente al accionador de menor prioridad para mantener constante el flujo de vapor hacia el cabezal. Por ejemplo, si se maximiza el flujo a la turbina 204 y la turbina 204 se dispara de forma repentina, el separador 202 inteligente puede redistribuir automáticamente el flujo de vapor a los elementos de menor prioridad, es decir, la turbina 206 y las válvulas 226 y 228 de reducción de presión, para satisfacer la pérdida de flujo a través de la turbina 204.
En referencia a la Figura 3 además de la Figura 2, para controlar el nivel de presión del vapor que fluye a través del sistema 200, un transmisor 234 de presión puede supervisar a través de la tubería 236 de vapor un nivel de presión del cabezal 212 de vapor de baja presión. A continuación el transmisor 234 de presión comunica con un controlador 240 de presión, que determina a partir del nivel de presión medido y el nivel de presión de punto de ajuste, la demanda de flujo de vapor, es decir, la cantidad de presión que se debe suministrar (o alternativamente eliminar) al cabezal 212 de vapor de baja presión, con el fin de poder ajustar la presión del mismo. A continuación, el controlador 240 de presión envía una señal 238 eléctrica que comprende la demanda de flujo de vapor al separador 202 inteligente. Se debe entender que el transmisor 234 de presión y el controlador 240 de presión pueden formar juntos una unidad de presión individual en comunicación con el separador 202 inteligente. Además, el sistema 200 de control se puede configurar de manera que el controlador 240 de presión compare además el nivel de presión con un umbral para determinar si el nivel de presión es demasiado alto o demasiado bajo y precisa de un ajuste.
El separador 202 inteligente tiene de manera ilustrativa una pluralidad de salidas y un intervalo de entrada de un 0 - 100 %, que representa la capacidad total de flujo de vapor de las salidas. Al recibir la señal 238 eléctrica y, por consiguiente, interpretar esta última para recuperar la demanda de flujo de vapor, el separador 202 inteligente aplica, de manera ilustrativa, una lógica interna para generar señales (241 a, 241 b, 241 c y 241d) indicativas de cómo se debe dividir la demanda total de flujo de vapor entre una pluralidad de elementos 242a, 242b, 242c y 242d de control como en acoplados a las salidas del separador 202 inteligente. La lógica interna aplicada por el separador 202 inteligente se basa, de manera ilustrativa, en las consideraciones de proceso y sigue un esquema de prioridad predeterminado basado en factores económicos, que indica qué elementos 242a, 242b, 242c y 242d de control tal como deben recibir qué parte (de un 0 a un 100 %) de la demanda de flujo total. T ras recibir la señal procedente del separador inteligente 240, cada elemento 242a, 242b, 242c o 242d de control toma medidas para aumentar o disminuir, por consiguiente, su flujo de vapor, ajustando de este modo el nivel de presión en el cabezal 212 de baja presión. Cada elemento 242a, 242b , 242c o 242d de control pueden ser la combinación de un controlador 243 o 244 manual tal como y una válvula de reducción de presión como en 226 o 228 o la combinación de una turbina como en 204 o 206 y una válvula de control 216 o 222 dependiendo de la instrumentación existente y el esquema de control.
De hecho, cada salida del separador 202 inteligente puede estar conectada a un controlador 243 o 244 manual, que se usa para interconectar el separador 202 inteligente con múltiples válvulas como en 226 y 228. Los controladores manuales 243 y 244 proporcionan flexibilidad al operador que puede modificar las válvulas 228 y 226 respectivamente acopladas a los controladores manuales 243 y 244 en un modo manual. En dicho modo manual, la posición de las válvulas 226 y 228, y por consiguiente la cantidad de vapor que fluye a través de ellas, se puede controlar de manera manual por parte del operador en lugar de a través del separador 202 inteligente cuando los controladores 243 y 244 manuales están en modo de cascada. En modo de cascada, el valor que se introduce en un controlador manual 243 o 244 se puede enviar a la válvula correspondiente 228 o 266 con una tasa de rampa máxima predefinida para limitar la tasa de rampa de salida del controlador 243 o 244 manual. También se pueden definir límites mínimo y máximo para limitar el intervalo de salida del controlador 243 o 244 manual. No obstante, en modo manual, se puede proporcionar al operador acceso manual completo al valor de salida de los controladores 243 y 244 manuales. Esto resulta útil para realizar cambios manuales en el control de proceso, lo que permite realizar pruebas, resolver problemas y mantener los equipos. Se puede proporcionar además un modo intermedio o de equilibrio para una transición suave del modo manual al modo de cascada. Cuando el controlador 243 o 244 manual no está en modo de cascada, el separador 202 inteligente considera que su elemento 242c o 242d de control no se encuentra disponible y la demanda se reparte entre I<os>elementos 242a, 242b de control restantes, tomando en consideración la cantidad de vapor que fluye a través del elemento 242c<o>242d de control no disponible.
