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ENERGIA
applicazioni
Automazione e Strumentazione
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Gennaio/Febbraio 2015
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zione abbastanza comune in ambito industriale.
La centrale è di tipo a contropressione (backpres-
sure) ed è caratterizzata dalla presenza di due cal-
daie separate, che forniscono vapore a due livelli
di pressione distinti, 65 e 40 bar, convogliati su
due collettori di alta e media pressione, indicati
come AP ed MP nel seguito della trattazione.
Due turbine vapore sono connesse ai due col-
lettori, entrambe con scarico verso il collettore,
comune, a bassa pressione, indicato nel seguito
come collettore BP.
Sono inoltre presenti attemperamenti su entrambe
le caldaie e sul collettore di bassa pressione. La
υ
figura 1
mostra lo schema semplificato della
centrale termica.
La produzione utilizza il vapore prelevato al col-
lettore a bassa pressione e, a causa della specifica
natura dei forni di cristallizzazione del prodotto,
che operano con precise sequenze di produzione,
preleva quantità di vapore che sono fortemente
variabili nel tempo. Queste
continue variazioni
nel prelievo di vapore BP, unite alla necessità di
regolazione delle frequenza delle turbine, con-
siderato che l’impianto opera in isola elettrica,
costituiscono una continua e forte
perturba-
zione
.
La centrale termica è caratterizzata da un
ulteriore fattore che rende la gestione complessa e
impegnativa. Le due caldaie e, soprattutto, le due
turbine, sono caratterizzate da rendimenti fra loro
molto differenti. In particolare, la turbina di AP è
di costruzione più recente rispetto a quella MP ed
ha uno specifico di produzione significativamente
più elevato.
La ripartizione di carico fra le turbine, sebbene
importante ai fini dell’efficienza generale, deve
però essere operata con attenzione: da esperienza
pratica è noto che, nel caso la turbina di AP sia
portata ad alto carico e il relativo attuatore si
posizioni oltre il 92 - 93%, la sua capacità di par-
tecipare al controllo di frequenza cala drastica-
mente e sale la probabilità di perdere il controllo
della frequenza con conseguente rischio di trip di
impianto.
L’implementazione di un sistema APC di super-
visione e controllo della Centrale Termica che
provvede a
ottimizzare la gestione della cen-
trale
è la soluzione ideale per questo caso.
Al fine di controllare la ripartizione del carico e
massimizzare i rendimenti è opportuno variare il
carico delle due turbine AP ed MP. In realtà, la
centrale termica considerata opera in isola e non è
opportuno muovere separatamente la produzione
delle turbine AP ed MP, visto che il totale della
produzione deve rimanere pari al consumo istan-
taneo da parte dei carichi di stabilimento.
È ovvio quindi che, ad ogni diminuzione nella
produzione della turbina MP deve coincidere un
analogo incremento nella turbina AP, in modo
che l’azione del sistema APC non vada a creare
scompensi sulla frequenza di rete.
Al fine di mantenere i due alternatori ad un fat-
tore di potenza paragonabile, si è implementato
un
sistema di regolazione automatica
della
tensione di macchina che provvede a riequili-
brare automaticamente i fattori di potenza delle
due macchine man mano che la produzione viene
spostata dal sistema APC.
La
υ
tabella
presenta le principali variabili del
sistema APC per la Centrale Termica. Si noti che
il sistema APC è, per la natura stessa dell’im-
pianto, interagente con il controllo del processo
principale. Per semplicità la tabella riporta le sole
variabili della centrale termica.
Esecuzione del progetto
Uno degli aspetti chiave nella esecuzione del pro-
getto è la presenza di una cooperazione continua
e fattiva da parte del fornitore e del cliente.
La natura stessa della tecnologia richiede una
comprensione completa del processo
, compresi
i suoi limiti e colli di bottiglia, da parte del for-
nitore APC. Sebbene sia estremamente utile che
il fornitore abbia già un rilevante know-how sul
processo, è altrettanto importante che vi sia conti-
nuo scambio di informazioni con l’utilizzatore al
fine di identificare gli aspetti più specifici di ogni
singolo impianto.
Nel caso del progetto Co.Pro.B. di Pontelongo
si è creato un team di lavoro coeso e proattivo,
formato da personale di differenti aziende (Co.
Pro.B., Bartucci SpA, ABB ed iProcess) e con
esperienza completa nei vari settori richiesti: dal
processo all’Energy Efficiency, dall’automazione
alla produzione, dal controllo di processo alla
strumentazione in campo.
Vari fattori rendevano particolarmente complesso
il progetto e fra questi possiamo ricordare:
- Tempistiche di progetto particolarmente com-
presse e sfidanti;
- Presenza di sistemi di automazione separati
e forniti da parte di vendor diversi per le aree
coperte dal sistema APC: evaporazione, cen-
trale termica e turbine.
Relativamente al primo punto, è il caso di ricor-
Tabella - Variabili
principali Sistema APC