Desenvolvimento de um sistema para validação ampla de uma caldeira com múltiplos pontos de operação

• Autor(a) principal: Bruno Monteiro de Sousa
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A7MJXD
• topic: Índices de desempenho de malhas de controle; Carta de Hotelling 2; Caldeira industrial; Análise de componentes principais; Controle estatístico de processos; Controle de processo; Engenharia elétrica; Caldeiras

Apresenta-se o desenvolvimento de um sistema de validação ampla de uma caldeira, unidade de uma usina termelétrica, que opera em múltiplos pontos. Sistemas desse tipo buscam atestar se um processo opera de acordo com suas especificações funcionais declaradas,principalmente no que diz respeito à qualidade e ao desempenho. Para a composição do sistema desenvolvido são utilizadas ferramentas de controle estatístico de processos multivariados (carta de Hotelling 2, SPE, índice combinado ) e outros recursos estatísticos (PCA, contribution plots), bem como índices de eficiência da caldeira e de desempenho de suas malhas de controle. Essa caldeira, usada como fonte complementar de energia, queima diferentes combustíveis, tais como gás de alto forno e gás natural, e opera com mudançasfrequentes na mistura de combustíveis e nos patamares de operação, além de apresentar flutuações residuais na média dos processos. Portanto, são propostas adaptações no emprego dessas ferramentas que permitam seu uso em condições de não-estacionariedade emultiplicidade de setpoints de operação. Tais adaptações incluem a utilização de média móvel na etapa de projeto das cartas de controle estatístico e um mecanismo de adaptação de médias durante o procedimento de validação. Todas as etapas de desenvolvimento dosistema de validação são realizadas em ambiente Matlab sobre dados históricos do processo. São propostas versões recursivas do cálculo dos índices de desempenho, de modo que executem em tempo certo no PI System, sistema PIMS que se encontra instalado na usina em estudo. Por fim, são apresentados resultados que mostram a capacidade dosistema de fornecer indicativos do desempenho operacional da caldeira, de alertar para alterações nos processos e de prover suporte para identificação das faltas. Apresenta-se, também, a implementação do sistema de validação na plataforma do PI System, bem como os resultados de teste da mesma, comparando-os com resultados obtidos em Matlab.