STRUCTURI TEHNOLOGICE IN INDUSTRIA ENERGETICA

Structuri tehnologice in industria energetica 

1. Productia si consumul de energie.

Intre productia de energie si consum trebuie sa fie in permanenta o stransa corelatie. Dintre formele de energie, productia de energie electrica si energie termica au ponderea cea mai mare in cadrul oricarui sistem social. Avantajele utilizarii energiei electrice au impus utilizarea resurselor primare in special cele dense spre productia de energie electrica [33],[71].

Productia de energie electrica industriala se realizeaza prin:

- Centrale termoelectrice; au loc transformari energetice succesive pornind de la combustibilii primari (lignit, gaze naturale, reziduuri petroliere) - energie potentiala energie termica sub forma de abur supraincalzit, apoi energie mecanica obtinuta prin destinderea aburului in turbinele de abur si in final energie electrica obtinuta de la generatoarele electrice antrenate de turbinele de abur.

- Centrale nuclearo-electrice; pornind de la combustibilul nuclear prin procese de fisiune se obtine energie termica ce se transfera la aburul supraincalzit sau gaze dupa care apar aceleasi elemente ca si la centralele termoelectrice: turbina-generator.

- Centrale hidroelectrice: energia mecanica de antrenare a generatorului electric se obtine de la turbina hidraulica ce converteste energia potentiala a resurselor hidroenergetice .

Centralele termoelectrice si nuclearo-electrice pot produce si energie termica continuta de abur saturat sau supraincalzit sau apa calda utilizata de consumatori.

Consumul de energie electrica si termica este influentat de nivelul si ritmul de dezvoltare economica, structura industriei, particularitatile demografice si climatice ale consumatorilor etc. .

Intre producatorii si consumatorii de energie electrica si termica exista un sistem complex de distributie si transport. Atat productia, transportul cat si consumul presupun o serie de transformari si transferuri de masa si energie .

Este important sa fie cunoscute fenomenele si principiile care stau la baza acestor transformari si transferuri, atat pentru faza de proiectare, exploatare cat si pentru faza de conducere automata a acestor procese .

2. Fluxul tehnologic in centralele termoelectrice [38], [70], [71].

Centrala termoelectrica este constituita dintr-un ansamblu de instalatii care transforma energia inmagazinata in combustibilii solizi, lichizi sau gazosi in energie electrica .

In functie de tipul combustibilului utilizat exista unele diferente in legatura cu ceea ce se numeste 'gospodaria de combustibil ' a centralei .

O centrala termoelectrica cu carbune este compusa din urmatoarele parti :

a) Instalatiile gospodariei de combustibil. Aceste instalatii permit descarcarea, prepararea si transportul carbunelui pana la niste depozite de capacitate mica, numite in mod curent bunkere. Carbunele sosit de la locul de extractie ( mina subterana sau 'la zi') in vagoane speciale, este descarcat cu ajutorul unor benzi transportoare in depozitul de combustibil . Depozitul de combustibil este organizat in aer liber pe o suprafata de teren cu o arie de mii sau chiar zeci de mii de metri patrati . Depozitarea si consumul se fac conform unor reguli precise pentru a preintampina autoaprinderea carbunelui. Cantitatea inmagazinata trebuie sa permita functionarea centralei timp de 10 sau 15 zile pentru a evita opririle datorate unor greutati care pot sa apara la extractie sau la transport. Din depozit, carbunele este impins ( cu tractoare, buldozere sau alte dispozitive) spre benzile de transport care il duc la concasare, unde este sfaramat pana la o anumita granulatie . De la statia de concasare carbunele este transportat tot prin intermediul unei benzi spre bunkere .

b) Cazanele de abur, sunt de fapt agregate complexe care transforma energia inmagazinata in combustibil in energie potentiala a aburului sub presiune .

c) Turbinele cu abur, constituie motorul primar care transforma energia aburului in energia mecanica pe care o transmit la generatoarele sincrone pe la axul lor prin cupla .

d) Generatoarele sincrone, transforma energia mecanica primita prin ax, de la turbina in energie electrica pe care o livreaza pe la bornele lor in aria energetica din care fac parte .

e) Instalatiile anexe, efectueaza operatii necesare functionarii instalatiilor de baza. Se impart in urmatoarele categorii :

- Instalatii de epurare chimica a apei de alimentare a cazanelor;

- Instalatia apei de racire a condensatoarelor turbinelor;

- Instalatia serviciilor interne;

- Instalatia de evacuare a cenusii;

- Instalatia de filtrare a gazelor de ardere.

