La planta opera con tres turbinas a gas con tecnología F de GE

Por Michael Bruno, gerente de plantas, y Yves Nollet, gerente de proyectos, GE Power Systems

Tradicionalmente, las plantas hidroeléctricas han cubierto las necesidades de generación de Brasil. En los últimos años, el país ha sufrido una creciente demanda de electricidad que no podía ser abastecida por la industria hidroeléctrica debido a escasez de agua, acontecimiento que suele ocurrir aproximadamente cada siete años.


Planta Ibirité en Minas Gerais
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Para asegurarse contra la posible falta de energía, el gobierno brasileño lanzó un plan estratégico para incrementar la capacidad de generación instalada en el país de manera urgente con la utilización de plantas de energía termoeléctricas alimentadas con gas natural que podía provenir del propio Brasil como de países vecinos como Bolivia. La próxima sequía se espera para el año 2005 o 2006, lo que creará la necesidad de que todas las plantas termoeléctricas estén en operación para entonces.

Un elemento clave de este plan estratégico nacional es la planta termoeléctrica Ibirité localizada en Belo Horizonte en el estado de Minas Gerais y que requirió una inversión de 600 millones de dólares. La construcción de la planta empezó en octubre del 2000, y el primero de los tres bloques de potencia en Ibirité empezó a funcionar en ciclo simple en julio de 2002.

Dicha unidad empezó operaciones en ciclo combinado en agosto de este año y está proveyendo energía a las refinerías de Petrobras así como al tendido eléctrico brasileño. Cuando los bloques dos y tres estén finalmente completados, la planta de ciclo combinado de gas tendrá una capacidad de generación de 720 megavatios de potencia, o suficiente para abastecer energía a tres millones de viviendas brasileñas medias.

Por el momento, la planta Ibirité está siendo despachada según se necesite para cubrir los requisitos energéticos de Brasil. Las proyecciones indican que para el 2006 la demanda de energía incrementará hasta tal punto donde la planta deberá operar a toda su capacidad 24 horas al día.

La planta es propiedad de Ibiritermo S.A., un joint venture entre Petróleo Brasileiro S.A. (Petrobras), y la compañía petrolera propiedad del estado brasileño y Edison Spa de Italia, anteriormente conocida como FiatEnergia.

Fiat Engineering era la encargada del contrato llave en mano para la construcción de la planta, que ocupa 30 hectáreas de tierra que pertenecen a la refinería de Petrobras Passos. Tres kilómetros de líneas de transmisión conectan a la planta al tendido eléctrico de la compañía de energía Cemig de Minas Gerais.

En la actual configuración de la planta, el gas natural está siendo traído directamente por Petrobras desde Campos Basin a través de Rio-Belo por un gaseoducto. Para el suministro de los bloques dos y tres, el gas será traído por Petrobras y la compañía brasileña de distribución de gas natural Gasmig.

Utilización de la tecnología F de GE

GE Power Systems ha sido el encargado del equipo y los servicios del proyecto Ibirité, incluyendo la primera de tres turbinas de gas MS7001FA+e (Frame 7FA) para la planta. Con cientos de unidades operando a nivel global, la tecnología F de gas de GE ha completado más de 7,8 millones de horas en servicio comercial.

Introducida en 1986, las turbinas F de GE fue el resultado de un programa de años de desarrollo utilizando la tecnología desarrollada por Aircraft Engines y el Global Research Center de GE. Este programa permitió mediante el desarrollo de nuevas tecnologías que las turbinas F pudieran alcanzar mayores temperaturas que los anteriores equipos.

Desde que la tecnología F en turbinas de gas fue introducida, GE ha estado constantemente trabajando para evolucionar la tecnología y las máquinas actuales funcionan a mayores niveles de eficiencia que los modelos anteriores. Además, la tecnología F ha demostrado ser más amigable con el ambiente. Los equipos que se han instalado en Ibirité cuentan con sistemas de combustión Dry Low NOx.

Dos de los principales objetivos de los desarrolladores del proyecto Ibirité eran l disponibilidad y confiabilidad de la planta, calidades que las turbinas con tecnología F han demostrado a lo largo de los años en otras plantas en lugares diversos del planeta. Por ejemplo, una máquina Frame 7FA funcionó ininterrumpidamente durante 230 días en una planta del estado de Florida en Estados Unidos perteneciente a la empresa Florida Power & Light. Otra unidad similar obtuvo una disponibilidad y confiabilidad del cien por cien durante 180 días de operación continua en la estación Sithe Energy Independence en Nueva York.

