Anexo 16 Perfil_ciclo_combinado_ Vf Dpe
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PERFIL SENPLADES
Proyecto
Ciclo
Combinado
Termogas
Machala
JULIO 2013
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Contenido
1.1 Nombre del proyecto....................................................................................... 4
1.2 Unidad Ejecutora ............................................................................................ 4
1.3 Cobertura y Localizacin ..................................................................................... 4
1.4 Monto. ................................................................................................................. 5
1.5 Plazo de ejecucin. ............................................................................................. 6
1.6 Sector y Tipo de Proyecto ................................................................................... 6
2. DIAGNSTICO Y PROBLEMA ................................................................................. 6
2.1 Descripcin de la situacin actual del rea de intervencin del Proyecto ............ 6
2.2 Identificacin, descripcin y diagnstico del problema .................................... 7
2.3 Lnea Base del Proyecto ................................................................................. 8
2.4 Anlisis de Oferta y Demanda ........................................................................... 10
Beneficios del Proyecto ........................................................................................... 20
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO ............................................................................... 20
3.1 Objetivo General y Objetivos Especficos .......................................................... 20
3.2. Indicadores de Resultados ............................................................................... 21
3.3 Matriz de Marco Lgico ..................................................................................... 21
4. VIABILIDAD Y PLAN DE SOSTENIBILIDAD .......................................................... 23
4.1 Viabilidad tcnica .............................................................................................. 23
Conexin al Sistema Nacional de Transmisin.................................................... 25
Tipo y propiedades tpicas del combustible ............................................................. 26
Sistema de agua cruda y tratamiento de agua ........................................................ 27
Aire comprimido ...................................................................................................... 27
Limitacin de emisiones al aire ............................................................................... 28
Emisiones de ruido ................................................................................................. 28
COMPONENTES MECANICOS .......................................................................... 42
TUBERA Y COMPONENTES DE TUBERA ....................................................... 45
SISTEMAS AUXILIARES .................................................................................... 46
CONSIDERACIONES ELECTRICAS Y DE CONTROL .......................................... 46
MAQUINAS ELECTRICAS .................................................................................. 46
SISTEMA ELECTRICO ....................................................................................... 48
CONTROL E INSTRUMENTACION DE PROCESO ............................................ 49
CONSIDERACIONES CIVILES .............................................................................. 50
GENERAL ............................................................................................................. 50
DISEO DE ACERO ................................................................................................ 51
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DISEO DE CONCRETO.......................................................................................... 52
SISTEMA DE TRATAMIENTO Y SUMINISTRO DE AGUA CRUDA..................................... 52
4.2 Viabilidad Financiera y/o Econmica ................................................................ 52
4.2.1 Metodologas utilizadas para el clculo de la inversin total, costos de operacin y mantenimiento, ingresos y beneficios .............................................. 52
4.2.2 Identificacin, y valoracin de la inversin total, costos de operacin y mantenimiento, ingresos, y beneficios. ................................................................ 53
4.2.3 Flujos Financieros y/o Econmicos ............................................................ 54
4.2.4 Indicadores financieros y econmicos (TIR,VAN y otros) ........................... 55
4.2.5 Evaluacin Econmica ............................................................................... 57
4.3 Anlisis de Sostenibilidad .................................................................................. 57
4.3.1 Anlisis de Impacto Ambiental y de riesgos ................................................ 57
4.3.2 Sostenibilidad Social .................................................................................. 58
5. PRESUPUESTO ..................................................................................................... 60
6. ESTRATEGIA DE EJECUCIN .............................................................................. 60
6.1 Estructura Operativa ......................................................................................... 60
6.2 Arreglos institucionales y modalidad de ejecucin ............................................. 60
6.3 Cronograma Valorado por componentes y actividades ..................................... 61
7 ESTRATEGIA DE SEGUIMIENTO Y EVALUACIN ............................................... 62
7.1 Monitoreo de la Ejecucin ................................................................................. 62
7.2 Evaluacin de resultados e impactos ................................................................ 62
7.3 Actualizacin de Lnea Base ............................................................................. 63
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1. DATOS GENERALES DEL PROYECTO
1.1 Nombre del proyecto
Proyecto Ciclo Combinado Termogas Machala, que comprende la Contratacin de ingeniera de diseo y de detalle, construccin, suministro, instalacin y puesta en servicio de un turbogenerador a gas, implementacin del ciclo combinado en la central Termogas Machala e infraestructura elctrica para evacuar la energa.
CUP: 14421.0000.0000.372805
1.2 Unidad Ejecutora
El Ministerio de Electricidad y Energa Renovable a travs de la Empresa Pblica
Estratgica CORPORACIN ELCTRICA DEL ECUADOR, CELEC EP, entidad de
derecho pblico, con personalidad jurdica y patrimonio propio, dotada de autonoma
presupuestaria, financiera, econmica, administrativa y de gestin, a travs de la
Unidad de Negocio Termogas Machala.
1.3 Cobertura y Localizacin
El proyecto de Ciclo Combinado se construir en las instalaciones de la central de
generacin Termogas Machala, ubicada en el Sector Bajo Alto de la provincia de El
Oro, cantn El Guabo, parroquia Tendales, con acceso desde la carretera nacional
Guayaquil-Machala.
Las coordenadas del sitio de ubicacin del proyecto son:
N: 9955450.038
E: 624721.464
EL: 2.924
En la Figura No. 1 se presenta un esquema de ubicacin de la central Termogas
Machala y en la Figura No. 2 se muestra una fotografa area en la que se indica el
terreno sobre el cual se dispondrn las nuevas instalaciones necesarias para
completar el ciclo combinado.
La complementacin del ciclo combinado significa la instalacin de potencia elctrica
adicional a la existente para optimizar el aprovechamiento del gas del Campo Amistad.
Esta potencia y energa elctrica servir para el abastecimiento de la demanda del
Sistema Nacional Interconectado en su conjunto y en particular permitir mejorar las
condiciones operativas y de calidad de servicio del sistema elctrico que abastece a la
provincia de El Oro.
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Figura No. 1. Ubicacin geogrfica Central Termogas Machala
Figura No. 2. Foto area Central Trmica a Gas Termogas Machala sitio de ubicacin
instalaciones necesarias para cerrar ciclo combinado. (Fuente: Machala Power Cia. Ltda.)
1.4 Monto.
El monto total estimado de inversin para la realizacin del proyecto es USD 261,212,800.oo (Doscientos Sesenta y un millones doscientos doce mil ochocientos 00/100), incluido IVA y gastos relativos a desarrollo territorial.
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1.5 Plazo de ejecucin.
El proyecto tiene una duracin de 30 meses
1.6 Sector y Tipo de Proyecto
El proyecto de Implementacin de Ciclo Combinado en Central Trmica a Gas
Termogas Machala, de acuerdo a la clasificacin del Sistema de Inversin Pblica del
Ecuador, corresponde al Sector 9 RECURSOS NATURALES Y ENERGA, tipo de
inversin 9.3 Generacin, transformacin y distribucin elctrica y la institucin
responsable es el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable.
El presente proyecto busca optimizar el uso de los recursos energticos disponibles en
el pas, a travs de la sustitucin de generacin costosa e ineficiente, por generacin
trmica econmica y eficiente, con la finalidad de reducir los costos de produccin en
base al uso de combustibles de produccin local.
En este sentido, el proyecto se alinea con el siguiente objetivo y poltica del Plan
Nacional para el Buen Vivir:
Objetivo 5: Garantizar la soberana y la paz, e impulsar la insercin estratgica en el
mundo y la integracin Latinoamericana
Poltica 5.3: Propender a la reduccin de la vulnerabilidad producida por la
dependencia externa alimentaria y energtica.
2. DIAGNSTICO Y PROBLEMA
2.1 Descripcin de la situacin actual del rea de intervencin del Proyecto
A finales del ao 2009, el sistema elctrico ecuatoriano presentaba un requerimiento
de capacidad adicional de generacin del orden de 800 MW, para alcanzar niveles de
reserva adecuados, que permitan garantizar el abastecimiento normal y autnomo de
la demanda de energa que ha crecido a una tasa promedio del 5.5% durante la ltima
dcada.
Hasta entonces, el abastecimiento de la demanda de energa elctrica del pas se
vena realizando en alto porcentaje con un parque generador trmico costoso,
ineficiente e inseguro, complementado con la importacin de energa desde Colombia,
con repercusiones importantes sobre la autonoma energtica del pas. Esta situacin,
agravada por un severo estiaje en la vertiente oriental, provoc durante el periodo
noviembre 2009 - enero 2010 un dficit energtico del orden de los 7.000 MWh diarios,
que oblig al racionamiento de electricidad de hasta 4 horas diarias, afectando a la
sociedad en su conjunto.
Ante esta situacin, fue necesaria la incorporacin inmediata de nuevos recursos de
generacin trmica, operada con diesel, que se concret a travs de la compra de 140
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7
MW en 7 turbinas a gas TM2500 General Electric, y el arrendamiento temporal de 205
MW en motores de combustin interna con las empresas APR y Energy International.
Paralelamente se inici el proceso de adquisicin de unidades de generacin trmica
adicional operada con fuel oil. Como resultado de este proceso, 190 MW ingresaron en
marzo de 2011 y 220 MW ms estuvieron disponibles para principios del ao 2012.
Con estas incorporaciones, sumadas a la entrada en operacin de la central Mazar
(160 MW) hacia el segundo semestre del ao 2010, el parque generador del pas logr
alcanzar niveles aceptables de reserva de energa, que aseguraron el abastecimiento
ante la presencia del estiaje del ao 2011 y para el 2012.
A partir del 27 de mayo de 2011, la Central Termogas Machala pas a ser operada por
la Corporacin Elctrica del Ecuador CELEC EP, de conformidad con el convenio
establecido entre la anterior operadora, Machala Power Company (MPC), y la CELEC
EP. En la actualidad la Central Termogas Machala, con sus dos unidades GE tipo
Frame modelo 6FA y luego de haber trasladado y puesto en servicio seis unidades GE
aeroderivadas modelo TM2500, representa un significativo aporte energtico para el
pas con sus 250 MW de generacin instalada, que permiten aprovechar el principal
yacimiento de gas natural del pas, con las consecuentes ventajas tcnicas,
econmicas y ambientales. En este contexto se plantea la posibilidad de potenciar el
uso del gas natural del golfo de manera coordinada con EP PETROECUADOR, actual
operador del Campo Amistad. Tcnicamente, la optimizacin del uso del recurso es
posible mediante la complementacin de un ciclo combinado que permite alcanzar los
ms altos niveles de eficiencia. Por otra parte, la incorporacin de este importante
proyecto permite consolidar los niveles de reserva energtica del sector elctrico a
partir del estiaje octubre 2013 marzo 2014, previo al ingreso de los proyectos
hidroelctricos emblemticos actualmente en construccin.