Se proporciona de manera ilustrativa un mecanismo de retroalimentación para que el separador 202 inteligente pueda rastrear el estado de cada elemento 242a, 242b, 242c<o>242d de control y, por consiguiente, adaptar el envío de flujo de vapor. Por tanto, el separador 202 inteligente puede determinar el reparto apropiado de la demanda de flujo de vapor en caso de discrepancia entre la demanda y la capacidad de respuesta de los elementos 242a, 242b, 242c y 242d de control. Para este propósito, se pueden enviar señales de retroalimentación tal como 246a, 246b, 246c y 246d representativas del estado de cada elemento 242a, 242b, 242c y 242d de control al separador 202 inteligente para supervisar las respuestas individuales de los elementos 242a, 242b, 242c y 242d de control. Las señales 246a, 246b, 246c y 246d de retroalimentación, de manera ilustrativa, son el resultado de un cálculo basado en parámetros de proceso en lugar de directamente de transmisores de flujo (no mostrados), mitigando de este modo las pérdidas de comunicación y evitando el ruido de las lecturas. Por ejemplo, se puede usar la posición de la válvula 226<o>228 de reducción de presión para recalcular el flujo, basándose en su característica de flujo en lugar de en los transmisores de flujo. Alternativamente, las señales 246a, 246b, 246c y 246d de retroalimentación pueden ser el resultado de un cálculo basado en el estado de la turbina<o>en la posición de la válvula.
Las señales 246a, 246b, 246c y 246d de retroalimentación recibidas en el separador 202 inteligente permiten a este último tener en consideración el estado de los elementos 242a, 242b, 242c y 242d de control al suministrar la demanda total de flujo de vapor. De hecho, parte de la demanda se puede transmitir a tuberías de menor prioridad acopladas a los elementos de control de menor prioridad tales como 242b y 242c para paliar una respuesta lenta del elemento 242a de control de mayor prioridad<o>la falta de disponibilidad de flujo en la tubería de mayor prioridad acoplada al mismo. Por ejemplo, si el separador 202 inteligente envía una señal de envío al elemento 242a de control de máxima prioridad, pero no se puede medir respuesta alguna en el proceso, por ejemplo, debido a un disparo de la turbina 204, se puede enviar una señal 246a de retroalimentación apropiada al separador 202 inteligente con esa finalidad. Al recibir la señal 246a de retroalimentación, el separador 202 inteligente puede ajustar automáticamente el envío aumentando la demanda de flujo de vapor dirigida a los elementos de control que tienen menor prioridad, concretamente los elementos 242b y 242c de control, con el fin de mantener el flujo total al cabezal 212 equivalente a la demanda de flujo del controlador 240 de presión.
Los niveles de prioridad se pueden establecer externamente en el separador 202 inteligente y se pueden variar dependiendo de factores externos, tales como el coste de quemar combustible<o>el precio de venta de la electricidad. Como se ilustra en la Figura 4, en algunos casos, puede resultar deseable atribuir diferentes prioridades a diferentes intervalos de operación de un único elemento de control, tal como una cualquiera de las válvulas 248, 250 y 252. Por ejemplo, puede resultar óptimo para favorecer la apertura de la válvula de mayor prioridad 248 hasta un 25 % del intervalo de operación de la misma, en lugar de hasta el intervalo completo de operación. De hecho, puede resultar deseable evitar la apertura la válvula 248 más allá de un 25 % y permitir un intervalo de apertura entre un 0 y un 100 % para las válvulas de menor prioridad, concretamente las válvulas 250 y 252, antes de completar la apertura de la válvula 248 de un 25 a un 100 %. De esta manera, la demanda de flujo de vapor recibida en el separador 202 inteligente se dirige, de manera ilustrativa, a la válvula 248, que en ese punto está abierta hasta un 25 %, mientras que la parte restante del flujo de vapor se dirige a las válvulas 250 y 252 de menor prioridad, que están abiertas un 100 %. Dependiendo del intervalo de operación establecido de las válvulas 250 y 252 de menor prioridad, si, después de hacer pasar vapor a través de las válvulas 248, 250 y 252, la demanda total de flujo de vapor aún no queda satisfecha, se puede abrir la válvula 248 más allá de un 25 %, con el fin de permitir que el resto del flujo de vapor pase a través de la misma. Tal asignación de flujo de vapor basada en intervalos de operación se puede ajustar modificando dinámicamente los factores de prioridad, sesgos y proporciones que se comentan a continuación.
