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ATACAMA MINERALS CHILE S.C.M.
PROYECTO:
SISTEMA DE GENERACIÓN DIESEL AGUAS BLANCAS
Documento N°1073 Informe de Pruebas CEN Rev B.docx
INGENOVA S.A.
Av. Providencia 2653, Of. 1502 APROBACION CLIENTE: :
Providencia, Santiago FECHA: :
Rev. Fecha Por Revisó Jefe
Disciplina Administrador
Proyecto Cliente DESCRIPCION
A 02/02/16 GTS MSM RTR RTR DCL EMITIDO PARA REVISIÓN INTERNA
B 17/02/16 GTS MSM RTR RTR DCL EMITIDO PARA REVISIÓN CLIENTE
Proyecto: Sistema de Generación Diésel Aguas Blancas
Documento N° 1073 Informe de Pruebas CEN Rev B.docx
Proyecto: Sistema de Generación Diésel Aguas Blancas
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1.0 INTRODUCCION
Las empresas generadoras cuyas unidades generadoras se encuentren en operación comercial en el SING, deben informar y actualizar ante la DO el Consumo Específico Neto (CEN), de sus unidades generadoras conforme a lo especificado en la resolución exenta Nº 363 “Información de Consumos Específicos” del día 08 de agosto de 2014 del CDECSING.
La medición del CEN de todas las unidades generadoras coordinadas por CDECSING, se utiliza para calcular los costos variables de producción que serán utilizados para la programación de la operación de corto plazo, cálculos del Informe de Valorización de Transferencias (IVT), entre otros.
Para realizar esta medición, CDECSING mediante RE Nº 363 establece que se realice un protocolo de pruebas elaborado por un Experto Técnico considerando al menos lo descrito en el Capítulo 5 “Aspectos técnicos de la prueba de CEN”.
El proceso realizado fue basado en el Código “Reciprocating Internal Combustion Engine” Performance Test Code de la ASME, como referencia válida para definir las exigencias de procedimientos, exactitud de la instrumentación necesaria y los cálculos a efectuarse para determinar la potencia de entrega y el consumo de combustible, con esta información y basado en Poder Calorífico Superior (PCS) del combustible, se determina el Consumo Específico Neto de cada grupo de generación.
Este documento considera el Procedimiento e Informe de Resultados de las pruebas CEN de las unidades de generación AGB1 y AGB2.
2.0 GENERALIDADES
La Planta de Generación Aguas Blancas se compone de dos (2) Unidades de Generación Diésel N°2, Caterpillar Motor 3512B, AGB1 y AGB2 respectivamente.
Figura N°1. Caterpillar 3512B.
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Las especificaciones técnicas del motor (3512B), son las siguientes:
Para el caso de las condiciones de funcionamiento en la Faena de Aguas Blancas de Atacama Minerals SCM, la potencia disponible de los sistemas de generación AGB1 y AGB2 corresponden a (considerando las pérdidas totales del Transformador 31 kW a prorrata, de acuerdo a Anexo 2: Certificado de Pruebas del Transformador):
� Potencia Neta en Modo ISLA (Respaldo): 1.005 kW, � Potencia Neta en Modo Continuo (Aporte): 945 kW.
El emplazamiento de la Planta de Generación considera el siguiente equipamiento:
� 2 Generadores Caterpillar Modelo 3512B, 400V en Contenedor. � 1 Transformador Elevador Schaffner 0,4/13,2kV. � 1 Resistencia de Puesta a Tierra lado Y MT Transformador. � 1 Sala Eléctrica Modular. � 1 Switchgear ABB Clase 24kV Arco Resistente (Incoming + Salida).
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� 1 Cargador / Banco de Baterías 125Vcc. � 1 Tanque de Combustible Diésel capacidad 100m3. � Servicios Auxiliares propios de la Planta de Generación, entre ellos: Alumbrado
exterior, sistema de trasvasije de combustible, AA, UMA.
Figura 2. Disposición de la Planta de Generación.