2.2 Identificacin, descripcin y diagnstico del problema
El crecimiento de la oferta energtica hasta el 2007 ha sido muy modesto, resultado de
la escasa inversin pblica y por ello, como una solucin definitiva al problema de
abastecimiento elctrico, el Gobierno viene impulsando la ejecucin de nuevos
proyectos hidroelctricos. El parque generador que alimenta a un sistema de potencia
debe balancear adecuadamente su composicin entre generacin trmica e hidrulica
con la finalidad de darle confiabilidad al servicio elctrico que brinda. Por esta razn es
menester garantizar la disponibilidad de suficiente potencia trmica instalada
procurando los menores costos operativos posibles. Este objetivo se logra a partir de
la maximizacin del uso de combustibles de produccin local, principio de planificacin
que en las ltimas dcadas no ha sido aplicado adecuadamente.
La poltica del Gobierno Nacional en relacin a la produccin de electricidad incluye la
sustitucin del diesel importado por el gas extrado del Campo Amistad, de tal forma
de cambiar la matriz energtica y disminuir los precios de produccin de energa
elctrica para el pas. En este sentido, la Corporacin Elctrica del Ecuador CELEC
EP busca desarrollar proyectos que permitan maximizar y optimizar la utilizacin del
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gas natural proveniente del Campo Amistad, mediante el incremento de la potencia
instalada en la Central Trmica a Gas Machala.
La concepcin original de la planta consideraba la implementacin del proyecto en tres
etapas cuya finalizacin significaba la disponibilidad de tres turbinas a gas y una
turbina a vapor, configurando un ciclo combinado que optimiza el uso del gas natural
del Campo Amistad. El incumplimiento del cronograma de implementacin del
proyecto, establecido en el contrato de concesin otorgado en su momento a Machala
Power Company, limit el aprovechamiento de un importante recurso energtico
disponible en el pas con el consecuente perjuicio econmico derivado. En este
contexto, y dadas las necesidades energticas del pas, resulta prioritario optimizar el
uso de los recursos disponibles con la finalidad de disminuir los costos operativos del
SNI, mejorando las condiciones de vida de la poblacin en su conjunto.
2.3 Lnea Base del Proyecto
La central Machala Power, con capacidad de 132 MW, inici su operacin en el ao
2002 para abastecer de generacin elctrica al sistema nacional interconectado. La
produccin de energa de Machala Power desde agosto 2002 hasta noviembre 2010
totaliz 6.164 GWh, segn se presenta en la siguiente figura.
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
ENERGIA NETA 268.56 755.17 720.31 799.15 865.98 184.44 748.63 901.84 919.97
-
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1,000
GW
h
ENERGIA NETA PRODUCIDA POR MACHALA POWER (GWh)
Figura No. 3. Histograma produccin de energa Central Machala Power
En la actualidad la Central Trmica a Gas Machala es operada por CELEC EP,
mantenindose una alta disponibilidad y una operacin prcticamente continua,
interrumpida nicamente durante los periodos de mantenimiento.
La instalacin de dos unidades de generacin adicionales, una turbina de gas tipo
Frame, similar a las instaladas actualmente y una turbina de vapor de alrededor de
110 MW, permitirn configurar un ciclo combinado con una capacidad total
aproximada de 320 MW que aprovechar de manera eficiente el gas del Campo
Amistad, representando diversas ventajas entre las que se pueden mencionar:
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9
Disminucin de los costos operativos del SNI.- La incorporacin de
unidades de generacin que utilicen gas natural del Golfo de Guayaquil
significa disminuir en gran medida el consumo de combustibles lquidos
como diesel y fuel oil para generacin de electricidad en el pas. La
disminucin en el consumo de diesel significa adicionalmente el beneficio
de disminuir el subsidio que actualmente existe para este combustible
importado; en el mismo sentido, una disminucin en el consumo de fuel oil
permite aprovechar los costos de oportunidad relacionados con la
posibilidad de exportar este combustible a precios internacionales en lugar
de quemarlos para generar energa a nivel local.
Soporte energtico de base para el SNI.- La significativa disminucin de los
costos de operacin que se lograr con la complementacin del ciclo
combinado, trae como resultado un cambio en el despacho de carga del
sistema nacional interconectado, que pasa a disponer de 300 MW de
potencia en unidades de base, es decir, en unidades que operarn
constantemente con el consecuente beneficio econmico relacionado a la
optimizacin del uso de la matriz energtica del sector elctrico.
Disminucin de niveles de contaminacin.- La combustin ms limpia del
gas permite disminuir ostensiblemente los niveles de emanaciones nocivas
al ambiente (principalmente CO2) del parque generador que alimenta al
SNI. En tal sentido, el proyecto representa una mejora significativa en la
remediacin socio-ambiental de todos aquellos sitios en donde se ubican
centrales de generacin que utilizan combustibles fsiles lquidos que sern
desplazadas en su despacho.
El efecto del Proyecto de Complementacin del Ciclo Combinado en la Central
Trmica a Gas Machala puede ser considerado a nivel nacional, regional y local.
El proyecto tiene un efecto a nivel nacional, puesto que el Sistema Nacional
Interconectado abarca todo el territorio continental ecuatoriano y los beneficios de una
mayor disponibilidad de potencia con costos econmicos de operacin, puesta al
servicio del SNI, alcanza a toda la poblacin (hombres y mujeres de toda edad y de
todas las etnias).
La puesta en operacin del proyecto incrementa la oferta de energa econmica al
Sistema Nacional Interconectado, resultando en una reduccin del costo de
generacin nacional.
A nivel regional y local, por su parte, el efecto positivo del proyecto es an mayor, ya
que la produccin media que alcanzar la Central Trmica a Gas Machala implicar la
satisfaccin del 100 % de la demanda servida por la Empresa Elctrica CNEL El Oro
ante indisponibilidades o restricciones del sistema de transmisin. La capacidad total
de generacin de la zona mejorar las condiciones de servicio elctrico y permitir que
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el excedente sea entregado al Sistema Nacional Interconectado, potenciando la
exportacin de energa elctrica hacia el norte del Per.
2.4 Anlisis de Oferta y Demanda
El suministro de energa elctrica no es susceptible de almacenamiento, lo que
configura un escenario en el cual la energa producida debe ser en todo momento
igual a la demanda. En este sentido, la capacidad instalada del parque generador
debe ser superior a la demanda, para garantizar los mrgenes de reserva adecuados,
derivados de la operacin y de la aleatoriedad en la disponibilidad de los recursos
energticos primarios.
Demanda
Poblacin de referencia
Segn el censo 2010 de poblacin y vivienda efectuado por el Instituto Ecuatoriano de
Estadsticas y Censos, INEC, existen 4654.054 viviendas totales, registrando
14483.499 habitantes.
Poblacin demandante potencial
Segn el censo 2010 de poblacin y vivienda efectuado por el Instituto Ecuatoriano de
Estadsticas y Censos, INEC, existen 4654.054 viviendas totales, registrando
14483.499 habitantes, siendo que al momento del censo, el 93,35% de viviendas
contaban con electricidad. Sobre la base de las estadsticas del CONELEC el ndice
de cobertura para el ao 2011 es del 93,1%, existen 3`679.492 abonados y puede
inferirse que 12`859.128 habitantes cuentan con el servicio elctrico; la demanda
proyectada para el ao 2014 es de 23.133 GWh.
Poblacin demandante efectiva
Este proyecto beneficiar a toda la poblacin del pas, debido a que la energa
producida formar parte del Sistema Nacional Interconectado. En el Ecuador existen
diferentes usos para la energa elctrica, entre la demanda potencial y efectiva se
pueden mencionar las 4654.054 viviendas, 2.547 industrias, 1.800 hospitales y 11
centros de salud, 2.000 hoteles y supermercados y toda actividad diaria donde se
utilice este recurso.
La evolucin del mercado elctrico ecuatoriano, en lo que a demanda de energa y
potencia se refiere, ha mantenido una situacin de crecimiento sostenido durante los
ltimos aos. En la Figura No. 3 se presenta la evolucin que ha tenido la demanda
mxima de potencia medida a nivel de barras de generacin.
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11
Figura No. 3: Evolucin de la demanda mxima de potencia en bornes de generacin periodo
2002-2011
Fuente: Estadsticas del Sector Elctrico ao 2011 - CONELEC
Poblacin futura
Debido al crecimiento poblacional e industrial, los requerimientos de la demanda
aumentan cada ao, considerndose necesaria la puesta en operacin de centrales de
generacin elctrica, por lo que la construccin del proyecto, aportar a la cobertura
de las necesidades de demanda de la poblacin existente en el ao 2020, que se
estima llegar a ser de 17113,313 habitantes.
Oferta
La evolucin de la demanda de energa y potencia del sistema elctrico ecuatoriano ha
mantenido un crecimiento sostenido durante la ltima dcada, registrndose una tasa
de crecimiento promedio anual en energa para el perodo 2000 - 2010 de 5,13%. La
tasa de crecimiento de la demanda es influenciada por el crecimiento de la poblacin
(1.1% promedio de los ltimos 5 aos), el incremento del producto interno bruto - PIB y
el incremento del ingreso per cpita de la ciudadana.
En las figuras No. 6 y 7 se presentan la evolucin, tanto histrica como proyectada, del
consumo de energa y potencia elctrica del sistema nacional interconectado, con las
respectivas tasas de crecimiento, segn la hiptesis 3 del Captulo 4 del Plan Maestro
de Electrificacin 2012-2021.