La actualización de prioridades se puede realizar automáticamente y ser activada por una función de optimización económica basada en los indicadores económicos de la planta. Por ejemplo, dependiendo del precio de venta de la electricidad, la prioridad de los componentes de proceso responsables de la producción de electricidad puede variar. De hecho, aunque se puede usar la válvula de reducción de presión tal como 142 y su válvula de dessupercalentamiento asociada (no mostrada) asociada a la misma para distribuir vapor a una presión deseada, el uso de una turbina de vapor, tal como 110<o>112, permite una distribución similar con el beneficio adicional de generar electricidad en el proceso. Como resultado, si el precio de venta de la electricidad alcanza un determinado nivel, puede ser más conveniente priorizar el flujo de vapor a través de una turbina de vapor, tal como 110<o>112, en lugar de a través de una válvula de reducción de presión tal como 142, ya que se pueden generar ingresos adicionales en el proceso de distribución de vapor. Alternativamente, si la generación de electricidad resulta no rentable y se genera vapor quemando un combustible apreciado, se puede priorizar el flujo a través de una válvula de reducción de presión tal como 142, ya que esto disminuye la carga en la caldera. La inyección de agua adicional efectuada por la válvula de des-supercalentamiento para reducir el supercalentamiento de vapor tiene como resultado un mayor flujo de vapor para el proceso, mientras que el mismo flujo de vapor en una turbina tendría como resultado un flujo de salida menor para el proceso, ya que el vapor se enfría en la turbina convirtiendo la energía del vapor en par mecánico.
Teniendo en cuenta Ios componentes 246a, 246b, 246c y 246d de retroalimentaoión, el separador 202 inteligente puede calcular el envío de demanda o señal de comandoSoutj,enviado por el separador 202 inteligente a un número de elemento de control i concreto (por ejemplo, los elementos 242a, 242b, 242c o 242d de control) usando la ecuación (1) siguiente:
en la queSnjkes el componente de realimentación relativo al flujo del elemento j para una compensación k diferente, siendo la realimentación principal k=1 y las compensaciones k>1.Des la demanda total de flujo de vapor recibida en el separador 202 inteligente desde el controlador 240,fjkes una matriz de factores de prioridad con compensaciones adicionales para cada elemento i, para los demás elementos de interacción j y para diferentes compensación k. Rj representa la relación del elemento de control, es decir, la relación entre la salida máxima de vapor del elemento j y el flujo total de vapor de todos los elementos,uirepresenta un parámetro de sesgo de demanda que se puede ajustar para provocar cambios temporales en el nivel de prioridad del elemento de control i o para modificar artificialmente la demanda de flujo de vaporDmediante la adición de un sesgo, yfitrepresenta los sesgos de señal que se pueden ajustar automática o manualmente y que se aplican a la señalSoutjde comando final. Se debe entender que factores adicionales pueden afectar a la señal de comandoSoutj,que sale del separador 202 inteligente a los elementos de control tales como 242a, 242b y 242c. Además, cualquier subcálculo se puede limitar artificialmente a un intervalo seleccionado o ajustable, o ambos, mitigando así el exceso de señal e incorporando limitaciones de señal debidas a factores externos. Por ejemplo, se pueden imponer límites elevados o bajos a la señal de comandoSoutjpara cumplir con las restricciones de proceso o responder a una función de optimización.
Para un separador inteligente de cuatro tuberías, tal como el separador 202 inteligente ilustrado en la Figura 3, las señales de comando enviadas a los elementos de control números 1,2, 3 y 4, es decir, los elementos 242a, 242b, 242c y 242d de control, se obtienen por tanto a partir de las ecuaciones (2), (3), (4) y (5) siguientes:
De esta manera, la lógica interna para un separador inteligente tal como 202 que tiene cuatro tuberías de salida 241 a, 241b, 241c y 241d puede ser tal, por ejemplo, que toda la demanda de entrada de flujo se dirija en primer lugar a la primera tubería 241 a de salida del separador 202 inteligente. A continuación, el flujo dirigido a la segunda tubería 241 b de salida del separador 202 inteligente puede ser equivalente a la demanda de entrada de flujo total menos la retroalimentación representativa del flujo dirigido a la primera tubería 241a de salida. Finalmente, el flujo dirigido a la tercera tubería 241c de salida del separador 202 inteligente puede ser equivalente a la demanda de entrada de flujo total menos la retroalimentación representativa del flujo dirigido a la primera tubería 241 a de salida y la segunda tubería 241b de salida. Si por cualquier motivo, tal como una interrupción en el sistema 200, se reduce el flujo procedente de la tubería 241a de salida, la lógica aplicada por el separador 202 inteligente será tal que el flujo procedente de las tuberías 241 b y 241c de salida aumenta para satisfacer la demanda de flujo total.
