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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2006.tde-22042007-132558
Documento
Autor
Nome completo
Fernando Jesús Guevera Carazas
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Souza, Gilberto Francisco Martha de (Presidente)
Nogueira, Luiz Augusto Horta
Simões-Moreira, José Roberto
Título em português
Análise de disponibilidade de turbinas a gás empregadas em usinas termelétricas a ciclo combinado.
Palavras-chave em português
Ciclo combinado
Confiabilidade
Disponibilidade
Turbina a gás
Resumo em português
As usinas termelétricas a ciclo combinado empregadas na geração de energia elétrica são compostas basicamente por três elementos ou sistemas: a Turbina a Gás, a Caldeira de Recuperação e a Turbina a Vapor. A Turbina a Gás é responsável pela transformação da energia química do combustível em energia mecânica para acionar os geradores, e os gases de escapamento com alta temperatura são responsáveis pela geração de vapor para as turbinas de vapor nas caldeiras de recuperação. É por estes motivos que é importante manter disponível a Turbina a Gás. A disponibilidade de um sistema está relacionada com a confiabilidade dos seus componentes e com as políticas de manutenção associadas aos mesmos, que não só influenciam no tempo de retorno à operação após uma ação de manutenção programada ou não programada, como também na degradação da confiabilidade do sistema. Este trabalho apresenta um método de análise empregado para a estimativa da confiabilidade e disponibilidade de Turbinas a Gás empregadas em usinas termelétricas a ciclo combinado, baseado nos conceitos de Confiabilidade e Manutenção Centrada em Confiabilidade. O método baseia-se na avaliação dos tempos entre falhas das causas destas falhas, e dos tempos de reparo associados a cada uma das intervenções de operação associadas à ocorrência de falhas. Adicionalmente, apresenta-se uma aplicação deste método para Turbinas a Gás de grande porte, com potência nominal de 150MW instaladas em uma Usina Termelétrica com capacidade de geração superior a 500MW. Verifica-se a existência da diferencia na disponibilidade das duas turbinas instaladas na usina obtendo um valor de 99,35% e 96%, considerando um período de operação de 8760 horas. Finalmente, apresentam-se as principais conclusões do trabalho e uma discussão sobre a viabilidade de aplicação do método proposto.
Título em inglês
Analysis of availability for gas turbines used in thermoelectrical power plant.
Palavras-chave em inglês
Availability
Gas turbine
Reliability
Resumo em inglês
The combined cycle thermoelectric power station presents three main equipments: the Gas Turbine, the Heat Recovery Steam Generator and the Steam Turbine. The Gas Turbine transforms the chemical energy generated by combustion in mechanical energy unit to rotate the generator's shaft and the exhaust gas in high temperature is used to heat water at the Heat Recovery Steam Generator to generate steam for the Steam Turbine. Taking in view the great importance of the gas turbine for power generation, its availability should be carefully evaluated to guarantee the power station full operational availability. The availability of a system is strongly associated with the parts reliability and their maintenance policy. That policy not only has influence on the parts repair time but also on the parts reliability, affecting the system degradation and availability. This study presents a method for reliability and availability evaluation of gas turbines installed in a combined cycle thermoelectric power station, based on system Reliability concepts and Reliability-Centered Maintenance. The methodology depended on time between failures, failure modes and time to repair associated to each failure that operation interruption. The method is applied on the analysis of a gas turbine with more than 150MW nominal output installed in a 500MW power plant. A difference between the gas turbines availability are identified. The calculator values are 99,35 % and 96 % for 8760 hours operation period. Finally, the main conclusions and a discussion about feasibility of application of the considered method are present at the end of the study.
 
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Data de Publicação
2007-04-23
 
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