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12
AO
Menor Medio Mayor Menor Medio Mayor
2001 10 977 6.0
2002 11 637 4.8
2003 12 190 1.8
2004 12 409 6.3
2005 13 193 5.4
2006 13 905 6.7
2007 14 834 5.8
2008 15 691 7.3
2009 16 834 5.6
2010 17 769 17 769 17 769 17 769 5.6
2011 18 465 18 613 18 798 3.9 4.7 5.8
2012 19 290 19 623 20 012 4.5 5.4 6.5
2013 20 348 20 862 21 418 5.5 6.3 7.0
2014 21 576 22 294 23 057 6.0 6.9 7.7
2015 22 711 23 627 24 604 5.3 6.0 6.7
2016 23 392 24 499 25 683 3.0 3.7 4.4
2017 24 469 25 783 27 191 4.6 5.2 5.9
2018 25 471 26 993 28 626 4.1 4.7 5.3
2019 26 557 28 306 30 185 4.3 4.9 5.4
2020 27 597 29 602 31 759 3.9 4.6 5.2
2021 28 658 30 947 33 412 3.8 4.5 5.2
2022 29 738 32 339 35 142 3.8 4.5 5.2
2023 30 786 33 726 36 896 3.5 4.3 5.0
2024 31 868 35 172 38 738 3.5 4.3 5.0
2025 32 983 36 679 40 669 3.5 4.3 5.02026 34 162 38 283 42 732 3.6 4.4 5.1
Crec.2001-2010 5.5%
Crec. 2010-2021 4.4% 5.2% 5.9%
Crec. 2010-2026 4.2% 4.9% 5.6%
PREVISIN DE LA DEMANDA ANUAL DE ENERGA ELCTRICA
EN BORNES DE GENERACIN DEL SNI - HIPTESIS 3
DEMANDA DE ENERGA (GWh) TASAS DE CRECIMIENTO (%)
CRECIMIENTOHistrico
CRECIMIENTO Hist-
rico
10 000
15 000
20 000
25 000
30 000
35 000
40 000
45 000
50 000
200
1
200
3
200
5
200
7
200
9
201
1
201
3
201
5
201
7
201
9
202
1
202
3
202
5
Proyeccin de la Demanda de Energa en Bornes de Generacin
Crec. Histrico Crec. Mayor Crec. Medio Crec. Menor
Figura No. 4. Evolucin del consumo de energa elctrica en el SNI
-
13
AO
Menor Medio Mayor Menor Medio Mayor
2000 1 917 0.0
2001 1 955 2.0
2002 2 005 2.6
2003 2 183 8.9
2004 2 273 4.1
2005 2 436 7.2
2006 2 441 0.2
2007 2 663 9.1
2008 2 744 3.0
2009 2 799 2.0
2010 3 008 3 008 3 008 3 008 7.5 7.5 7.5 7.5
2011 3 132 3 150 3 168 4.1 4.7 5.3
2012 3 272 3 323 3 375 4.5 5.5 6.5
2013 3 513 3 588 3 670 7.4 8.0 8.7
2014 3 703 3 801 3 916 5.4 5.9 6.7
2015 3 841 3 970 4 119 3.7 4.5 5.2
2016 3 953 4 114 4 297 2.9 3.6 4.3
2017 4 097 4 292 4 510 3.6 4.3 5.0
2018 4 252 4 480 4 735 3.8 4.4 5.0
2019 4 423 4 687 4 981 4.0 4.6 5.2
2020 4 580 4 886 5 224 3.6 4.2 4.9
2021 4 742 5 092 5 478 3.5 4.2 4.9
2022 4 925 5 325 5 767 3.9 4.6 5.3
2023 5 085 5 544 6 049 3.3 4.1 4.9
2024 5 255 5 773 6 341 3.3 4.1 4.8
2025 5 430 6 011 6 647 3.3 4.1 4.8
2026 5 615 6 263 6 973 3.4 4.2 4.9
Crec.2001-2010 4.9%
Crec. 2010-2021 4.2% 4.9% 5.6%
Crec. 2010-2026 4.0% 4.7% 5.4%
PREVISIN DE LA DEMANDA MXIMA ANUAL DE POTENCIA
EN BORNES DE GENERACIN DEL SNI - HIPTESIS 3
DEMANDA DE POTENCIA (MW) TASAS DE CRECIMIENTO (%)ESCENARIOS
HistricoESCENARIOS
Histrico
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
7 000
200
0
200
2
200
4
200
6
200
8
201
0
201
2
201
4
201
6
201
8
202
0
202
2
202
4
202
6
MW
AOS
Proyeccin de la Demanda Mxima de Potencia en Bornes de Generacin del SNI
Crec. Histrico Crec. Mayor Crec. Medio Crec. Menor
Figura No. 5. Evolucin del nivel mximo nivel de potencia elctrica en el SIN
La demanda proyectada, tanto en potencia como en energa, corresponde a la
proyeccin para el Plan de Expansin de Generacin 2011-2020 realizado por el
CONELEC, tomando como referencia la hiptesis de crecimiento 3, que incorpora,
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14
adicionalmente a la proyeccin tendencial, las cargas especiales de tipo industrial y la
sustitucin progresiva del GLP por electricidad, para la coccin y calentamiento de
agua.
El balance de energa en el Sistema Nacional Interconectado para un escenario
hidrolgico medio, se presenta la Figura No. 8, en dicha figura se aprecia que no se
presentan seales de dficit en todo el horizonte de anlisis. Este balance establece
que la demanda de electricidad ser abastecida entre los aos 2012 al 2014, con un
aporte importante del componente termoelctrico. En el ao 2015 se prev un cambio
en la composicin del parque generador que abastecer la demanda, debido al
ingreso de los principales proyectos hidroelctricos tales como Sopladora y el proyecto
hidroelctrico Coca Codo Sinclair.
Figura No. 6. Balance de energa en Hidrologa Media (Fuente PME 2012-2021 CONELEC)
Del PEG 2012-2021 se desprende que la implementacin del ciclo combinado en la
Central a Gas Machala cumple un rol fundamental para garantizar el abastecimiento
de energa al sector elctrico ecuatoriano; en tal sentido su construccin es
imprescindible a la vez de beneficiosa.
El proyecto de implementacin de Ciclo Combinado en la Central Termogas Machala
permite incrementar la firmeza energtica del sistema elctrico ecuatoriano para
enfrentar el estiaje 2014-2015, previos al inicio de la operacin de los grandes
proyectos hidroelctricos actualmente en construccin.
Considerando la proyeccin del crecimiento de la demanda de energa elctrica segn
la hiptesis 3 del Captulo 4 del Plan Maestro de Electrificacin 2012-2021 y las
polticas y lineamientos definidos por el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable
(MEER), se defini por parte del CONELEC el Plan de Expansin de Generacin 2012
2021 (PEG 2012 2021), cuyo programa de obras se presenta en orden cronolgico
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15
en las Figuras No. 4 (Perodo 2012 2016) y 5 (Perodo 2017 2021). Las
caractersticas de los proyectos seleccionados se incluyen en la Tabla No. 1.
Figura No. 7. Plan de Expansin de Generacin 2012 2016 (Fuente PME 2012-2021
CONELEC)
Figura No. 8. Plan de Expansin de Generacin 2017 2021 (Fuente PME 2012-2021
CONELEC)
En los grficos anteriores se observa la necesidad de instalar, en el perodo
comprendido entre los aos 2012 hasta 2014, una potencia de 607 MW en generacin
trmica que utilice como combustibles residuo de petrleo y gas natural; esto permitir
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16
abastecer la demanda principalmente en los meses de estiaje, en tanto se produce el
ingreso de los proyectos hidroelctricos de mayor escala, factible a partir del primer
trimestre del ao 2015.
Operacin
completa
desde 1 de
Proyecto / Central Empresa / Institucin Estado Pblico o
Privado
Potencia
[MW]
Energa media
[GWh/ao]
Jan-12 Trasvase Baba a Marcel Laniado Hidrolitoral EP En construccin Pblico Hidroelctrico * 441.0
Jan-12 Buenos Aires Empresa Elctrica Norte S.A. En construccin Pblico Hidroelctrico 1.0 7
Feb-12 Ocaa Elecaustro S.A. En construccin Pblico Hidroelctrico 26.0 203.1
Mar-12Nueva Generacin Trmica Residuo
Etapa 2: Jivino (45 MW)CELEC - EP En construccin Pblico Termoelctrico 45.0 295.7
Apr-12Nueva Generacin Trmica Residuo
Etapa 2: Santa Elena III (42 MW)CELEC - EP En construccin Pblico Termoelctrico 42.0 275.9
Jun-12Nueva Generacin Trmica Residuo
Etapa 2: Jaramij (149 MW)CELEC - EP En construccin Pblico Termoelctrico 149.0 978.9
Jun-12 Baba (U1 y U2) Hidrolitoral EP En construccin Pblico Hidroelctrico 42.0 161
Aug-12 Villonaco CELEC EP - Gensur En construccin Pblico Elico 16.5 64.0
Oct-12
Generacin Trmica Cuba I
(Quinind 20, Jama 20 y Zaruma 20
MW)
CELEC - EPEn trmite suscripcin
contrato de construccinPblico Termoelctrico 60.0 395.0
Dec-12 Isimanchi EERSSA En construccin Pblico Hidroelctrico 2.25 16.8
Mar-13Generacin Trmica Cuba II
Guangopolo (50 MW)CELEC - EP
En trmite suscripcin
contrato de construccinPblico Termoelctrico 50.0 330.0
Sep-13 Machala Gas 3a unidad CELEC EP - Termogas El OroBsqueda de
financiamientoPblico Termoelctrico 65.0 456.0
Sep-13 Machala Gas Ciclo Combinado CELEC EP - Termogas El Oro En proceso Pblico Termoelctrico 100.0 700.0
Oct-13 Chorrillos Hidrozamora EP En construccin Pblico Hidroelctrico 3.96 21.0
Dec-13 Victoria EEQSA En construccin Pblico Hidroelctrico 10.0 63.8
Jan-14 San Jos de Minas San Jos de Minas S.A. En construccin Privado Hidroelctrico 6.4 37.0
Jan-14 San Jos del Tambo Hidrotambo S.A. En construccin Privado Hidroelctrico 8.0 50.5
Jan-14 Topo Pemaf Ca. Ltda. En construccin Privado Hidroelctrico 22.8 164.0
Jan-14 Mazar-Dudas Hidroazogues S.A.Iniciara construccin en
2012Pblico Hidroelctrico 21.0 125.3
Oct-14 Esmeraldas II CELEC EP - TermoesmeraldasBsqueda de
financiamientoPblico Termoelctrico 96.0 631.0
Feb-15 Toachi - Pilatn Hidrotoapi EP En construccin Pblico Hidroelctrico 253.0 1,100.0
Apr-15 Paute - Sopladora CELEC EP - Hidropaute En construccin Pblico Hidroelctrico 487.0 2,770.0
May-15 Manduriacu CELEC EP EnernorteIniciara construccin en
2012Pblico Hidroelctrico 62.0 356.0
Jul-15 Coca Codo Sinclair (U1 U2 y U3) CocaSinclair EP En construccin Pblico Hidroelctrico 1,500.0 8,991.0
Nov-15 Delsi Tanisagua CELEC EP - GensurIniciara construccin en
2012Pblico Hidroelctrico 116.0 904.0
Dec-15 Quijos CELEC EP EnernorteIniciara construccin en
2012Pblico Hidroelctrico 50.0 355.0
Jan-16 Minas - San Francisco CELEC EP EnerjubonesIniciara construccin en
2012Pblico Hidroelctrico 276.0 1,321.4
Jan-17 Elico I CELEC EP - Renovables En estudios Pblico Elico 15.0 64.0
Jul-17 Elico II CELEC EP - Renovables En estudios Pblico Elico 15.0 64.0
Jan-19 Geotrmico I CELEC EP - Renovables En estudios Pblico Geotrmico 30.0 236.5
TOTAL 3,571 21,579
Tipo
Tabla No. 1. Plan de Expansin de Generacin 2012 2021 (Fuente PME 2012-2021 CONELEC)
En trminos globales, para cumplir con los criterios de seguridad, el PME 2012 2021
propone la instalacin de: 607 MW de generacin trmica que utilice como
combustible fuel oil y gas natural y 2885 MW en centrales de generacin
hidroelctrica, ubicadas en las dos vertientes hidrogrficas: Pacfico y Amazonas. En
lo referente a energas renovables no convencionales, se prev el ingreso de tres
centrales elicas de 15 MW cada una, en la parte continental del pas, siendo la
primera Villonaco en el ao 2012 y dos adicionales en el 2017; as como un proyecto
geotrmico de 30 MW para el 2019.