La matriz de factores de prioridad j se puede modificar por medio de la lógica del separador 202 inteligente para compensar elementos de control de menor prioridad que puedan estar en un modo que no es de cascada. A continuación, se puede usar la retroalimentación de dichos elementos para compensar las salidas de los elementos de mayor prioridad. Se pueden utilizar retroalimentaciones de compensación adicionales para permitir una compensación adicional a las salidas del separador inteligente.
Esto se ilustra en la Figura 5a, Figura 5b, Figura 5c, Figura 5e, Figura 5f y Figura 5g, que muestran ejemplos de cómo el separador 402 inteligente puede distribuir la demanda de flujo de vapor a una pluralidad de tuberías 241a, 241b, 241c. 241d y 241e de salida y, por consiguiente, a una pluralidad de elementos de control, como en 242a, acoplados a las mismas. En los ejemplos ilustrados, el separador inteligente 402 desea enviar la demanda de flujo de vapor a cinco tuberías de salida con una prioridad decreciente 241a, 241b, 241c, 241d y 241e, respectivamente, que tienen un flujo disponible de 500 kPPh, 300 kPPh, 300 kPPh, 500 kPPh y 400 kPPh para un flujo total disponible de 2000 kPPh. Por consiguiente, la relación del elemento de controlRjde cada tubería 241a, 241b, 241c, 241d y 241e de salida, es un 25 %, 15 %, 15 %, 25 % y 20 %.
Como se ilustra en la Figura 5c, para una demanda total de flujo de vapor de un 25 % o 500kPPh, la lógica aplicada por el separador inteligente 402 es tal que la primera tubería 241 a de salida recibe de manera ilustrativa un 100 % de la demanda total de flujo, lo que se traduce en el envío de 500kPPh por parte del separador inteligente 402 a la tubería 241a de salida. Dado que se ha satisfecho la demanda total de flujo de vapor, ninguna otra tubería 241 a, 241 b, 241c, 241d o 241e de salida, recibe un comando procedente del separador inteligente 402 para que el flujo de vapor pase a través de ella.
Como se ilustra en la Figura 5d, para una demanda total de flujo de vapor mayor que un 50 % o 1000kPPh, el separador 402 inteligente no solo envía la demanda de flujo a la primera tubería 241 a de salida sino también a tuberías de menor prioridad, tales como las tuberías 241b y 241c de salida, ya que la primera tubería 241a de salida no es capaz de soportar la totalidad de la demanda.
Como se ilustra en las Figuras 5e, 5f y 5g, al menos una de las tuberías 241a, 241b, 241c, 241d y 241e de salida puede entrar en modo manual. Por ejemplo, la tubería 241a de salida puede entrar en modo manual usando el controlador manual (no mostrado) acoplado a la misma y estar limitada a un 20 % del flujo de vapor (Figura 5e). Para satisfacer la demanda de flujo de entrada, se pueden modificar las salidas restantes del separador inteligente 402 en consecuencia teniendo en cuenta el valor de flujo establecido manualmente para la tubería de salida cuyo controlador manual está en modo manual. Como resultado de ello, para una demanda total de flujo de vapor de un 50 % o 1000kPPh, el separador inteligente 402 únicamente puede enviar un 20 % o 100kPPh de flujo de vapor a través de la tubería 241a de salida. Los 900kPPh restantes se reparten entonces entre las tuberías 241b, 241c y 241d de salida de menor prioridad Cuando el controlador manual sale del modo manual y vuelve al modo de cascada, se puede establecer el valor de flujo objetivo del mismo con el fin de restablecer el orden de prioridad predeterminado.