Partile cele mai importante din punct de vedere al conducerii proceselor care se desfasoara in timpul functionarii lor sunt cazanele, turbinele si generatoarele sincrone. Regimurile dinamice ale acestora prezinta un grad de complexitate ridicat si din acest motiv instalatiile de conducere sunt la randul lor foarte complicate .

Instalatia gospodariei de combustibil si instalatiile anexe necesita in principal sisteme de comanda cu structura logica, realizate cu elemente de comutatie ( relee, contactoare, elemente de comutatie statica). Sistemele de reglare utilizate in conducerea acestor instalatii sunt relativ mai simple .

Fig.1.12. Partile componente ale unei termocentrale cu carbune .

Amplasarea partilor componente ale centralei termoelectrice cu carbune este reprezentata schematic in fig.1.12., unde: DC- depozit de carbune, ID- instalatie de descarcare a carbunelui, BT - benzi transportoare, STC- statia de concasoare, SC- sala cazanelor de abur, SM - sala masinilor, B - bunkere pentru carbune, T - turbina, G- generator, I.E.Ch- instalatia de epurare chimica a apei de alimentare a cazanelor, TR- turnuri de racire,

BA- blocul administratiei, TSIG- transformatoare pentru alimentarea serviciilor interne ale termocentralei cu energia electrica necesara de la bornele generatoarelor sincrone, TSIA- transformator pentru alimentarea serviciilor interne ale termocentralei cu energie electrica din aria energetica, TB- transformatoarele ridicatoare cuplate in bloc (fara intrerupator) cu generatoarele sincrone ale grupurilor, SIT- statia de inalta tensiune ce contine intrerupatoarele blocurilor (transformator + generator) si liniilor, separatoare, sisteme de bare pentru interconexiune si intrerupatoarele de sectionare, LTC- linii de transport si conexiune .

Centralele termoelectrice cu combustibil lichid difera de cele cu carbune prin gospodaria de combustibil si prin lipsa instalatiei de evacuare a cenusii .Centralele termoelectrice cu combustibil gazos nu poseda gospodarie de combustibil si evident nici instalatie de evacuare a cenusii. In rest instalatiile sunt aceleasi ca si in cazul centralelor termoelectrice cu combustibil solid si lichid .

Observatie. De regula centralele termoelectrice cu carbune poseda si instalatii pentru combustibil gazos sau lichid, acestea fiind necesare pentru aprinderea si stabilizarea arderii in focarul cazanelor .

2.1. Fluxul tehnologic principal al unui grup termoenergetic

Schema termomecanica de baza a unei centrale termoelectrice este reprezentata in fig. 1.13. unde s-au utilizat urmatoarele notatii: C - cazanul de abur, B - combustibilul introdus in focarul cazanului, A - aerul introdus in focar pentru arderea combustibilului, G - gazele rezultate prin arderea combustibilului, ZC - zgura si cenusa rezultate prin arderea combustibilului, T - turbina cu abur ( cu urmatoarele corpuri : IP - corpul de inalta presiune, MP - corpul de medie presiune, JP - corpul de joasa presiune), GS - generatorul sincron, E- energia electrica livrata de generatorul sincron, Ca - condensatorul de abur, EJ (PV) - ejector sau pompa de vid, PR - pompa de racire, CA - conducta de aductiune a apei de racire

Fig.1.13. Schema termomecanica a centralelor termoelectrice .

dintr-un rau sau fluviu care se gaseste in apropierea centralei, CD - canal de deversare, TR - turn de racire, PC - pompa de extractie a condensatului din condensator, PIP - preincalzitor de joasa presiune, D - degazor pentru eliminarea gazelor din apa, PA - pompa de alimentare, PIP - preincalzitoare de inalta presiune, MA - motoare de antrenare.