La Tabla No. 2 presenta en etapas anuales los requerimientos de capacidad instalada
por tipo de tecnologa.
-
17
Hidroelctrica Trmica Elica Geotrmica
MW MW MW MW
2012 69 296 16.5
2013 14 215
2014 58.2 96
2015 968
2016 1776
2017 30
2018
2019 30
2020
2021
Total 2885.2 607 46.5 30
Ao
Tabla No. 2 Plan de Expansin de Generacin 2012-2021 por Tecnologa
(Fuente PME 2012-2021 CONELEC)
Estimacin del Dficit o Demanda Insatisfecha (oferta-demanda).
Si bien segn las estadsticas del CONELEC el ndice de cobertura al 2011 es de
93,1%, la incorporacin de esta nueva central no permite incrementar este ndice, la
cobertura del servicio elctrico depende de la infraestructura de distribucin.
Dentro del sistema elctrico ecuatoriano no existe dficit de generacin, el
abastecimiento de la demanda es cubierto por la energa producida con un margen de
reserva aceptable 5%. La generacin que se incorpora, tiene el efecto de reducir los
costos de produccin del sistema debido a que desplaza energa ms costosa.
Sobre la base de la proyeccin de la demanda, el requerimiento de nueva generacin
para el perodo de anlisis 2009-2020, se muestra en la Tabla No. 3, con los
equivalentes en potencia media.
Tabla No.3. Requerimiento Nueva Generacin
Fuente: Plan Maestro de Electrificacin 2009 -2020 (CONELEC)
Si se mantiene la tendencia de variacin de la demanda en el escenario medio
determinado por CONELEC, se confirma la necesidad de contar con nueva capacidad
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18
de generacin que se ubica en promedio en el orden de 220 MW adicionales por ao,
considerando un factor de utilizacin de la capacidad instalada de 70%, para de esta
manera garantizar el abastecimiento a la demanda an en condiciones hidrolgicas
severas, para la hiptesis de mayores requerimientos.
Sin embargo, si la demanda se desliza al escenario mayor, por efectos de la
reactivacin econmica del pas y la implementacin de los programas de
intervencin de la demanda y cargas especiales, los requerimientos de generacin
para el perodo 2009-2020 se incrementaran a 290 MW equivalentes adicionales por
ao.
Si a esto se suma la necesidad de contar con generacin adicional debida al
incremento de la demanda por cargas especiales, cocinas y duchas elctricas, y para
el reemplazo de la generacin trmica ineficiente que est por cumplir su perodo de
vida til, las necesidades de nueva capacidad de generacin se ubican en un
promedio anual de al menos 320 MW para el escenario de crecimiento medio y 370
MW para el escenario de crecimiento mayor. Si a lo anterior se suma el incremento de
la demanda por gran industria, los valores se ubican en 345 y 400 MW equivalentes
adicionales por ao, respectivamente.
Esto significa que para el perodo de anlisis 2009-2020, considerando nicamente los
requerimientos de potencia, el valor total de nueva capacidad en generacin puede
alcanzar hasta los 4820 MW para la hiptesis y escenarios ms extremos.
Si el anlisis se extiende a un perodo ms amplio que alcance hasta los 20 aos, se
determina la necesidad de prever la entrada de nuevos proyectos de generacin, con
posterioridad al ingreso en operacin de los bloques de generacin hidroelctrica y
geotrmica.
El ingreso de los grandes proyectos hidroelctricos a partir del ao 2015, marca un
hito trascendental en el abastecimiento de energa elctrica al pas, ya que no solo se
asegura la continuidad de servicio, sino tambin se prev una reduccin en los costos
de la energa, lo que beneficiar a toda la poblacin ecuatoriana, al tener precios mas
accesibles de energa al usuario final.
2.5 Identificacin y Caracterizacin de la poblacin objetivo
El Sistema Nacional Interconectado debe ser visto como un todo y por ende los
beneficios de una mayor disponibilidad de potencia con costos econmicos de
operacin, puesta al servicio del SNI, alcanza a toda la poblacin ecuatoriana
(hombres y mujeres de toda edad y de todas las etnias).
Dentro del mbito de la planificacin de los sistemas elctricos, la proyeccin de la
demanda elctrica se la realiza en funcin de magnitudes fsicas elctricas como son
potencia y energa. La potencia elctrica se cuantifica en mega wattios (MW) y la
energa en mega wattios hora (MWh) o giga wattios hora (GWh). Evidentemente, esta
cuantificacin de potencia y energa corresponde al consumo de electricidad de la
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19
poblacin ecuatoriana, la misma que se divide en sectores de consumo ya sea
industrial, residencial, comercial, hospitales, y toda actividad diaria donde se utilice
este recurso.
En la actualidad el pas cuenta con una poblacin de 14254.0561 habitantes que
debido a sus diferentes actividades requieren una demanda de potencia de 3.753 MW;
sobre la base de las estadsticas del CONELEC el ndice de cobertura para el ao
2009 es del 90,21%, existen 3`645.771 abonados y puede inferirse que 12`859.128
habitantes cuentan con el servicio elctrico. Adicionalmente, segn el Plan Maestro de
Electrificacin 2012-2021, se presenta la expectativa de cobertura del servicio elctrico
a futuro, en la que se puede observar que para finales del ao 2013 se tendra una
cobertura del 97%, y para finales del ao 2017 se llegara al 99.7% de cobertura, lo
que significa que se alcanzara con el servicio de electricidad a prcticamente toda la
poblacin ecuatoriana, tal como se puede observar en la siguiente tabla.
En el grfico que se presenta a continuacin, se puede observar que la poblacin
ecuatoriana por provincias evidencia una amplia concentracin en las provincias de
Guayas, Pichincha y Manab; y en general, se puede establecer que existe una
simetra en la proporcin de hombres y mujeres en todas las provincias del Ecuador.
Figura No. 9. Distribucin de poblacin en el Ecuador
Fuente: INEC _ Proyecciones 2010 de Poblacin
1Fuente: http://www.inec.gob.ec/web/inicio
040
0
80
0
1.2
00
1.6
00
2.0
00
AZY
BLV
CR
CRC
CTX
CHB
IMB
LOJ
PCH
TGH
EOR
ESM
GYS
LRO
MNB
MST
NAP
PST
ZCH
SCB
ORE
GAL
NOD
MAS
0
40
0
80
0
1.2
00
1.6
00
2.0
00
AZY
BLV
CR
CRC
CTX
CHB
IMB
LOJ
PCH
TGH
EOR
ESM
GYS
LRO
MNB
MST
NAP
PST
ZCH
SCB
ORE
GAL
NOD
FEM
Millares
POBLACIN ECUATORIANA POR SEXO Y PROVINCIA
HOMBRES MUJERES
-
20
Esta poblacin se caracteriza porque el 47,02% de los habitantes tiene edades que
oscilan entre 5 y 29 aos, siendo el grupo ms representativo la poblacin cuyas
edades van de 10 a 14 aos; es decir que es la poblacin de nios y jvenes la que
predomina.
rea de Intervencin Directa del Proyecto
El rea de intervencin directa del proyecto corresponde a la Parroquia Tendales cuya
poblacin asciende a 5.137 habitantes, ubicados en su totalidad en zona rural. Segn
el censo poblacional del ao 2010, esta parroquia tiene un total de 1339 viviendas de
las cuales 1188 cuentan con servicio elctrico procedente de la empresa Regional
CNEL El Oro, 26 se autoabastecen mediante plantas elctricas y otras fuentes; y, 125
no cuentan con el servicio de energa elctrica. El 95.5% de la poblacin de la
Parroquia Tendales ha sido calificada dentro del grupo poblacional cuyas necesidades
bsicas se encuentran insatisfechas, y se ha establecido adicionalmente un porcentaje
de ocupacin en labores lucrativas del 55.7% de la poblacin en capacidad de
trabajar. Las principales actividades econmicas de la poblacin de esta parroquia se
encuentran vinculadas a la pesca, agricultura y comercio.
Beneficios del Proyecto
El desarrollo de este proyecto permitir diversificar la matriz energtica del sector
elctrico ecuatoriano, optimizando el uso de recursos primarios de produccin local
como es el caso del gas natural del Golfo de Guayaquil. El uso de este recurso natural,
disponible en el pas, permite mejorar la disponibilidad de generacin trmica barata,
eficiente y menos contaminante, reduciendo el riesgo de dficit energtico y bajando el
costo de generacin.