Si las tuberías de salida de menor prioridad tales como 241b, 241c, 241d y 241e también entran en modo manual, esto puede afectar la lógica de envío aplicada por el separador inteligente 402, ajustando, por consiguiente, este último las tuberías de mayor prioridad tal como 241a. Por ejemplo, para una demanda total de flujo de vapor de un 50 % o 1000kPPh, si la tubería 241c de salida entra en modo manual y se encuentra limitada a un 100 % o 300kPPh de los 300kPPh que la tubería 241c puede transportar (Figura 5f), el separador inteligente 402 puede dirigir 300kPPH para que fluyan a través de la tubería 241c de salida, mientras que los 700kPPh restantes se pueden distribuir entre la tubería 241a de salida, que todavía recibe un 100 % o 500kPPh del flujo de vapor, y la tubería 241b de salida, que recibe los 200kPPH restantes, es decir, un 67 % de la capacidad de 300kPPh de la tubería 241c. Las tuberías de salida restantes 241d y 241e no necesitan recibir flujo de vapor alguno, ya que la demanda ha sido satisfecha por las tuberías de salida de mayor prioridad 241a, 241b y 241c.
Si la tubería 241 e de salida entra en modo manual y se encuentra limitada a un 25 % o 100kPPh de los 400kPPh que la tubería 241e puede transportar (Figura 5g), el separador inteligente 402 puede dirigir 100kPPh para que fluyan a través de la tubería de salida 241e mientras que los 900kPPh restantes se reparten entre la tubería 241a de salida, que todavía recibe un 100 % o 500kPPh de flujo de vapor, la tubería 241 b de salida, que recibe un 100 % o 300kPPh de flujo de vapor, y la tubería 241b de salida, que recibe los 100kPPh restantes, es decir, un 33 % de la capacidad total de 300kPPh de la tubería 241b. Aunque la tubería de salida 241d tenga una prioridad más alta que la tubería de salida 241e, la primera no recibe flujo de vapor alguno procedente del separador inteligente 402 ya que la tubería de salida 241e se ha movido a un modo manual y, como tal, el separador inteligente 402 no tiene control sobre este elemento de control y necesita compensar los elementos de control restantes.
En referencia a las Figuras 6a, 6b y 6c además de la Figura 3, que utilizan el bucle de control de retroalimentación descrito anteriormente, se pueden procesar variaciones y perturbaciones, tales como disparos de equipos, es decir, equipos que se apagan de manera repentina debido a una interrupción en la red 200, y se pueden tener en cuenta las limitaciones físicas de los elementos 242a, 242b y 242c de control. De esta manera, se puede lograr robustez en el control de la presión de vapor, flexibilidad en el funcionamiento del sistema 200, así como optimización de las condiciones de operación con respecto a las limitaciones técnicas y económicas.
En particular, el<uso>de un separador 202 inteligente resulta ventajoso en caso de un disparo de turbina tal como 206. En el ejemplo ilustrado, el vapor se transfiere desde un cabezal de alta presión, tal como 208, a un cabezal de baja presión, tal como 212 con un flujo de 45,3 kg/min (100 lb/min). Después de aproximadamente un minuto, se produce un disparo de la turbina y no entra más flujo en el cabezal 208 de baja presión (Figura 6a). La válvula de reducción de presión, tal como 228, dispuesta entre los cabezales 208 y 212 se puede manipular por medio de un controlador tradicional (no mostrado), para desviar el flujo de vapor y, de este modo, evitar la turbina 206. Debido a que está limitada por el controlador dinámico, es probable que un control de retroalimentación tradicional reaccione lentamente debido a las iteraciones necesarias con el fin de producir una salida para corregir el error en la presión, mientras que el separador 202 inteligente puede reaccionar de forma instantánea para reasignar la demanda de flujo. De hecho, en caso de disparo de la turbina 206, el separador 202 inteligente recalcula el punto de operación óptimo de estado estacionario basándose en la disponibilidad de flujo, como se ha descrito con anterioridad. A partir de una señal de retroalimentación recibida desde la turbina 206 disparada, el separador 202 inteligente puede detectar que no hay flujo disponible y, de este modo, recurrir a un elemento de menor prioridad, en este caso la válvula 228 de reducción de presión, para dirigir la demanda de flujo de vapor. Como resultado de ello, usando el separador 202 inteligente, el flujo a través del elemento de control supervisado por el separador 202 inteligente (Figura 6b) y la presión en el cabezal 212 de vapor de baja presión (Figura 6c) se pueden recuperar casi de forma instantánea, mientras que cuando se utiliza el control de retroalimentación tradicional la recuperación se retarda. Por tanto, la respuesta a una perturbación del sistema 200 se produce de manera más rápida que con el control tradicional.