In cazanul C se introduce apa cu ajutorul pompei de alimentare PA iar in focarul cazanului se introduce combustibilul si aerul necesar arderii acestuia. Caldura dezvoltata prin arderea combustibilului este transmisa apei ce se vaporizeaza. Vaporii rezultati circula apoi prin supraincalzitoarele de abur. Iau nastere in felul acesta vapori la o presiune de pana la 220 bari si o temperatura de 540 C. Vaporii sub presiune sunt introdusi in turbina ce transforma energia lor potentiala in energie mecanica ce se transmite generatorului sincron . Acesta la randul sau transforma energia mecanica in energie electrica pe care o livreaza pe la bornele sale cuplate la aria energetica din care face parte . Aburul din turbina trece in condensatorul Ca unde se condenseaza . Caldura pe care o cedeaza aburul prin condensare este preluata de apa de racire care circula prin tevile condensatorului ( in numar de cateva mii) impinsa de pompa de racire PR.

Apa de racire incalzita, dupa ce a trecut prin condensator, este trimisa fie la rau, prin canalul de deversare CD, fie la turnurile de racire TR, unde, fiind lasata sa curga liber de la o inaltime oarecare ajunge la temperatura mediului ambiant dupa care reintra in circuitul de racire . Din condensator unde se creeaza vid cu ajutorul unui ejector sau unei pompe de vid, condensatul este extras cu ajutorul unei pompe de extractie PC care il trimite prin preincalzitorul de joasa presiune PJP, in degazor. Aici, prin incalzire cu abur prelevat de la turbina de abur MP prin una din prizele sale, se elimina gazele pe care le contine condensatul (in special oxigen) si care ar putea produce oxidari ale tevilor de fierbere ale cazanului. Din degazor apa de alimentare ( condensatul degazat) este luata de pompa de alimentare PA care, prin preincalzitorul de inalta presiune PIP, o introduce in cazan. In felul acesta se inchide circulatia apei in schema termomecanica, sub cele trei forme: abur, condensat si apa de alimentare. Preincalzitoarelor PJP si PIP au fost introduse in scopul maririi randamentului intregii instalatii. Acest lucru se poate explica intr-o maniera simplista prin aceea ca se evita pierderea unei anumite cantitati de caldura in condensator, datorita reintroducerii ei in circuit prin prelevarea unei anumite cantitati de abur dintr-un punct oarecare al turbinei, deci dupa ce o mare parte din energia sa a fost transformata in energie mecanica .

Cele expuse mai sus constituie descrierea calitativa a fluxului tehnologic principal care se desfasoara intr-o centrala termoelectrica .

In structura acestui flux tehnologic partea esentiala o constituie transformarile energetice care se produc de la arderea combustibilului pana la producerea energiei electrice. Lantul acestor transformari este reprezentat schematic in fig.1.14.

Fig.1.14. Schema transformarilor energetice esentiale ale fluxului tehnologic al unei centrale termoelectrice

Elementele schemei transformarilor energetice sunt :

E₁ - energia inmagazinata in combustibil;

T₁ - transformare fizico - chimica, arderea combustibilului cu degajare de caldura;

E₂ - energia termica (caldura) obtinuta prin arderea combustibilului;

T₂ - transformare fizica - transmiterea energiei termice apei si vaporizarea acesteia;

E₃ - energia potentiala a vaporilor de apa sub presiune;

T₃ - transformare fizica; vaporii de apa sub presiune sunt suflati prin ajutaje;

E¹₄ - energia cinetica a vaporilor de apa obtinuta prin transformarea T₃;

E²₄ - energia potentiala a vaporilor de apa dupa transformarea T₃;

T₄ - transformare fizica; energia cinetica si potentiala a vaporilor este transformata in energie cinetica a rotoarelor turbinei si generatorului;

E₅ - energia cinetica a rotoarelor turbinei si generatorului;

T₅ - transformare fizica; energia cinetica se transforma in energie electrica in generatorul sincron; E₆ - energia electrica.

Observand schema transformarilor energetice din fig.1.14. putem trage usor concluzia ca regimul lor dinamic nu poate fi descris din punct de vedere matematic intr-un mod simplu. Transformarea T₂ de exemplu cuprinde in descrierea sa matematica, ecuatii cu derivate partiale care pot fi transformate in ecuatii diferentiale ordinare, numai in baza unor ipoteze simplificatoare .