Este proyecto adems incrementar el aporte energtico al sistema interconectado de
la Central Termogas Machala I en un promedio de 1.200 GWh por ao, al
incrementarse la potencia instalada de 132 MW a 320 MW en ciclo combinado.
La combustin ms limpia del gas permite disminuir ostensiblemente los niveles de
emanaciones nocivas al ambiente (principalmente CO2).
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO
3.1 Objetivo General y Objetivos Especficos
Objetivo General o Propsito:
Proyecto de Ciclo Combinado.
Contratacin de ingeniera de diseo y de detalle, construccin, suministro, instalacin
y puesta en servicio de un turbogenerador a gas, implementacin del ciclo combinado
en la central Termogas Machala e infraestructura elctrica para evacuar la energa
-
21
Objetivos Especficos o Componentes:
INSTALAR Y PONER EN FUNCIONAMIENTO UNA TURBINA A GAS DE 77
MW.
INSTALAR Y PONER EN FUNCIONAMIENTO UNA TURBINA A VAPOR,
TRES RECUPERADORES DE CALOR, EL SISTEMA DE AGUA DE
ENFRIAMIENTO.
INSTALAR UNA NUEVA LINEA DE TRANSMISIN Y EXPANDIR LA
SUBESTACIN SAN IDELFONSO Y BAJO ALTO PARA INTERCONEXION
CON EL SNI.
3.2. Indicadores de Resultados
- Reduccin en el costo operativo de la Central Termogas Machala de USD $ 35
por MW a USD $ 22 por megavatio al finalizar el proyecto.
- Central Trmica a Gas Machala I aportando 320 MW al SNI en 900 das.
3.3 Matriz de Marco Lgico
Resumen
Narrativo de
Objetivos
Indicadores
Verificables
Objetivamente
Medios de
Verificacin
Supuestos
Fin:
Garantizar el abastecimiento confiable de energa elctrica a la poblacin ecuatoriana, logrando la autonoma energtica y reduccin del costo medio de generacin
En 30 meses se incrementar en 187 MW Centrales de generacin operando. Evitar la Importacin de energa de Colombia y Per. Disminuir el costo medio de generacin
Estadsticas de
operacin CENACE,
CONELEC y CELEC
EP
Estudio tarifario
CONELEC
Impulso y promocin
gubernamental a la
concrecin del
proyecto.
Disponer de los recursos necesarios para la operacin y el mantenimiento de las centrales
Propsito:
Contratacin de
ingeniera de diseo y
de detalle, construccin,
suministro, instalacin y
puesta en servicio de un
turbogenerador a gas,
implementacin del ciclo
combinado en la central
Termogas Machala e
infraestructura elctrica
para evacuar la energa
Central Trmica a Gas
Machala aportando 320
MW al SNI en ciclo
combinado en un tiempo
de 30 meses.
Estadsticas operativas
de las diferentes
instituciones del Sector
Elctrico y
publicaciones del
CENACE, CELEC EP y
CONELEC.
.
Disponer de los
recursos necesarios
para el desarrollo del
proyecto.
Disponibilidad en
calidad y cantidad de
gas en el sector de Bajo
Alto.
Componentes:
INSTALAR Y PONER
EN FUNCIONAMIENTO
En 30 meses a partir de
la firma del contrato
Informe de Produccin
energtica en base a
Disponibilidad y entrega
oportuna de recursos
-
22
UNA TURBINA A GAS
DE 77 MW.
INSTALAR Y PONER
EN FUNCIONAMIENTO
UNA TURBINA A
VAPOR, TRES
RECUPERADORES DE
CALOR, EL SISTEMA
DE AGUA DE
ENFRIAMIENTO.
(BALANCE DE
PLANTA)
INSTALAR UNA
NUEVA LINEA DE
TRANSMISIN Y
EXPANDIR LA
SUBESTACIN SAN
IDELFONSO Y BAJO
ALTO PARA
INTERCONEXION CON
EL SNI
correspondiente, contar
con una disponibilidad
de 300 MW en ciclo
combinado operando en
Bajo Alto y aportando al
SNI.
gas natural en el parque
generador ecuatoriano.
econmicos.
Actividades:
Componente: 1. Turbina de gas de 77
MW, turbina a vapor, tres
recuperadores de calor, sistema de agua de enfriamiento, lnea de
transmisin y subestacin San Idelfonso y bajo alto para interconexin en el
SNI 1.1 Equipamiento y obras
en Termogas
Machala 1.2 Subestacin San
Idelfonso 230 kV
1.3 Subestacin San Idelfonso 138 kV
1.4 Ampliacin de
subestacin Bajo Alto 230 kV
1.5 Ampliacin de
subestacin Bajo Alto 138 kV
1.6 Lnea de transmisin
a 230 kV de 14km 2. Remediacin ambiental 3. Fiscalizacin
4. Administracin del Proyecto
5. Desarrollo Territorial
5.1 Gestin de la educacin publica
5.7 Gestin de la salud
publica 5.8 Gestin de servicios
bsicos e
infraestructura 5.9 Desarrollo productivo 5.10 Gestin de la
seguridad 5.11 Conectividad Vial 6. IVA
PRESUPUESTO USD
230.000.000,00 usd
2.500.000,00 usd
10.350.000,00 usd
1.840.000,00 usd
6.000.000,00 usd
10.522.800,00 usd
Informes de
Fiscalizacin y
supervisin de la
ejecucin fsica del
proyecto.
Autorizaciones
oportunas de
instituciones de control
(Conelec, Ministerio del
Ambiente, etc.).
-
23
Total: 261.212.800,00 USD
4. VIABILIDAD Y PLAN DE SOSTENIBILIDAD
4.1 Viabilidad tcnica
Descripcin de la Planta
Ubicacin
La Central Termogas Machala se encuentra en Bajo Alto, al norte de Machala,
aproximadamente a 2.4 km de la costa. El Sector Bajo Alto conforma un rea
mayoritariamente rural situada en la zona costera de la provincia de El Oro, al norte de
la poblacin de Machala, capital de la provincia que concentra las actividades
comerciales de El Oro.
Esta zona tiene caractersticas eminentemente rurales, donde la actividad econmica
est basada principalmente en la agricultura, con predominio del cultivo de banano.
Central de Generacin
La Central Termogas Machala tiene una capacidad instalada nominal de 250 MW,
repartido en dos grupos de unidades, 130 MW en dos unidades a Gas 6FA, que
iniciaron sus operaciones a finales del ao 2002, y 120 MW en 6 unidades TM2500 a
Gas, que iniciaron sus operaciones a principios del ao 2012, todas de marca General
Electric. Los turbogeneradores utilizan gas natural proporcionado por el Campo
Amistad localizado a aproximadamente 68 km mar adentro, en el golfo de Guayaquil.
El gas se conduce hasta la planta mediante un gaseoducto submarino con su ltimo
tramo sobre superficie hasta la estacin de recibo de gas.
Las dos unidades a Gas 6FA, sumado al aporte de las 6 unidades TM2500, aportan al
sistema una energa anual aproximada de 1780 GWh; se estima que el ingreso de la
sptima unidad TM2500 aporte al sistema elctrico ecuatoriano una energa anual de
163 GWh.
El gas se recibe limpio y seco y a presin suficiente para satisfacer los requerimientos
sin necesidad de comprimirlo, por lo que no existe una unidad compresora. La energa
elctrica se entrega a travs de una lnea de transmisin de 138 kV, de
aproximadamente 14 km, que conecta la central con la subestacin de conexin San
Ildefonso que forma parte del sistema nacional interconectado.
El alcance es planeado en un PROYECTO de dos FASES. Los detalles de cada FASE
son incluidos a continuacin. Cabe mencionar, que las FASES sern ejecutadas en
paralelo de manera independiente.
-
24
FASE I de este PROYECTO considera la adquisicin, instalacin, y puesta en marcha
de una turbina a gas con generador elctrico. El equipo ser nuevo, de reciente
fabricacin, en condicin de cero horas de operacin. La potencia generada por esta
unidad ser transmitida a travs de una red de transmisin de 230 kV. El suministro
incluir todo el equipo elctrico requerido para el funcionamiento del Turbogenerador
hasta la conexin en el lado de alta (230 kV) del transformador.
La cantidad de gas natural requerida para la tercera unidad de gas a instalarse, ha
sido garantizada por parte de EP PETROECUADOR.
Esta FASE incluye todo el equipo auxiliar requerido para la operacin del
turbogenerador, incluyendo entre otros a: sistema de entrada de aire, sistema elctrico
del paquete, sistema de lubricacin, sistema de gas combustible, sistema de arranque,
sistema de control de la unidad (que deber comunicarse con los sistemas existentes
y con la versin final a usarse en el ciclo combinado), sistema de salida de gases de
escape, sistema de supresin de fuego. Adicionalmente, se incluirn todos los
servicios de ingeniera y soporte en campo requeridos para la instalacin incluyendo
obras civiles, comisionamiento, soporte durante el arranque y pruebas de aceptacin
en sitio. Se ha considerado importante dejar la chimenea de escape para ser utilizada
como chimenea del tipo Bypass para el ciclo combinado.
FASE II de este PROYECTO considera la conversin de tres (3) turbinas de gas a
operar en modo de Ciclo Combinado. Tal conversin incluir el suministro de todo el
equipo y el soporte requerido para la instalacin, obras civiles, puesta en marcha y
pruebas de aceptacin en sitio. El PROYECTO considera la conversin a Ciclo
Combinado en la modalidad 3-3-1. Un ejemplo de configuracin factible es mostrado
en la Figura 4. La configuracin final deber incluir tres (3) turbinas de gas, tres (3)
HRSG y una (1) turbina de vapor. La eficiencia y potencia de salida neta de la planta
ser como mnimo 53% y 308,000 kW, respectivamente. La planta ser diseada para
una disponibilidad esperada del 86-93% y una confiabilidad del 95-98% en un periodo
de 30 aos. El modo de operacin de la planta ser carga base.
El proyecto incluye una turbina de vapor ser para uso interior, con un edificio para la
turbina de vapor con el Generador. La potencia generada por la turbina a vapor ser
de igual manera llevada a una lnea de transmisin de 230 kV. Todo el equipo elctrico
necesario incluyendo transformadores estn incluidos en el proyecto, para llevar la
generacin de 13.8 kV a 230 kV.