“El dueño del proyecto quería despachar la planta una semana por mes para asegurarse la conservación y confiabilidad de la planta, y necesitamos ser capaces de operar en situación de emergencia según se necesite”, dice Michael Bruno, director de GE Power Systems en la planta de Ibirité.

“A pesar de la gran altitud en la que se encuentra la planta, la turbina a gas 7FA puede producir 152 megavatios en operación de ciclo simple una hora después de ser encendida en frío y hasta 226 megavatios en ciclo combinado en aproximadamente ocho horas”.

Bruno aseguró que durante la fase de comisión en el 2002, la turbina de gas Frame 7FA para el bloque número uno mostró una disponibilidad del 99,36 por ciento y un 75,3 por ciento de confiabilidad al empezar su funcionamiento. Cuando el equipo de operación y mantenimiento asumió la fase uno de la operación comercial, la planta alcanzó el 99,5 por ciento de confiabilidad de encendido durante el año.

Además de las turbinas de gas, otro equipo proporcionado por GE incluye los generadores 7FH2, el sistema de control Mark VI y los sistemas de excitación EX2000


Turbina de gas con tecnología F de GEPS
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Servicios de apoyo

El apoyo de GE al proyecto Ibirité también incluye servicios de operación y mantenimiento así como un acuerdo a largo plazo de servicio. GE es uno de los líderes a la hora de proveer este tipo de servicios y actualmente tiene acuerdos contractuales en más de 600 plantas alrededor del mundo.

El contrato de operación y mantenimiento es por nueve años. Este acuerdo hace que GE sea responsable de la operación completa de la planta incluyendo el balance de la planta y el equipo, mantenimiento preventivo de rutina y correctivo de todo el equipo; GE está encargado de los materiales de repuesto y la obtención de las partes necesarias; la salud del medio ambiente y el manejo de la seguridad.

Según el contrato de servicio a largo plazo, GE proveerá servicios de mantenimiento planeados y que surjan durante los 12 años de contrato en las turbinas de gas y los generadores, así como inspecciones después de 240.000 y 48.000 horas de operación.

El proyecto Ibirité también cuenta con algunos de los servicios “inteligentes” de GE, como son:

  • Software de optimización de la planta para monitorear y para la validación de datos
  • Servicios de diagnóstico para la detección en tiempo real de anomalías, centralización del monitoreo de la flota, y acciones de corrección
  • Evaluación del desempeño de los servicios que incluye valoración de la planta, hardware especializado así como experiencia el desempeño de diagnosticar deficits

Además de la operación y mantenimiento de la planta, los esfuerzos de GE van también encaminados a tener “un fuerte compromiso con servicios a la comunidad”, dice Bruno. “Mientras continuemos con este programa, esperamos tener un impacto positivo como miembros activos de la comunidad local, creando lazos de unión duraderos que generen confianza y beneficios mutuos”.

Retos del proyecto

Según Bruno, uno de los mayores retos del proyecto Ibirité enfrentados por GE era el tiempo disponible para la creación del equipo que se encargaría de la operación y mantenimiento de la planta.

“Movilizamos los equipos de última tecnología entre cuatro y seis meses para poder satisfacer lo requisitos del dueño de la planta”, dice. “Se necesitó un gran trabajo en equipo y dedicación a través de toda la organización del proyecto”.

Capacitación y entrenamiento del personal de la planta, principalmente residentes locales, se realizaron en portugués en tiempo récord, dice Bruno. Todos los requisitos gubernamentales se cumplieron así como la obtención de permisos que se consiguió dentro del los plazos establecidos.

Una de las preocupaciones y objetivo ha sido la seguridad y desde la llegada del equipo de operación y mantenimiento el proyectos ha tenido 504 días sin sufrir un solo accidente.

“La misión general de Ibirité es proveer energía confiable, limpia y eficiente”, explica Bruno. “La planta está jugando un papel significativo a la hora de ayudar a Brasil a cumplir sus objetivos en cuanto a necesidades de energía no sólo ahora sino que también para el futuro a medida que la demanda aumenta”, concluye.