En referencia a la Figura 7, ahora se describe una red 300 de distribución de vapor que utiliza una pluralidad de separadores inteligentes: 308, 310 y 312. La red 300 comprende de manera ilustrativa el cabezal 102 de vapor de muy alta presión, el cabezal 104 de vapor de alta presión, el cabezal 106 de vapor de media presión y el cabezal 108 de vapor de baja presión, suministrados por la caldera 156 y la caldera 154. La turbina 110 de vapor extrae vapor del cabezal 102 de vapor a través de una tubería 111 de vapor conectada a la válvula 304 de control de entrada. La extracción 314 de la turbina 110 de vapor alimenta el cabezal 106 de vapor de media presión y el escape 316 de la turbina 110 de vapor alimenta además el cabezal 108 de vapor de baja presión. La turbina 112 de vapor opera de forma ilustrativa en paralelo con la turbina 110 de vapor y extrae vapor del cabezal 104 de vapor de alta presión a través de la tubería 113 de vapor conectada a la válvula 118 de control. La primera extracción 132 de la turbina 112 de vapor alimenta el cabezal 106 de media presión mientras que la segunda extracción 128 de la turbina 112 de vapor alimenta el cabezal 108 de vapor de baja presión.
La caldera 156 alimenta vapor al cabezal 102 de vapor de muy alta presión y fluye a través de al menos una de la turbina 110 y la válvula 150 de reducción de presión. Por tanto, el nivel de presión en el cabezal 102 de vapor de muy alta presión se puede controlar mediante el flujo a través de la turbina 110<o>la válvula 150 de reducción de presión.
El controlador 166 de presión es de manera ilustrativa el controlador de muy alta presión, cuya salida es una demanda de flujo al separador 308 inteligente de muy alta presión y representa la producción de flujo de vapor de la caldera 156, que es enviada por el separador 308 inteligente bien a la turbina 110 de vapor<o>bien a la válvula 150 de reducción de presión que alimenta el cabezal 104 de vapor de alta presión desde el cabezal 102 de vapor de muy alta presión. Para este propósito, el separador 308 inteligente determina la distribución apropiada de flujo de vapor desde el cabezal 102 de vapor de muy alta presión y, por consiguiente, la posición óptima de las válvulas 114 y 150 que alimentan respectivamente la turbina 110 y el cabezal 104 de vapor de alta presión según el orden de prioridad establecido en el separador 308 inteligente. El separador 308 inteligente intenta, de manera ilustrativa, maximizar la carga de flujo de vapor a la turbina 110 y, como tal, el separador 368 inteligente tiene dos salidas de diferente prioridad, siendo la salida de primera prioridad la válvula 304 que controla el flujo a través de la turbina 110, y siendo la salida de segunda prioridad la válvula 150 de reducción de presión. Esta configuración de prioridad favorece la producción de electricidad. Sin embargo, dependiendo del precio del combustible y el precio de la electricidad, se puede modificar el orden de prioridad en continuo para minimizar el consumo de combustible.
El separador 308 inteligente, al reconocer una ausencia de respuesta de un elemento de control, tal como la válvula 304<o>150, envía de manera ilustrativa la demanda restante a otras tuberías. Por ejemplo, en caso de disparo de la turbina 110, el separador 308 inteligente puede transferir de forma instantánea el flujo de vapor desde la turbina 110 al cabezal 104 de alta presión a través de la válvula 150 de reducción de presión. Cuando se ha alcanzado el flujo de vapor máximo a través de la turbina 110, entonces el separador 308 inteligente puede abrir la válvula 150 de presión para permitir que el vapor fluya desde el cabezal 102 de vapor de muy alta presión al cabezal 104 de vapor de alta presión. Durante el arranque de la turbina 110, el separador 308 inteligente también puede estimar el flujo de vapor apropiado a la turbina 110 y, por consiguiente, cerrar de forma automática la válvula 150.
El cabezal 106 de vapor de media presión es alimentado de forma ilustrativa desde el cabezal 104 de alta presión a través de la válvula 146 de reducción de presión, desde la extracción 314 de la turbina 110 y desde la extracción 132 de la turbina 112. El cabezal 106 de vapor de media presión también puede liberar vapor al cabezal 108 de vapor de baja presión mediante la válvula 138 de reducción de presión. El controlador 322 de presión puede controlar el nivel de presión del cabezal 106 de vapor de media presión a través del separador 310 inteligente. Para este propósito, la salida del controlador 322 de presión representa la demanda de flujo al separador 310 inteligente. El separador 310 inteligente a su vez tiene, de manera ilustrativa, cuatro salidas de diferente prioridad, siendo la salida de primera prioridad la válvula 138 de reducción de presión (flujo negativo, la válvula se cierra al aumentar la salida), siendo la salida de segunda prioridad el punto de ajuste de extracción remota de la turbina 110, siendo la salida de tercera prioridad el punto de ajuste de extracción remota de la turbina 112 y siendo la salida de cuarta prioridad la válvula 146 de reducción de presión. No obstante, esta configuración de prioridad favorece la producción de electricidad. dependiendo del precio de combustible y el precio de electricidad, es posible modificar el orden de prioridad en continuo para minimizar el consumo de combustible.