No se requieren quemadores adicionales para los HRSGs. El proyecto considera la
flexibilidad para que las turbinas de gas operen en modo simple o abierto. Por lo cual,
chimeneas del tipo Bypass, con las compuertas respectivas, sern instaladas para la
operacin en ciclo simple. Todo el equipo auxiliar y de aislamiento requerido, para los
sistema de condensado, agua de alimentacin y de vapor sern instalados para
permitir mantenimientos individuales.
-
25
Figura No. 8. Esquema del proyecto de Ciclo Combinado
Conexin al Sistema Nacional de Transmisin.
En atencin a que el Plan de Expansin del Sistema Nacional de Transmisin
considera un sistema de transmisin Milagro San Idelfonso Machala a 230 kV, es
necesario cambiar el nivel de voltaje del sistema de transformacin y transmisin de tal
forma de que permita evacuar parte de la energa de la Central Machala en ese
voltaje. Considerando que en la actualidad, los transformadores elevadores de las
unidades existentes que se ubican en la subestacin de salida, en un patio de
maniobras que tiene configuracin de barra simple a la que se conecta la lnea de
transmisin Termogas Machala San Idelfonso, se encuentran energizados y
operando a 138 kV, sin embargo todos los equipos elctricos existentes estn
dimensionados para 230 kV. Este proyecto contempla el cambio de los
transformadores existentes a 138 kV por dos transformadores nuevos que operarn a
230 kV y los transformadores de elevacin de las unidades de generacin nuevas
(tercera turbina a gas y turbina a vapor) tambin a 230 kV.
Con la incorporacin de las 2 unidades que cierran el ciclo combinado en la Central
Machala, por la mayor cantidad de energa a evacuar deber construirse un segundo
circuito de la lnea de transmisin Termogas Machala - San Idelfonso de 14 km de
longitud aproximadamente y la necesidad de construir un patio de 230 kV en la
subestacin San Idelfonso.
-
26
Descripcin de la Ingeniera del Proyecto
El desarrollo de la Ingeniero del Proyecto contempla los siguientes factores:
Ubicacin de la planta
La planta de generacin Termogas Machala est ubicada en el Kilmetro 1.5 Va a
Bajo Alto, Parroquia Tendales, Cantn El Guabo, Provincia del Oro, Ecuador.
Coordenadas geogrficas de la planta son mostradas a continuacin: 3065885 S,
79 52 46.01 W a 4 metros sobre el nivel del mar. Apndice A incluye un mapa
mostrando la ubicacin de la planta.
Condiciones atmosfricas del sitio
Condiciones tpicas para el ao 2011 en la ciudad de Machala, Ecuador, la cual se
encuentra aproximadamente a 20 kilmetros al sur del sitio, son mostradas en la Tabla
4. La distancia a la reserva de agua ms cercana (mar) desde el sitio es de 3.0 km (en
lnea recta).
Mes
Temperatura
Temperatura
de Bulbo
Hmedo
Presin
Atmosfrica
Humedad
Relativa
Mnima Promedio Mxima Promedio Promedio Promedio
C C C C hPa %
Enero 23.8 27.0 29.6 21.9 1010 74.6
Febrero 23.3 26.9 30.4 22.1 1010 75.3
Marzo 24.1 27.3 30.6 22.2 1010 73.3
Abril 23.9 27.1 30.2 22.7 1010 77.2
Mayo 23.5 26.7 29.7 22.7 1010 80.1
Junio 22.8 26.1 28.9 21.8 1011 77.7
Julio 22.5 24.9 27.7 21.3 1011 78.4
Agosto 20.9 22.9 25.7 20.9 1011 85.0
Septiembre 20.9 22.7 25.4 20.6 1012 85.8
Octubre 20.8 22.9 25.6 20.2 1013 83.3
Noviembre 21.8 23.6 26.6 20.6 1012 80.3
Diciembre 22.0 25.0 28.0 21.0 1011 77.4
Tabla No. 4 Condiciones Tpicas para el 2011
Tipo y propiedades tpicas del combustible
El combustible utilizado en la planta es gas natural. Las siguientes condiciones fueron
obtenidas de un anlisis del combustible realizadas por la compaa Texas Oil Tech en
Octubre del 2011. Dichas condiciones debern ser consideradas como tpicas. El
reporte emitido por Texas Tech Oil es incluido en el Apndice B. La composicin y
-
27
propiedades del combustible que debern ser consideradas como tpicas son
mostradas en la Tabla 5 y Tabla 6. El combustible es proporcionado por EP
PETROECUADOR. Gas Natural de calidad tpica de ductos de distribucin ser
proporcionada por CELEC EP. La adaptacin y conexin hasta el punto de
interconexin en la planta deber ser considerada en el alcance del PROYECTO.
Componente %Mol
Nitrgeno 0.684
Metano 98.3182
Dixido de
Carbono 0.0582
Etano 0.6413
Propano 0.1941
iso-Butano 0.0594
n-Butano 0.0176
iso-Pentano 0.0135
n-Pentano 0.0032
Hexano y ms
pesados 0.0105
Tabla No. 5 Composicin Tpica del Combustible
Propiedades Tpicas del Combustible
Gravedad Especfica a 60F 0.5641
Poder Calorfico Superior (BTU/ft^3) 1012.92
Poder Calorfico Inferior (BTU/ft^3) 911.98
Contenido de Azufre (ppm)
-
28
Un recibidor o contenedor (V-104)
Una vlvula del tipo bola operada neumticamente (PV-PA006)
La Ingeniera considera todo lo necesario en el sistema de aire comprimido para la
operacin del ciclo combinado.
Limitacin de emisiones al aire
Los requisitos generales de emisiones de aire son mostrados en la tabla inferior. La
planta deber cumplir con dichos niveles de emisin durante la operacin normal del
ciclo combinado excluyendo periodos de arranque y paro.
Tabla 7 Limites Maximos Permisibles de Emisiones al Aire para Turbinas de Gas Operando
despues de Enero del 2003 (tomado del suplemento de Registro Oficial Nro. 41, marzo 2007)
Emisiones de ruido
Los niveles de emisin de ruido debern cumplir con los requerimientos para Zonas
Industriales de 65 dBA en los lmites de la propiedad.
Normativa, Cdigos y Estndares
La Ingeniera aplicara la siguiente normativa tcnica para el diseo del PROYECTO
complementada por las regulaciones Ecuatorianas y cualquier otra normativa
aplicable. La ltima versin de los siguientes documentos deber ser considerada
como aplicable:
American Concrete Institute
ACI 318-02 Building Code Requirements for Structural Concrete and
Commentary
ACI 318M-02 Metric Building Code Requirements for Structural Concrete and
Commentary
Componente Tipo de
Combustible Valor Unidades
Partculas Totales Liquido 50 mg/Nm
Gas No Aplicable No Aplicable
xidos de Nitrgeno
(NOx)
Liquido 165 mg/Nm
Gas 125 mg/Nm
Dixido de Azufre
(SO2)
Liquido 700 mg/Nm
Gas No Aplicable No Aplicable
-
29
ACI 351.1R Grouting Between Foundations and Bases for Support of
Equipment and Machinery
ACI 351.2R Report on Foundation for Static Equipment
ACI 351.3R Foundations for Dynamic Equipment
American Institute of Steel Construction
AISC 303-05 Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges
American National Standards Institute
ANSI C50.10 General Requirements for Synchronous Machines
ANSI C50.41 American National Standard for Polyphase Induction Motors for
Power Generation
American Petroleum Institute
API RP14E Recommended Practice for Analysis, Design, Installation, and
Testing of Basic Surface Safety Systems for Offshore Production
Platforms
API RP500 Recommended Practice for Classification of Location for
Electrical Installation at Petroleum Facilities
API RP520 Part1Sizing, Selection, and Installation of Pressure Relieving Devices in
Refineries Part 1, Sizing and Selection
API RP520 Part2Sizing, Selection, and Installation of Pressure Relieving Devices in
Refineries Part 2, Installation
API RP521 Guide for Pressure Relieving and Depressuring Systems
API 526 Flanged Steel Pressure Relief Valves
API 527 Seat Tightness of Pressure Relief Valves
API 534 Heat Recovery Steam Generators
API RP 551 Process Measurement Instrumentation
API 610 Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy duty Chemical and Gas
Industry Services
API 611 General Purpose Steam Turbines for Petroleum, Chemical and
Gas Industry Services
-
30
API 612 Special Purpose Steam Turbines for Petroleum, Chemical and
Gas Industry Services
API 613 Special Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas
Industry Services
API 614 Lubrication, Shaft Sealing, and Control Oil Systems and
Auxiliaries for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services
API 616 Gas Turbines for the Petroleum, Chemical, and Gas Industry
Services
API 617 Centrifugal Compressors for Petroleum, Heavy Duty Chemical
and Gas Service Industries
API 618 Reciprocating Compressors for Petroleum, Chemical and Gas
Industry Services
API 619 Rotary-type Positive Displacement Compressors for Petroleum,
Chemical and Gas Industry Services
API 650 Welded Tanks for Oil Storage
API 661 Air-Cooled Heat Exchangers for General Refinery Services
API 670 Machinery Protection Systems
API 671 Special Purpose Couplings for Petroleum, Chemical and Gas
Industry Services
API 672 Packaged, Integrally-Geared Centrifugal Air Compressors for
Petroleum, Chemical and Gas Industry Services
API 673 Centrifugal Fans for Petroleum, Chemical and Gas Industry
Services
API 674 Positive Displacement Pumps Reciprocating
API 675 Positive Displacement Pumps Controlled Volume
API 676 Positive Displacement Pumps Rotary
API 677 General Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas
Industry Services
API 681 Liquid Ring Vacuum Pumps and Compressors
API 682 Pumps-Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps
API RP 686 Machinery Installation and Installation Design
-
31
API 2000 Venting Atmospheric and Low Pressure Storage Tanks
American Society of Civil Engineers
ASCE 7-02 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures
ASCE 29-99 Standard Calculation Methods for Structural Steel Fire Protection
American Society of Mechanical Engineers
ASME B1.1 Unified Inch Screw Threads
ASME B1.20.1 Pipe threads, General Purpose
ASME B16.1 Gray Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings
ASME B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fittings
ASME B16.11 Forged Steel Fittings
ASME B16.36 Steel Orifice Flanges
ASME B16.42 Ductile Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Class 150 and
300
ASME B16.47 Large Diameter Steel Flanges NPS 26 Through NPS 60
Metric/Inch Standard
ASME B18.2.6-96 Fasteners for Use in Structural Applications
ASME B31.1 Power Plants Piping
ASME B31.3 Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping
ASME B46.1 Surface Texture, Surface Roughness Waviness and Lay
ASME B133 Gas Turbines
ASME PTC 1 General Instruction
ASME PTC4.4 Performance Test Code on Gas Turbine Heat Recovery Steam
Generators
ASME PTC 6 Performance Test Code on Steam Turbines
ASME PTC10 Performance Test Code on Compressors and Exhausters
ASME PTC12.2 Performance Test Code on Steam Condensing Apparatus
ASME PTC 19.1 Performance Test Code on Test uncertainty: Instruments and
Apparatus
-
32
ASME PTC 22 Performance Test Code on Gas Turbines
ASME PTC 23 Performance Test Code on Atmospheric Water Cooling
Equipment
ASME PTC25.2 Safety and Relief Valves with Atmospheric and Superimposed
Quality Standard for Instrument Air
ASME PTC 46 Performance Test Code on Overall Plant Performance
ASME BPVC Section I: Rules for Construction of Power Boilers (Boiler and
Pressure Vessel Code)
ASME BPVC Section V: Nondestructive Examination (Boiler and Pressure
Vessel Code)
ASME BPVC Section VII: Pressure Vessels (Boiler and Pressure Vessel
Code)
ASME BPVC Section VIII: Rules for Construction of Pressure Vessels (Boiler
and Pressure Vessel Code)
ASME BPVC Section IX: Welding and Brazing Qualifications (Boiler and
Pressure Vessel Code)
American Society for Testing and Materials
ASTM A6/6M-04a Standard Specification for General Requirements for Rolled
Structural Steel Bars, Plates, Shapes and Sheet Piling
ASTM A36/36M-04Stadard Specification for Carbon Structural Steel
ASTM A53/53M-02Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped,
Zinc-Coated, Welded and Seamless
ASTM A106 Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-
Temperature Service
ASTM A123 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings
on Iron and Steel Products
ASTM 178 Standard Specification for Electric-Resistance-Welded Carbon
Steel Boiler and Superheater tubes
ASTM A193-04a Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting
Materials for High Temperature or High Pressure Service and
Other Special Purpose Applications
ASTM A194-04 Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts
for High Pressure or High Temperature Service, or Both
-
33
ASTM 214 Specification for Electric-Resistance-Welded Carbon Steel Heat-
Exchanger and Condenser Tubes
ASTM A216-93 Standard Specification for Steel Castings, Carbon, Suitable
Fusion Welding, for High Temperature Service.