Concluzia pe care o desprindem, conform cu cele spuse mai sus consta in aceea ca trebuie sa acordam o atentie deosebita descrierii cantitative a fenomenelor ce se desfasoara in lantul de transformari energetice, dupa care putem trece la sinteza sistemelor de conducere corespunzatoare

2.2. Fluxul tehnologic intr-un cazan cu abur

Cazanele cu abur se impart in urmatoarele 3 tipuri principale :

I. Cazane cu circulatie naturala

II. Cazane cu circulatie fortata

III. Cazane cu strabatere fortata

Schema de principiu a unui cazan cu circulatie naturala cu carbune e reprezentata in figura 1.10. unde s-au utilizat urmatoarele notatii: BC- bunker de carbune, BT- banda transportoare (tip Redler), R- reductor, MA- motor de antrenare, AR- conducta pentru aerul de racire, MC- moara de carbune, AA - aer de ardere, MAC - mecanism pentru actionarea clapetei de aer, ZA - zona arzatorului, TF - tevi fierbatoare, TC - tevi de coborare, CS - colector superior, CI - colector inferior, T - tambur, SR - supraincalzitor de radiatie pentru abur viu, SC- supraincalzitor de convectie pentru abur viu, SI - supraincalzitor intermediar, INJ₁, INJ₂- injectiile de condens 1 si 2, INJ I - injectia intermediara, VR - ventile pentru reglarea debitelor apei de injectie, BTC- transportoare pentru cenusa, IEC - instalatie pentru evacuarea cenusii, DAG- drumul ascendent al gazelor, DDG- drumul descendent al gazelor, Pa - preincalzitor de aer, E- economizor, VA - ventilator de aer, PA- priza de aer, CG - canal de gaze, FM - filtre mecanice, FE - filtre electrostatice, VG - ventilator de gaze, CF- cos de fum, CH - cuple hidraulice, PAL- pompe de alimentare, VRAA- ventil pentru reglarea apei de alimentare, PIP- preincalzitor de inalta presiune, CMA- conducta magistrala de aer.

Functionarea cazanului cu circulatie naturala se poate explica usor cu ajutorul schemei din fig.1.15. Carbunele sosit de la statia de concasare este depozitat in buncarul BC de unde cu ajutorul benzii transportoare BT este introdus in moara de carbune MC. Debitul de carbune introdus in moara depinde de viteza benzii BT si grosimea stratului de carbune pe banda care se pot regla . Moara de carbune este de tip ventilator, adica are un stator in interiorul caruia se gaseste un rotor cu palete radial - longitudinale, care prin invartire aspira pe langa axul sau si refuleaza tangential printr-o conducta spre arzator . Carbunele aspirat in moara odata cu gazele arse din focarul F este sfaramat fin prin lovire de catre paletele rotorului morii de carbune, dupa care e refulat in zona arzatorului ZA unde incepe sa arda datorita aerului de ardere AA introdus printr-o conducta prevazuta cu o clapeta de reglare. Carbunele care arde in focarul F dezvolta o cantitate de caldura corespunzatoare care este transmisa intr-un procent foarte mare tevilor fierbatoare TF care 'captusesc' in mod practic cei 4 pereti interiori .

Fig.1.15. Schema de principiu a unui cazan cu circulatie naturala

La randul lor tevile incalzesc apa care se afla in ele ceea ce conduce la vaporizarea acesteia. Vaporii se separa de apa in partea superioara a tamburului T de unde pleaca, in instalatia de supraincalzire; aburul merge la corpul de inalta presiune IP al turbinei . Dupa iesirea din corpul de inalta presiune, aburul se intoarce la cazan in supraincalzitorul intermediar dupa care trebuie sa intre in corpul de medie presiune MP al turbinei .

In focarul F, datorita arderii carbunelui iau nastere gaze si cenusa. Gazele care au o temperatura ridicata (> 1000^oC) transmit prin convectie caldura pe care o contin tevilor fierbatoare TF prin parcurgerea drumului ascendent DAG. In partea superioara gazele de ardere intalnesc supraincalzitoarele pe care le 'spala' cedandu-le de asemenea o anumita cantitate de caldura pentru supraincalzirea aburului . Dupa cum se observa din fig.1.15. urmeaza apoi parcurgerea drumului descendent DDG in care gazele parcurg preincalzitorul de aer Pa si economizorul E. Caldura transmisa aerului in preincalzitorul PA si apei de alimentare in economizorul E face ca randamentul global al cazanului sa creasca . Se realizeaza de asemenea si alte efecte favorabile cum ar fi evitarea introducerii apei de alimentare la o temperatura prea scazuta in tambur ceea ce ar conduce la diferente mari de temperatura urmate de solicitari termice nepermise .

