Thursday, November 8, 2018

Una de las primeras Plantas Térmicas en Panamá


Termoeléctrica Bahía las Minas

Mapa del complejo termoeléctrico Bahía las Minas. (Google Maps)
Estamos hablando de la Planta Termoeléctrica de Bahia las Minas, ubicada en la provincia de Colón, es una de las principales termoeléctricas del país y una de las primeras termoeléctricas de la República. 
Es administrada por la empresa de energía Celsia del grupo Argos, la cual cuenta con presencia en Panamá, Costa Rica y Colombia. La Planta de Bahía las Minas cuenta con 2 razones sociales:
  • Una que administra la Planta de Vapor y la de Ciclo Simple (antes era de ciclo combinado).
  • La planta de Cativa de la empresa Alternegy, S.A.
La Planta cumple con las normas internacionales de calidad y gestión ambiental ISO 14001 (sistemas de gestión ambiental) y OHSAS 18001 (Gestión de la seguridad y la salud laboral).

Como se mencionó anteriormente, tiene una Planta de Vapor, la cual fue diseñada para alcanzar los 120 MW, al ser necesario la reconversión de la Planta se tenían 3 turbinas  (TV2, TV3 y TV4) que alcanzaban los 35 MW cada una (105 MW en total). Actualmente, cuenta con 2 Turbinas en servicio  (TV3 y TV4) las cuales producen 34 MW y conectaron con la caldera de Vapor que produce unos 40 MW para un total de 108MW.

La Planta de ciclo combinado fue el primero construído en Panamá, sin embargo ha sido modificado. Según diseño inicial tenía una capacidad instalada de 160 MW, y utilizaban diesel marino como combustible, el cual era mucho más barato. Sin embargo, este combustible se fue dejando de producir y realizar importaciones al país y se comenzó  utilizar el diesel común, el cual encarecía la producción de energía; por lo cual se dejo de trabajar en ciclo combinado, y se decidió continuar operaciones como ciclo simple abierto.

Cativa

Motor 18V32/40 de MAN Diesel & Turbo
Esta planta fue desarrollada como proyecto de emergencia en el tiempo de crisis que hubo para las hidroeléctricas, con el objetivo de cubrir la creciente demanda de energía en Panamá y cumplir con la diversificación de la matriz energética. Esta planta tiene una capacidad instalada de 87 MW según diseño y emplea el uso de 10 motores de combustión interna de barco 18V32/40 con una producción real nominal de aproximadamente 8.2 MW girando en un rango de 720-750 rpm de la empresa alemana MAN Diesel & Turbo.
Planta de generación de Cativá


Cada motor cuenta con sistemas independientes tanto de refrigeración, lubricación, control, entre otros. El combustible utilizado para estos motores es el bunker y en operaciones de mantenimiento y arranque en frío utilizan el diesel, ya que este no requiere de un precalentamiento.

Vista del cuarto de máquinas de la Planta de Cativá
Los motores 1, 2, 9 y 10 están conectados a 4 calderas de recuperación de calor, donde el vapor de estas es utilizado para calentar el combustible bunker que van a usar para su operación. Estos motores son los primeros en arrancar para comenzar operaciones, dependiendo de la demanda que sea requerida por el Centro Nacional de Despacho (CND).

Los motores son en V 18 cilindros y tienen sistemas de turbocargador, además para su enfriamiento requieren de agua, una que está a alta temperatura la cual es utilizada para enfriar el bloque del motor; y otra de baja temperatura utilizada en el intercambio de calor con el aceite de refrigeración.

El bunker es un combustible pesado y no tan fluido (es algo viscoso), al tener estas propiedades y el motor para que alcance un mejor rendimiento, es necesario calentar el bunker; por ello se utiliza el vapor de las calderas de recuperación de calor, lo cual hace el combustible más fluido a un grado de 12 centistoke (medida de viscosidad cinemática).

Sistema de Control Computarizado para la Planta
Los motores generan un voltaje de 13,8 kV los cuales son pasados por transformadores de elevadores para convertirlos a 115 kV, de ahí pasa a las subestaciones para ser usados por el sistema interconectado, claro para que el sistema pueda entrar se deben igualar tanto fase, frecuencia y voltaje. El voltaje de 13,8 kV también es pasado por transformadores reductores que convierten a 480V los cuales son utilizados por la misma planta para sus operaciones. Si no se encuentra en operación la planta, como fue nuestro caso en nuestra visita, entonces ellos toman energía del sistema interconectado para mantener sus actividades operativas.

Paneles de control eléctrico para los motores.
Todo el sistema es controlado por medio de paneles y programas computacionales en un centro de mando en donde se puede realizar la apertura y cerrado de válvulas, encendido de bombas y sistema; todo desde un recinto aislado del cuarto de máquinas. En este centro de mando es también donde se reciben los llamados del CND para que inicien sus operaciones, lo cual aproximadamente debe tomarles 10 minutos para los primeros arranques y 5 minutos luego entre el arranque de cada motor.