En el caso de disparo de la turbina 110, es posible forzar a un valor nulo la correspondiente señal de retroalimentación recibida en el separador 310 inteligente y el separador 310 inteligente puede aumentar de forma automática la primera demanda de extracción a la turbina 112 y, en caso de ser necesario, abrir la válvula 146 de reducción de presión para contrarrestar la pérdida de flujo de extracción.
El cabezal 108 de vapor de baja presión se puede alimentar desde el cabezal 104 de vapor de alta presión a través de la válvula 142 de reducción de presión, desde el escape 316 de la turbina 110, desde la extracción 128 de la turbina 112. El cabezal 108 de vapor de baja presión también puede liberar vapor a la atmósfera mediante las válvulas 158 y 160 de purga. La presión en el cabezal 108 de vapor de baja presión se puede controlar mediante un controlador 162 de presión. El controlador 162 de presión puede supervisar la presión en el cabezal 108 de vapor de baja presión a través del separador 312 inteligente. La salida del controlador 162 de presión, de manera ilustrativa, es la demanda de flujo al separador 312 inteligente, que tiene cuatro salidas de diferente prioridad, siendo la salida de primera prioridad la primera válvula 158 de purga, siendo la salida de segunda prioridad la segunda válvula 160 de purga, siendo la tercera prioridad la segunda demanda de extracción de la turbina 112 y siendo la salida de cuarta prioridad la válvula 142 de reducción de presión. En su cálculo para repartir la demanda de flujo de vapor, el separador 312 inteligente puede tener en cuenta además el flujo procedente del escape 316 de la turbina 110 incluso aunque dicho flujo no esté controlado.
En caso de disparo de la turbina 110, el valor de retroalimentación para el escape 316 de la turbina 110, que se envía al separador 312 inteligente, se puede forzar de manera automática a un valor nulo provocando un aumento inmediato de la demanda en la extracción 128 y en la válvula 142 de reducción de presión, con el fin de satisfacer la demanda de flujo antes de que disminuya la presión del cabezal.
En caso de que el flujo de vapor de escape no controlado de la turbina 110 exceda al vapor consumido por los consumidores del cabezal de baja presión, provocando que la presión aumente, el separador 312 inteligente puede abrir de forma automática la segunda válvula 160 de purga seguido de la primera válvula 158 de purga, tras cerrar completamente la válvula 142 de reducción de presión y la turbina 112 de segunda extracción 128, liberando vapor a la atmósfera. Si el precio de la electricidad es elevado, esto puede ser económicamente rentable para maximizar la producción de electricidad en la turbina 110.
Usando el sistema 300, cada separador 308 inteligente, 310 o 312 prioriza de manera ventajosa las alimentaciones de flujo de vapor según su fuente, así como el estado de los elementos de control del sistema. De este modo se puede lograr una decisión de proceso en continuo económicamente viable. Como resultado de ello, es posible mitigar dinámicamente cambios en los niveles de prioridad de los elementos de control o perturbaciones en cuanto a disponibilidad.
Si bien se ilustran en los diagramas de bloques como grupos de componentes discretos que se comunican entre sí a través de distintas conexiones de señales de datos, los expertos en la técnica comprenderán que las presentes realizaciones se proporcionan mediante una combinación de componentes de hardware y software, siendo algunos componentes implementados por medio de una función u operación determinada de un sistema de hardware o software, y muchas de las rutas de datos ilustradas se implementan mediante comunicación de datos dentro de una aplicación informática o sistema operativo. La estructura ilustrada se proporciona, de este modo, para la eficacia de las consideraciones de la presente realización.
Cabe señalar que la presente invención se puede llevar a cabo como método y se puede incorporar a un sistema.