Dupa parcurgerea drumului descendent DDG, gazele intra in canalul de gaze CG prin care ajung la filtrele mecanice FM formate din baterii de cicloane. Dupa filtrele mecanice FM urmeaza filtrele electrostatice FE . In filtrele mecanice se face o filtrare grosiera, iar in filtrele electrostatice se face o filtrare fina ( din cantitatea totala de praf filtrele electrostatice retin pana la 99%). Dupa filtrele electrostatice urmeaza ventilatorul de gaze care le aspira si le trimite spre cosul de fum CF refulandu-le in atmosfera. Aerul necesar arderii este furnizat de ventilatorul de aer VA care are o priza de aspiratie PA situata in partea superioara a cladirii salii cazanelor .

Cele de mai sus constituie, evident numai o succinta expunere calitativa a proceselor care se desfasoara in cazanul cu circulatie naturala cu carbune .

Cazanul cu circulatie fortata nu difera ca schema de cel cu circulatie naturala decat prin existenta unei pompe montata in circuitul format de tevile de coborare, tevile de fierbere si tambur care forteaza circulatia apei realizandu-se astfel o vaporizare mai intensa .

Cazanul cu strabatere fortata difera de cele doua tipuri precedente prin lipsa tamburului si tevilor de coborare. La acest tip de cazan apa de alimentare este introdusa direct in tevile fierbatoare pe parcursul carora se vaporizeaza complet .

Din tevile fierbatoare, vaporii trec in instalatia de supraincalzire urmand apoi drumul descris in cazul cazanului cu circulatie naturala .

3. Cerinte de automatizare la grupurile termoenergetice

Sistemul de conducere automata este format dintr-o serie de echipamente de masura si control avand rolul de a asigura pentru centrala electrica o functionare sigura si eficienta care sa corespunda cerintelor sistemului energetic national . Aceste cerinte nu trebuie sa incalce restrictiile de siguranta si functionale ale instalatiilor ce formeaza grupul energetic . De exemplu limitarile metalurgice impun un set de limite impuse pentru temperaturile metalului cazanului, pentru compozitia chimica a apei de alimentare . In plus functionarea instalatiei trebuie sa respecte restrictiile impuse privind protectia mediului inconjurator .

Echipamentele de automatizare trebuie sa permita conducerea manuala si automata a grupurilor energice astfel incat sa se asigure:

- Mentinerea instalatiilor in interiorul restrictiilor de siguranta si exploatare.

- Monitorizarea limitelor si a conditiilor de exploatare si asigurarea indicatiilor imediate si inregistrarea permanenta a valorilor parametrilor .

- Semnalizarea si atentionarea operatorului prin sistemul de alarma asupra apropierii de limitele de avarie .

- Oprirea automata a instalatiilor daca restrictiile de functionare au fost incalcate

Sistemul de conducere automata a grupului energetic trebuie sa asigure doua categorii de sarcini : sarcini de sistem, dictate de sistemul energetic sau de consumatori si sarcini locale sau de grup, dictate de siguranta interna a grupului

a) Sarcinile de sistem constau in livrarea unei anumite puteri electrice in sistemul energetic, la o anumita tensiune si anumita frecventa.

In general, reglarea puterii se asigura prin comanda debitului de abur destins in turbina, iar reglarea tensiunii prin comanda tensiunii de excitatie a generatorului .

b) Sarcinile locale rezulta din sarcinile de sistem in sensul ca anumiti parametri interni concura la realizarea sarcinilor de sistem, acestia trebuie mentinuti in anumite limite considerate normale pentru un anumit regim de functionare astfel incat grupul sa nu ajunga in situatii de avarie.

Astfel, pentru controlul puterii grupului energetic prin debitul de abur furnizat de cazan, aburul trebuie adus la o anumita presiune si temperatura . Aceste marimi trebuie sa fie mentinute in anumite limite pentru evitarea aparitiilor unor situatii de avarie atat la cazan cat si la turbina:

- pentru turbina o destindere prea puternica a aburului poate conduce la condensarea aburului in turbina

- pentru cazan, care, din punct de vedere dinamic este un proces lent in comparatie cu turbina si generatorul, variatia brusca a debitului de abur poate conduce la perturbatii serioase in circuitul apa-abur care declanseaza sistemul de interblocare.