Cabe mencionar que para calentar el bunker a su temperatura de operación requieren un poco más de  30 minutos. Si no se cumplen todos estos tiempos y se suple la demanda de energía solicitada por el CND, la Planta puede ser penalizada y además estaría perdiendo confiabilidad, lo cual es uno de los indicadores más importantes. Por ello cuentan con el personal capacitado y con la experiencia necesaria para realizar sus operaciones regulares.

Tanque de combustible bunker y diesel
El combustible es almacenado en diferentes tanques con capacidades que van en incremento, tanto para el bunker como para el diesel; utilizan tanques diarios, semanales, mensuales; los cuales pasan por purificadores antes de entrar al sistema de combustión.

Planta de Vapor.
Sala de Control de Planta de Vapor
Para la planta de carbón que utiliza las turbinas de vapor, esta fue reconvertida de utilizar bunker C a carbón, el carbón viene de Colombia traído por medio de barcos que luego es recogido con camiones volquetes que lo llevan hasta un deposito en la planta que se encuentra abierto al ambiente. Cabe recalcar que es necesario mover el carbón diariamente para así evitar cualquier tipo de fuego en la planta debido al poder calorífico que puede ir acumulando si se queda inmóvil.

Turbinas de vapor.
Como se dijo anteriormente esta parte de la planta cuenta con 3 turbinas las cuales se encuentra una fuera de servicio (TV2) y dos operando (TV3, TV4) junto con la caldera de recuperación lo cual proporciona unos 115.52 MW los cuales considerando perdidas de transmisión de 5% quedan en unos 106 MW.

Deposito de Carbón.
El carbón es llevado hasta los silos donde se llenan para que luego el carbón sea pulverizado en trozos pequeños, como un polvillo debido a que esta es la forma ideal como debe ir hacia la caldera para una mejor combustión. El carbón que está en el deposito esta en su forma mineral (son rocas) lo cual no es práctico para combustionar y por ende es necesaria esta pulverización.

La caldera luego de hacer la combustión alimenta a las turbinas que comienzan a generar y desde una sala de control los operadores controlan todo los parámetros y verifican que todo se encuentre en buen funcionamiento en los rangos ideales para la generación eléctrica.
Vistas de la planta de Vapor
Artículo desarrollado por Ian Moreno

16 comments:

  1. Interesante articulo, pero en cuanto a la planta de vapor, a que se debió la reestructuración del diseño de 3 turbina a 2?

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    1. Actualmente ellos en la planta de vapor tienen trabajando 2 turbinas junto con la caldera de recuperación y según tengo entendido la Turbina TV2 se encuentra en mantenimiento

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  2. Cómo bien se menciona en esta publicación, la Central Termoeléctrica Bahía las Minas, tiene una importancia histórica relevante en el sector de la generación de energía electrica en Panamá. Fué la primera central termoeléctrica a gran escala en el país, iniciando operaciones en el año 1968, bajo la operación del recién creado IRHE. Si desean saber más sobre la historia de la generación eléctrica en Panamá pueden leer el siguiente artículo: http://revistas.utp.ac.pa/index.php/id-tecnologico/article/download/123/pdf. Saludos!

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    1. Interesante artículo, un resumen muy completo de la historia de la generación de energía en Panamá

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  3. Tengo entendido de que en esta planta se habia reconvertido las calderas a base de bunker C por una a base de carbón podrian aclararme eso

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    1. Correcto la parte de vapor que corresponde a Bahía las Minas Corp. fue reconvertida para usar carbón en la caldera junto con las turbinas de vapor, el bunker es utilizado para los motores de combustión interna en lo que es la parte de la compañía alternegy. La Prensa realizó un artículo muy interesante hace 4 años en el siguiente enlace https://impresa.prensa.com/economia/aportara-millones-BLM_0_3888361251.html

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  4. Muy interesante artículo, pero porque cambiaron de ciclo combinado a ciclo simple?

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    1. Según tengo entendido fue debido a que el combustible que utilizaban ya no era producido ni traído, por lo que se encareció la producción de energía y prefirieron optar por esta medida

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    2. Así es Ian y amplio un poco. Debido a la falta de diesel marino, la producción de energía de esta se encareció. Con el tiempo, los recuperadores de calor o los HRSG's del ciclo combinado empezaron a deteriorarse al estar mucho tiempo fuera de operación, a tal grado, que es mas barato hacer una planta nueva que repararlos.

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  5. Cual es el mecanismo de arranque y parada de estos motores?

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    1. Utilizan arrancadores neumáticos con turbocargadores, no se si esto responde tu duda, saludos

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  7. Se le realiza algún proceso de limpieza al Bunker entes de ser consumido por los motores?

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    1. Se que se le realiza un proceso de calentamiento para que sea más fluido en bunker, sin embargo no especificaron el proceso de limpieza, pero debe de tener filtros en mi opinión

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    2. Claro que sí, al igual que todas las plantas que utilizan bunker, deben existir separadoras centrífugas para su limpieza.

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