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3.0 ESQUEMA DE MEDICIÓN
Las pruebas realizadas incluyeron la medición del consumo de combustible para distintos niveles de potencia en tiempos determinados. El montaje del esquema de medición para las unidades de generación AGB1 y AGB2 implementado corresponde a:
Figura 3. Esquema de Medición Pruebas CEN.
Se disponen de 2 Flujómetros certificados, marca Endress+Hauser modelo Promass F, con los cuales se realizaron las mediciones de consumo de diésel de cada unidad generadora.
La placa de estos equipos se muestra en Imagen 2.1 y 2.2 respectivamente.
Los instrumentos de medición cuentan con certificados de calibración de fábrica (Anexo 1).
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Figura 4. Foto de Placa Flujómetro 1.
Figura 5. Foto de Placa Flujómetro 2.
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4.0 CONSIDERACIONES
Durante el proceso de pruebas de toma de medidas para el cálculo del CEN, se requiere considerar diversos aspectos especificados en el Capítulo 5 de la RE Nº 363 o procedimiento “Información de consumos específicos” emitido por la DO del CDECSING.
4.1 Instrumentación y Pruebas Requeridas
Para realizar las pruebas, es requerida la siguiente instrumentación:
� Flujómetros para Combustible, � Medidor de Calidad de Energía Eléctrica (Fluke 435), � Multitester Multivariables Eléctricas, � Medidor de Temperatura y Presión Atmosférica, � Análisis del Combustible (Proveedor y Laboratorio Externo).
4.2 Norma a utilizar en Protocolo de Pruebas
Para el desarrollo del protocolo se ha utilizado la última norma ASME vigente y su Código “Reciprocating Internal Combustion Engine” Performance Test Code. Esto es establecido por la DO según la tecnología de la unidad generadora en el programa anual de pruebas.
4.3 Servicios Auxiliares
No se considera como SSAA:
� Plantas auxiliares de agua, Ej.: agua desalada, desmineralizada, potable, servidas.
� Sistema de manejo y transporte. � Edificios administrativos. � Suministro de energía eléctrica requerido para la operación de la unidad
generadora, a través de una fuente que se encuentre conectada aguas abajo del medidor de potencia neta, conforme a lo indicado en el Artículo 12 del Procedimiento “Información de consumos específicos”.
Se entenderá como SSAA, todo aquel consumo de energía y potencia asociado al funcionamiento propio de la unidad generadora, sin el cual el funcionamiento óptimo de la unidad no se hace posible.
Par este caso, los servicios auxiliares se encuentran tomados desde la Sala Eléctrica de Aguas Blancas, por lo que estos no son alimentados directamente por los generadores AGB1 y AGB2.
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4.4 Condiciones Operacionales
Para dar inicio a la prueba, se debe contar con los siguientes datos de operación:
� Temperatura y Presión Ambiental. � Factor de Potencia de Operación.
Además, mientras se realice la prueba de CEN:
� Los instrumentos que participen en la medición del CEN, se encuentran calibrados.
� Todos los dispositivos de control y protecciones se encontraban operativos.
5.0 PROCEDIMIENTO
A continuación, se indican los pasos desarrollados en las pruebas CEN de unidades AGB1 y AGB2 respectivamente.
A. Verificar que la instrumentación de campo se encuentre operativa.
B. Chequear que el equipo de generación a realizar las pruebas se encuentra operativo y con condiciones de puesta en servicio.
C. Verificar que la instrumentación cuente con la certificación vigente.
D. Verificar que el KIT de Medición de Combustible se encuentre debidamente instalado.
E. Verificar que se cuente con las autorizaciones requeridas por el CDECSING para realizar las pruebas CEN (Despacho).
F. Revisar las condiciones Operacionales requeridas para iniciar las Pruebas CEN:
a. Revisar que los niveles de combustible sean los apropiados para la duración de las pruebas a realizar.
b. Verificar correcta condición de motores (Presiones, Temperaturas, Niveles de Aceite, Niveles de Refrigerante).