ASTM A242-04 Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural
Steel
ASTM A247 Standard Test Method for Evaluating the Microstructure of
Graphite in Iron Castings
ASTM A278 Standard Specification for Gray Iron Castings for Pressure-
Containing Parts for Temperatures up to 650 F
ASTM 283-03 Standard Specification for Low and Intermediate Tensile
Strength Carbon Steel Plates
ASTM A307 Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60,000
psi Tensile Strength
ASTM A320 Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting
Materials for Low-Temperature
ASTM A325-04 Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated,
120/105 ksi Minimum Tensile Strength
ASTM A354-03a Standard Specification for Quenched and Tempered Alloy Steel
Bolts, Studs, and Other Externally Threaded Fasteners
ASTM A370-03a Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of
Steel Products
ASTM A388 Standard Practice for Ultrasonic Examination of Steel Forgings
ASTM A395 Standard Specification for Ferritic Ductile Iron Pressure-Rating
Castings for Use at Elevated Temperatures
ASTM A449-04 Standard Specification for Quenched and Tempered Steel Bolts
and Studs
ASTM A490-04 Standard Specification for Heat-Treated Steel Structural Bolts,
150 ksi minimum Tensile Strength
ASTM A490M-04 Standard Specification for High- Strength Steel Bolts, Classess
10.9 and 10.9.3, for Structural Steel Joints
ASTM 500-03a Standard Specification for Cold-Formed Welded and Seamless
Carbon Steel Structural Tubing in Rounds and Shapes
-
34
ASTM A501-01 Standard Specification for Hot-Formed Welded and Seamless
Carbon Steel Structural Tubing
ASTM A502-03 Standard Specification for Steel Structural Rivets
ASTM A514-00a Standard Specification for High-Strength, Quenched and
Tempered Alloy Steel Plate, Suitable for Welding
ASTM A515 Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel,
for Intermediate- and Higher- Temperature Service
ASTM A516 Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel,
for Moderate- and Lower- Temperature Service
ASTM A529M-04 Standard Specification for High-Strength Carbon Manganese
Steel of Structural Quality
ASTM A536 Standard Specification for Ductile Iron Castings
ASTM A563-04 Standard Specification for Carbons and Alloy Steel Nuts
ASTM A568-03 Standard Specification for Steel, Sheet, Carbon, and High
Strength, Low-Alloy, Hot-Rolled and Cold-Rolled, General
Requirements
ASTM A572-04 Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Columbium-
Vanadium Structural Steel
ASTM A578 Standard Specification for Straight-Beam Ultrasonic Examination
of Rolled Steel Plates for Special Applications
ASTM A588-04 Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural
Steel with 50 ksi [345 MPa] Minimum Yield Point to 4 in. [p100
mm] Thick
ASTM A609 Standard Practice for Castings, Carbon, Low-Alloy, and
Martensitic Stainless Steel, Ultrasonic Examination Thereof
ASTM A1011 Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, Hot-rolled,
Carbon, Structural, High-Strength Low-Alloy, High Strength Low-
Alloy, with Improved Formability, and Ultra-High Strength
ASTM D1066 Standard Practice for Sampling Steam
ASTM E94 Standard Guides for Radiographic Testing
ASTM E165 Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination for
General Industry
ASTM E709 Standard Guides for Magnetic Particle Examination
-
35
ASTM F436-003 Standard Specification for Hardened Steel Washers
ASTM F959-02 Standard Specification for Compressible-Washer-Type Direct
Tension Indicators for Use with Structural Fasteners
ASTM F1554-99 Standard Specification for Anchor Bolts, Steel, 36, 55, and, 105
ksi Yield Strength
American Welding Society
AWS D1.1 Structural Welding Code- Steel
International Electrotechnical Commision
IEC 60034-1 Rotating electrical Machines-Part 1: General Requirements:
Rating and Performance
IEC 60038 IEC Standard Voltages
IEC 60072 Dimensions and Output Ratings for Rotating Electrical Machines
IEC 60076 Power Transformers
IEC 60079 Explosive Atmospheres
IEC 60204-1 Safety of Machinery-electrical Equipment of Machines-Part 1
General Requirements
IEC 60526 Degrees of Protection provided by Enclosures
IEC 61558 Safety of Power Transformers, Power Supplies, Reactors and
Similar Products
IEC 61779-1 Electrical apparatus for the Detection and Measurement of
Flammable Gasses-Part 1 General Requirements and Test
Methods
Institute of Electrical and Electronics Engineers
IEEE 43 IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance
of Rotating Machinery
IEEE 67 Guide for Operation and Maintenance of Turbine Generators
IEEE 85 Test Procedure for Airborne Sound Measurements on Rotating
Electric Machines
IEEE 95 Recommended Practice for Insulation Testing of Large AC
Rotating Machinery with High Direct Voltage
-
36
IEEE 100 Standard Dictionary of Electrical and Electronic Terms
IEEE 112 Standard Test Procedure for Polyphase Induction Motors and
Generators
IEEE 115 Test Procedures for Synchronous Machines
IEEE 122 Recommended Practice for Functional and Performance
Characteristics of Control Systems for Steam Turbine Generator
Units
IEEE 142 Recommended Practice for Grounding of Industrial and
Commercial Power Systems
IEEE 286 Recommended Practice for Measurement of Power-Factor Tip-
Up of Rotating Machinery Stator Coil Insulation
IEEE 522 Guide for Testing Turn-to-Turn Insulation on Form-Wound Stator
Coils for AC Rotating Electric Machines
IEEE 666 Design Guide for Electric Power Service Systems for Generating
Stations
IEEE 841 Standard for the Petroleum and Chemical Industry-Premium-
Efficiency, Severe Duty, Totally Enclosed Fan-Cooled (TEFC)
Squirrel Cage Induction Motors-Up to and Including 370 kW (500
HP)
IEEE 1129 Recommended Practice for Monitoring and Instrumentation of
Turbine Generators
IEEE C50.13 Standard for Cylindrical Rotor 50 Hz and 60 Hz Synchronous
Generators Rated 10 MVA and Above
IEEE C50.14 Requirements for Combustion Gas Turbine Driven Cylindrical
Rotor Synchronous Generators
IEEE C57.12.80 Standard Terminology for Power and Distribution Transformers
IEEE C57.105 Guide for Application of Transformer Connections in Three-
Phase Distribution Systems
International Building Code
Estandares Aplicables del International Building Code (UBC)
International Organization for Standardization
ISO 7-1 Pipe Threads where Pressure-thigh Joints are Made on the
Threads
-
37
ISO 261 General Purpose Metric Screw Threads-General Plan
ISO 281 Rolling Bearings-Dynamic Load Ratings and Rating Life
ISO 1940-1 Mechanical Vibration-Balance Quality Requirements for Rotors
in a Constant (Rigid State)-Part 1 Specification and Verification
of Balance Tolerances
ISO 2314 Gas Turbines Acceptance Tests
ISO 3448 Industrial Liquid Lubricants-ISO Viscosity Classification
ISO 3744 Acoustics-Determination of Sound Power levels of Noise
Sources using Sound Pressure-engineering Method in an
Essentially Free Field over a Reflecting Plane
ISO 3977-3 Gas Turbines- Procurement-Part 3: Design Requirements
ISO 6183 Fire Protection Equipment-Carbon Dioxide Extinguishing
Systems for Use on Premises-Design and Installation
ISO 6708 Pipework Components-Definitions and Selection DN
ISO 7005-1 Metallic Flanges-Part 1 Steel Flanges
ISO 7005-2 Metallic Flanges-Part 2 Cast Iron Flanges
ISO 7919-4 Mechanical Vibration-Evaluation of Machine Vibration by
Measurements on Rotating Shafts Part 4: Gas Turbine Sets
with Fluid-Film Bearings
ISO 10436 Petroleum and Natural Gas Industries General Purpose Steam
Turbine for Refinery Service
ISO 10437 Petroleum, Petrochemical, and Natural Gas Industries Steam
Turbines Special Purpose Applications
ISO 10438 Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries-
Lubrication, shaft Sealing and Control Oil Systems
ISO 10441 Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries-Flexible
Couplings for Mechanical Power Transmission-Special Purpose
Applications
ISO 10816-4 Mechanical Vibration Evaluation of Machine vibration by
Measurements on Non-Rotating Parts Part 4: Gas Turbine
Sets with Fluid Film Bearings
ISO 16812 Petroleum, Petrochemical and natural Gas Industries Shell and
Tube Heat Exchangers
-
38
ISO 21789 Gas Turbines Applications-Safety
International Society of Automation
ISA RP12.1 Electrical Instruments in Hazardous Atmospheres
ISA RP60.1 Control Center Facilities
ISA S5.1 Instrument Symbols and Identification
ISA S5.4 Instrument Loop Diagrams
ISA S5.5 Process Instrumentation Terminology
ISA S7.3 Quality Standards for Instrument Air
ISA S12.12 Electrical Equipment for use in Class I, Division 2 hazardous
classified locations
ISA S20 Specifications forms of Pressure Measurements and Control