Las realizaciones de la invención descritas anteriormente pretenden ser únicamente a modo de ejemplo. Por tanto, se pretende que el alcance de la invención quede limitado únicamente por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Un sistema de control para asignar un flujo de vapor desde<o>hacia un cabezal (212) de vapor que tiene un primer nivel de presión hacia o desde una pluralidad de dispositivos (226, 228) de ajuste de presión, comprendiendo el sistema:
una unidad (234, 240) de presión adaptada para medir el primer nivel de presión en el cabezal de vapor, determinar una diferencia entre el primer nivel de presión medido y un nivel de presión deseado, y generar una señal de demanda representativa de una demanda de flujo de vapor necesaria para ajustar el nivel de presión en el cabezal de vapor para que corresponda al nivel de presión deseado;
al menos una unidad (243, 244) de supervisión de estado acoplada a la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión para supervisar un flujo de salida de los mismos; y
un dispositivo (202) de envío que tiene al menos una entrada acoplada a la unidad de presión y a al menos una unidad de supervisión de estado, y al menos una salida acoplada a la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión, estando el dispositivo de envío adaptado para:
recibir la señal de demanda procedente de la unidad de presión;
asignar el flujo de vapor entre la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión desde el cabezal de vapor en función de la señal de demanda y según un esquema de prioridad;
recibir de la unidad de supervisión de estado al menos una señal de retroalimentación representativa de una respuesta de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión para la asignación del flujo de vapor; y
ajustar la asignación del flujo de vapor en base a al menos una señal de retroalimentación.
2. El sistema de la reivindicación 1, en donde la unidad de presión está adaptada para generar la señal de demanda en forma de diferencia entre una demanda anterior y una demanda actual.
3. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde al menos una unidad de supervisión de estado comprende una unidad de supervisión de estado para cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión, y/o en donde al menos una unidad de supervisión de estado comprende un dispositivo de medición de flujo aguas abajo de al menos uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión para medir el flujo de salida de los mismos.
4. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el dispositivo de envío está adaptado para comparar el flujo de salida de cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión con el flujo de vapor asignado a cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión para evaluar la respuesta de cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión.
5. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el dispositivo de envío comprende al menos una primera entrada acoplada a la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión y al menos una segunda entrada acoplada a al menos una unidad de supervisión de estado, y/o en donde el dispositivo de envío comprende al menos una salida acoplada a cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión.
6. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el dispositivo de envío está adaptado para asignar el flujo de vapor entre al menos uno de entre una válvula de control de presión, una turbina de vapor, un condensador, una caldera y un compresor.
7. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el dispositivo de envío está adaptado para asignar el flujo de vapor entre la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión usando el esquema de prioridad teniendo en cuenta al mismo tiempo un ajuste manual del flujo de vapor a través de al menos uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión, preferiblemente en donde el ajuste manual corresponde a una cantidad fija de vapor ajustada para fluir a través de al menos uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión.
8. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el dispositivo de envío está adaptado para asignar el flujo de vapor según el esquema de prioridad teniendo en cuenta la capacidad del flujo de vapor de al menos uno de los dispositivos de ajuste de presión.
9. Un método para asignar un flujo de vapor desde o hacia un cabezal de vapor que tiene un primer nivel de presión hacia o desde una pluralidad de dispositivos de ajuste de presión, comprendiendo el método:
medir el primer nivel de presión en el cabezal de vapor;
determinar la diferencia entre el primer nivel de presión medido y el nivel de presión deseado;
generar una señal de demanda representativa de la demanda de flujo de vapor necesaria para ajustar el nivel de presión en el cabezal de vapor para que corresponda al nivel de presión deseado;
asignar el flujo de vapor entre la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión desde el cabezal de vapor en función de la señal de demanda y según un esquema de prioridad;
supervisar la respuesta de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión a la asignación del flujo de vapor; y
ajustar la asignación del flujo de vapor en base a la respuesta supervisada.
10. El método de la reivindicación 9, en donde la señal de demanda se genera como una diferencia entre una demanda anterior y una demanda actual.
11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, en donde la supervisión comprende supervisar cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión de forma independiente, y/o en donde la supervisión comprende medir el flujo de salida aguas abajo de al menos una de la pluralidad de presiones.
12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en donde la supervisión del flujo de salida comprende comparar el flujo de salida de cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión con el flujo de vapor asignado a cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión con el fin de evaluar la respuesta de cada uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión.
13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en donde la asignación del flujo de vapor comprende asignar entre al menos una válvula de presión y una turbina de vapor.
14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde la asignación del flujo de vapor comprende asignar entre la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión usando el esquema de prioridad, teniendo en cuenta al mismo tiempo un ajuste manual del flujo de vapor a través de al menos uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión, preferentemente en donde el ajuste manual corresponde a una cantidad fija de vapor ajustada para que fluya a través de al menos uno de la pluralidad de dispositivos de ajuste de presión.
15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en donde la asignación comprende asignar el flujo de vapor según el esquema de prioridad teniendo en cuenta la capacidad de flujo de vapor de al menos uno de los dispositivos de ajuste de presión.
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