G. Realizar el arranque de la unidad generadora y verificar los siguientes parámetros operacionales:
a. Temperatura de trabajo de Aceite y Agua Motor estables (±3ºC de variación).
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H. Dar inicio a la prueba de medición CEN, registrar su hora de inicio. Considerar las siguientes condiciones de prueba por unidad generadora completando el Registro de Pruebas CEN (Anexo 3): a. 100 % de la Potencia bruta máxima informada unidad generadora (960kW). b. 95 % de la Potencia bruta máxima informada unidad generadora (912kW). c. 90 % de la Potencia bruta máxima informada unidad generadora (864kW). d. 80 % de la Potencia bruta máxima informada unidad generadora (768kW). e. 70 % de la Potencia bruta máxima informada unidad generadora (672kW). f. 50 % de la Potencia bruta máxima informada unidad generadora (480kW).
I. Las pruebas tendrán una duración de 20 minutos, de acuerdo a lo establecido por
la norma ASME PTC‐17 por cada una de estos niveles de generación.
J. Se debe registrar cada 5 segundos las mediciones de las variables definidas en el protocolo durante los 20 minutos de prueba.
K. Se debe registrar la carga inicial de combustible en los Flujómetros y en el Tanque diario y registrar el consumo cada 5 minutos (Registro de Pruebas CEN).
L. Cumplido los 20 minutos, se debe registrar la hora y las variables involucradas.
M. Se debe proceder con la detención de la unidad.
N. Se debe extraer dos muestras de combustible, para analizar la calidad de este.
O. Interrogar medidor de energía para registrar la energía generada durante la prueba.
P. Completar el Registro de Pruebas CEN para el Informe de Resultados Pruebas CEN.
Q. Se debe retirar Kit de Medición de Combustible y dejar equipo Operativo.
R. Para las pruebas CEN de la otra Unidad de Generación, considerar repetir el procedimiento desde el Punto A.
El cálculo del CEN, se realiza de la siguiente forma:
��� =����� � �� �� ����� (
����ℎ
)
�� ����� �� � �� ����� (��)
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Dónde:
� Consumo Total de Calor: Corresponde al consumo total de combustible de la unidad generadora para producir la energía bruta de salida medida en bornes de la unidad generadora, expresado en kcal/h, considerando el poder calorífico base (11.000 kcal/kg).
� Potencia Neta de Salida: Corresponderá a la diferencia entre la potencia bruta, medida en bornes de la unidad generadora, y la potencia consumida para el funcionamiento de la misma unidad generadora, expresado en kW. Este último consumo, refleja las pérdidas eléctricas del generador y en los casos que corresponda, el suministro de energía a los Servicios Auxiliares, en adelante SS.AA.
Su densidad es de 850 kg/m³ de acuerdo a ASTM D975.
Los cálculos antes indicados deberán considerar las mediciones obtenidas a través del equipamiento de medición, en conformidad con este Procedimiento de Pruebas CEN.
6.0 REGISTRO FOTOGRÁFICO DE PRUEBAS
A continuación, se indican los pasos desarrollados en las pruebas CEN de unidades AGB1 y AGB2 respectivamente.
Figura 6. Montaje de Flujómetros de Registro Consumo de Combustible AGB1.
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Figura 7. Montaje de Flujómetros de Registro Consumo de Combustible AGB2.
Figura 8. Medidor Despacho AGB1 y AGB2 (Inicio de Pruebas).
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Figura 9. Medidor Despacho AGB1 y AGB2 (Fin de Pruebas).
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7.0 RESULTADOS
A continuación, se entregan los resultados a las pruebas CEN realizadas a las unidades de generación AGB1 y AGB2 respectivamente.
7.1 AGB1
La prueba realizada a la unidad generadora considera los siguientes datos relevantes:
Fecha: 26/01/16
Tabla N°1. Resultados Mediciones Eléctricas y Mecánicas AGB1.
Tabla N°2. Resultados Cálculo Consumo Específico Neto AGB1.