Privind acum cazanul ca un obiect automatizat, reglarea presiunii si temperaturii aburului devin sarcini de sistem care impun la randul lor sarcini locale pentru asigurarea regimurilor dinamice si siguranta cazanului asa cum se observa in figura 1.15. Reglarea temperaturii aburului viu se asigura prin comanda debitului de injectie INJ1 si INJ2, iar reglarea presiunii prin comanda debitului de combustibile (buclele de reglare PC si FC) .

Sarcinile locale constau in :

- reglarea procesului de ardere, asigurandu-se aerul de ardere pentru arderea completa si economica a combustibilului si evacuarea gazelor de ardere .

- reglarea nivelului apei in tambur la cazanele cu tambur;

Din analiza fluxului tehnologic si tinand cont de faptul ca energia termica si in special energia electrica produse nu pot fi stocate (deci productia trebuie sa fie egala cu consumul in orice moment de timp) rezulta sarcini extrem de complexe pentru sistemele automate de conducere a grupurilor energetice .

In vederea cresterii eficientei si manevrabilitatii conducerii, echipamentele de automatizare se grupeaza in functie de sarcinile pe care le executa. Functionarea lor se bazeaza pe informatiile primite de la proces prin intermediul senzorilor si a traductoarelor (notate cu S in fig. 1.16) si actioneaza asupra procesului prin intermediul elementelor de executie (A in fig. 1.16) cu actiune continua sau discontinua

a) Sisteme de achizitie si prelucrarea primara a datelor formate din totalitatea senzorilor si traductoarelor ce masoara continuu sau la anumite intervale de timp parametrii tehnologici (debite, temperaturi, nivele de lichid, puteri, frecventa, tensiune, etc.) precum si starea utilajelor sau echipamentelor (pornit/oprit, inchis/deschis, minim/maxim etc.) .Pe informatiile furnizate de aceste sisteme se bazeaza functionarea celorlalte sisteme de conducere automata .

b)Sisteme de reglare automata ce asigura mentinerea constanta sau modificarea dupa un program impus a parametrilor tehnologici, in limitele de siguranta, conform cerintelor de functionare economica si sigura a grupului. Pentru cresterea performantelor sistemului, simplificarea structurii si asigurarea unei fiabilitati maxime in functionarea ansamblului aceste sisteme se grupeaza in categorii:

b1. Sisteme de control al alimentarii cu combustibil ce cuprinde:

- Controlul incarcarii morilor

- Controlul temperaturii morilor;

Controlul aerului de fortare prin moara;

Controlul aerului total.

b2. Sisteme de control al alimentarii cu condens al cazanului asigurand reglarea debitului de condens, controlul pompelor de alimentare in regim normal sau regimuri de pornire sau stand-by, controlul ventilelor de reglare in regim normal sau de pornire si controlul presiunii de refulare sau a diferentei de presiune pe ventilele de reglare.

b3. Sistemul de control al procesului de ardere si de evacuare a gazelor arse ce asigura arderea completa a combustibilului cu randament maxim la conversia caldurii, reglarea depresiunii in focar si controlul electrofiltrelor.

b4. Sisteme de control a preincalzirii apei de alimentare in PIP-uri si PJP-uri astfel incat sa se asigure un randament termic global cat mai mare al cazanului.

b5. Sisteme de control a temperaturii de supraincalzire a aburului ce asigura mentinerea constanta a temperaturii aburului la iesirea din ultimul supraincalzitor prin injectie de condens.

b6. Sisteme de control al vibratiilor turbinei astfel incat sa se asigure evitarea situatiilor de avarii la turbina si generator.

b7. Sisteme de control a incarcarii grupului energetic prin comanda debitului de abur asigurand reglarea turatiei turbinei, reglarea puterii si frecventei grupului energetic si reglarea tensiunii la bornele generatorului.

c). Sistemul de semnalizare, protectie, interblocare si comanda manuala.

Acest sistem utilizeaza echipamente de conducere logica si are urmatoarele functiuni generale :

- Controlul si supervizarea instalatiei in maniera sigura si eficienta din camera de comanda a grupului (CCG) sau din tablourile locale, limitand operatiile manuale locale necesare pentru testare, intretinere, siguranta, oprire automata sau izolare;

- Ghid operator in special in regimurile complexe corespunzatoare pornirilor, ce impun controlul si comanda automata secventiala a functiunilor grupului energetic.

- Pornirea si oprirea grupului energetic in maniera prescrisa si consistenta in timp minim, cu respectarea unor limitari cumulative .