Instruments, Primary elements and control valves
National Association of Corrosion Engineers
NACE Corrosion Engineers Handbook
National Electrical Manufacturers Association
NEMA 250 Enclosures for Electrical Equipment (1000 Volts Maximum)
NEMA ICS.3 Industrial Systems
NEMA ICS.6 Enclosures for Industrial Control Systems
NEMA MG 1 Motors and Generators
NEMA MG 2 Safety Standard and Guide for Selection, Installation, and Use of
Electric Motors and Generators
National Fire Protection Association
NFPA 1 Uniform Fire Code
NFPA 11 Low, Medium, and High-Expansion Foam
NFPA 12 Carbon Dioxide Extinguishing Systems
NFPA 15 Water Spray Fixed Systems for Fire Protection
NFPA 20 Installation of Stationary Pumps for Fire Protection
-
39
NFPA 37 Installation and Use of Stationary Combustion Engines and Gas
Turbines
NFPA 70 National Electrical Code
NFPA 72 National Fire Alarm Code
NFPA 85 Boiler and Combustion Systems Hazards Code
NFPA 101 Life Safety Code
NFPA 496 Purged and Pressurized Enclosures for Electrical Equipment
NFPA 750 Standard on Water Mist Fire Protection Systems
NFPA 780 Lightning Protection Systems
NFPA 850 Recommended Practice for Fire Protection for Electric
Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter
Stations
NFPA 2001 Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems
NFPA 8502 Standard for Prevention of Furnace Explosion/Implosions in
Multiple Burner Boilers
Occupational Safety & Health Administration
Estndares Aplicables del Occupational Safety & Health
Administration (OSHA)
Tubular Exchanger Manufacturers Association
Estndares Aplicables del Tubular Exchanger Manufacturers
Association (TEMA)
Uniform Building Code
Estndares Aplicables del Uniform Building Code (UBC)
Especificaciones Tcnicas
TURBINAS DE GAS
La turbina de gas deber ser diseada y fabricada de acuerdo a las especificaciones
del estndar API 616 y del ISO 3977. La turbina de gas deber ser diseada y
construida para servicio continuo y una vida de servicio mnima de 20 aos.
-
40
Condiciones ISO ser consideradas como T=15C, P=1.0133 bar y humedad relativa
de 60%. La mayora de las partes internas de la turbina debern ser intercambiables.
Todo equipo auxiliar requerido para la operacin, arranque, paro y control de la turbina
de gas y para proteccin de la misma deber cumplir con los requisitos establecidos
por los estndares mencionados y las publicaciones referidas dentro de los mismos.
La turbina de gas deber capaz de operar con combustible del tipo gas natural.
Esfuerzo en la carcaza debern cumplir con los requerimientos del ASME Seccin VII
del PVC. Prueba de presin hidrosttica deber ser llevada a cabo en todas las partes
sujetas a presin. Provisiones para inspeccin boroscpica debern ser incluidos. Los
combustores debern tener dos encendedores o encendedores con tubos del tipo
cruza fuego (cross-fire). Todos los componentes del rotor debern ser capaces de
resistir la perdida instantnea del 100% de carga.
La unidad deber cumplir con los criterios de rendimiento especificados, en ambas, las
pruebas en fbrica (FAT) y en sitio (OAT). Las pruebas de rendimiento de la turbina de
gas debern cumplir con los requisitos especificados en los estndares ASME PTC 22
e ISO 2314. Los cdigos de pruebas de rendimiento detallan los requerimientos para
determinar la potencia de salida, heat rate y eficiencia trmica de turbinas de gas
cuando operan a las condiciones de prueba y corregidas a condiciones estndar o del
sitio. La potencia, heat rate y eficiencia trmica debern ser verificados en fabrica. La
turbina de gas deber cumplir con las condiciones corregidas al sitio sin tolerancias
negativas. Los mximos niveles de emisin de ruido no debern exceder los 85 dBA a
un (1) metro de distancia y debern ser medidos de acuerdo con lo especificado con
los estndares ISO 10494 y ASME B133.8.
Sistemas de monitoreo y proteccin de la maquina debern cumplir con los requisitos
del estndar API 670. El sistema de proteccin y monitoreo deber ser del tipo Bently
Nevada 3500 o similar. El sistema de proteccin y monitoreo de la maquina deber ser
inclusivo de sensores de campo, acondicionadores de seal, y sistema de monitoreo.
Este sistema de todos los turbogeneradores deber interactuar con un sistema de
computadora de supervisin para el propsito monitoreo del sistema por parte del
operador y deber incluir todo display, grficos en tiempo real, tendencias de
variables, monitoreo de la respuesta dinmica y de estado estable del sistema, y
display de diagnstico de la condicin de la unidad. El sistema de control de la turbina
de gas deber ser capaz de arrancar, para y operar la turbina de gas de manera
segura. Niveles de alarma y paro debern ser incluidos y disponibles para el operador.
Todos los requerimientos rotodinmicos especificados por el API 616 e ISO 3977-3
deben cumplir con los factores de amplificacin, mrgenes de separacin, respuesta
forzada, etc. La unidad deber ser capaz de operar a cualquier velocidad hasta la
velocidad de paro por sobre-velocidad. Los niveles de vibracin pueden ser medidos
en partes no-rotativas. Los niveles de vibracin debern cumplir con los lmites
especificados por el ISO 10816-4 e ISO 797-4 dentro de la zona A para unidades
recin comisionadas. Anlisis torsional es requerido para la verificacin del
cumplimiento de los requerimientos torsionales del API 616.
-
41
TURBINAS DE VAPOR
La turbina de vapor deber ser diseada y fabricada de acuerdo a los lineamientos del
API 612/ ISO 10437. Este estndar provee requisitos y recomendaciones de diseo,
materiales, fabricacin, inspeccin, prueba y preparacin para el embarque de turbinas
de vapor de uso especial. De igual manera, cubre los requerimientos para su sistema
de lubricacin, instrumentacin, control y equipo auxiliar.
La turbina de vapor deber ser diseada y fabricada para un servicio mnimo de 20
aos y un servicio ininterrumpido de 5 aos. La turbina de vapor deber ser diseada
para permitir un mantenimiento rpido y econmico. Recomendaciones del IEC 60045-
1 y NEMA SM23 deber ser considerados para niveles de pureza del vapor. La
velocidad de paro por sobre-velocidad deber ser el 110% de la mxima velocidad de
operacin, normalmente 116% de la velocidad nominal. El arreglo de la turbina de
vapor, incluyendo tubera y auxiliares, deber proveer holguras adecuadas y fcil
acceso para operacin y mantenimiento.
Criterios y especificaciones de diseo para el sistema de agua de enfriamiento tal
como velocidad del agua, mxima presin, mxima cada de presin, mxima
temperatura de entrada, mxima temperatura de salida, mnimo y mximo incremento
de temperatura, factor de desgaste (fouling), corrosin incluidos en el API 612/ISO
10437 debern ser considerados.
Todos los componentes sujetos a presin debern ser diseados para las condiciones
ms extremas de presin y temperatura que se puedan esperar durante la operacin.
Soldaduras deben ser aplicadas de acuerdo a los lineamientos del ASME, API e ISO.
Prueba de presin es requerida para todos los componentes sujetos a presin. Las
bridas debern cumplir con los requerimientos especificados por los estndares ASME
e ISO.
La turbina de vapor deber cumplir con los requerimientos rotordinmicos del API
612/ISO 10437 el cual incluye (ms no est limitado a) desbalance mximo, factores
de amplificacin, mrgenes de separacin, respuesta al desbalance, y prueba de
verificacin de respuesta al desbalance. Anlisis torsional es necesario para verificar
los requerimientos torsionales del API e ISO.
Todo equipo auxiliar requerido para el arranque, operacin, y paro debe cumplir con lo
requerido por los estndares referidos. El sistema de proteccin y monitoreo de la
unidad deber cumplir con los requerimientos del estndar API 670. El CONTRATISTA
deber indicar los lmites de alarma y paro de la unidad. Engrane de giro (turning gear)
deber ser incluido en la PROPUESTA.
Las pruebas de rendimiento de la turbina de vapor se harn utilizando el cdigo ASME
PTC 6. Este estndar provee procedimientos adecuados para prueba de turbinas de
vapor. Tpicos parmetros de rendimiento incluyen: potencia de salida, flujo de vapor,
heat trate, etc. Mximos niveles de ruido no debern exceder 85 dBA a 1 metro.
-
42
BOMBAS
Bombas Centrifugas
Los estndares del API 610 / ISO 13709 y del Hydraulic Institute debern ser
considerados para el diseo de bombas centrifugas. El diseo y fabricacin de las
bombas deber permitir una vida de servicio mnima de 20 aos y un uso
ininterrumpido de servicio de 3 aos. Todos los materiales debern ser los adecuados
para las propiedades qumicas y fsicas del sistema de bombeo. Todas las bombas
deben de ser diseadas para operacin continua 24 horas por da y uso exterior.
Las bombas deber ser capaces de ope