- Protectie impotriva unor deteriorari majore a instalatiilor, protectia personalului si realizarea legaturilor necesare intre instalatiile auxiliare si sistemele de protectie cazan-turbina-generator.

- Sa permita controlul automat si supervizarea totala a partilor grupului reducand munca manuala .

- Prevederea resurselor in situatii de avarii care sa asigure mentinerea in functiune a grupului (pompe, ventilatoare, ventile de reglare etc.).

d). Sisteme de supervizare si optimizare la nivelul centralei, asigura controlul functionarii grupului si repartitia sarcinilor de sistem pe fiecare grup astfel incat sa se asigure o optimizare globala a intregii centrale.

Complexitatea aspectelor legate de conducerea centralei in ansamblu (grupurile energetice, instalatii de distributie instalatii de alimentare cu apa si combustibili sisteme de racire) impune si in cazul unei centrale termoelectrice introducerea unui sistem ierarhizat de conducere similar cu cel prezentat in cazul combinatelor chimice .

1.3. CONCLUZII.

In cadrul acestui capitol s-a facut o analiza sistemica a fluxurilor tehnologice pentru cateva categorii de procese reprezentative complexe, cu functionare continua, din industria chimica si energetica. Scopul acestei analize consta in formarea unei imagini corecte pentru cititor, asupra modului de abordare a problematicii conducerii proceselor industriale si in special asupra faptului ca activitatea de proiectare a sistemelor de reglare sau conducere evoluata nu se poate face decat dupa intelegerea completa a procesului tehnologic, a functionarii instalatiilor si intercorelarilor ce apar intre fluxurile tehnologice. Pentru aceasta, atat in faza de proiectare, dar mai ales in faza de exploatare, trebuie sa existe o stransa colaborare intre tehnologi, automatisti si programatori in cazul echipamentelor numerice. Nu poate fi creat un superspecialist care sa se 'priceapa la toate', si la tehnologie, si la automatizare si la echipamente. Se va face economie de personal, dar se va pierde la calitate sau cantitatea productiei fie prin nerealizare, fie prin investitii ineficient utilizate.

Se recomanda cititorului sa aiba in vedere urmatoarele aspecte:

- cu cat creste complexitatea instalatiei tehnologice si in acelasi timp cu cresterea cerintelor asupra instalatiei (siguranta in exploatare, cresterea randamentelor functionale si economice etc.) sau asupra produselor (calitate, costuri etc.) se impune introducerea unor structuri evoluate de conducere in functie de dezvoltarea echipamentelor de reglare si de resursele financiare disponibile;

- nu se poate face insa automatizare doar de dragul retehnologizarii sau ca 'e moda' utilizarii unor echipamente noi, sofisticate, acest lucru trebuie facut dupa un studiu complex in care sa se faca o analiza a eficientei si obiectivitatii automatizarii;

- nu se poate face nici o transpunere (o 'copiere') a structurilor de reglare de la o instalatie tehnologica la alta chiar daca aparent acestea sunt identice (fiecare instalatie isi are caracterul sau specific si cere o automatizare specifica);

- structura sistemului de conducere si echipamentele componente se aleg in functie de cerintele procesului tehnologic in functionare normala si economica si pentru prevenirea sau limitarea pierderilor in conditii de avarie;

- chiar daca se porneste la inceput cu functiuni simple, din motive financiare, Structurile sistemului de reglare sau conducere trebuie gandite astfel incat sa poata fi extinse simplu catre structuri evoluate fara costuri si interventii majore in structura deja implementata;

- implementarea unor structuri evoluate si a echipamentelor numerice de conducere vor asigura transferarea unor sarcini executate de operatori sau de personalul de exploatare la echipamentele de automatizare, dar, aceasta implica instruirea personalului sau schimbarea categoriei si gradului de instruire pentru acest personal; apare astfel cerinta utilizarii pe scara mai larga a personalului cu studii superioare ca operatori de productie si coordonare, care sa fie capabili sa 'produca' noi programe si structuri pentru echipamentele de conducere in vederea cresterii eficientei utilizarii capacitatilor de productie existente.

Dupa aceasta analiza sistemica a cerintelor proceselor tehnologice se va face o prezentare sintetica a echipamentelor de automatizare ce pot fi utilizate, echipamente produse de firme specializate si cu o mare experienta in domeniu. Nu se recomanda creare locala a echipamentelor necesare, ci alegerea celor mai adecvate echipamente din gama existenta pe piata.