ES2243271T3 - Procedimiento para controlar los gastos que se generan durante el funcionamiento una instalacion. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para controlar los costes que se generan durante el funcionamiento de una instalación (10), especialmente de una instalación para la transformación de combustibles (13) fósiles en energía (15), de modo que se registra el estado de funcionamiento de cómo mínimo un componente (11) de la instalación (10) por medio de un aviso (11) de estado, caracterizado porque el aviso (17) de estado se alimenta a un modelo (20) de cálculo de la instalación (10), mediante el modelo (20) de cálculo se determinan los valores reales de los costes que se producen en uno o varios componentes (11) de la instalación teniendo en cuenta los ingresos procedentes del suministro del producto de salida, especialmente la energía (15), y se comparan con valores teóricos que pueden determinarse previamente para los costes, y se indica la desviación entre valores reales y valores teóricos.

Description

Procedimiento para controlar los gastos que se generan durante el funcionamiento una instalación.

La presente invención se refiere a un procedimiento para controlar los gastos que se generan durante el funcionamiento una instalación, especialmente una instalación para transformar combustibles fósiles en energía, de modo que se registra el estado de funcionamiento de al menos un componente de la instalación por medio de un aviso de estado.

En las instalaciones conocidas, por ejemplo, las instalaciones de generación de energía, se utiliza un sistema de conducción del proceso (PLS) para controlar y supervisar la transformación de combustible fósil en energía, especialmente corriente y/o calor. Este sistema PLS proporciona información sobre el estado actual de componentes individuales de la instalación y del proceso de transformación en marcha. No obstante, para el explotador de la instalación y desde el punto de vista económico, el proceso de transformación en sí mismo sólo constituye una etapa intermedia en dirección a un producto de salida, por ejemplo, energía eléctrica. En este sistema PLS conocido resulta desventajoso que sólo se emitan avisos específicos de la instalación, por ejemplo, al sobrepasar determinados valores límite para la temperatura o la presión. No se lleva a cabo la activación de una alarma para evitar costes innecesarios. Más bien, durante la concepción de la instalación se determinan previamente determinados parámetros que deben observarse durante el funcionamiento. No es posible un control real y directo de los costes con la instalación en marcha.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es facilitar un procedimiento con el que puedan controlarse los gastos de funcionamiento durante el funcionamiento de la instalación.

Según la invención, este objetivo se consigue mediante un procedimiento según la reivindicación 1.

Los avisos de estado de los componentes individuales posibilitan un cálculo de los valores reales de los costes que se originan en los componentes, así como de los costes totales de la instalación. Al determinar los valores reales de los costes se tienen en cuenta los ingresos derivados del suministro del producto de salida, especialmente de la energía. Así, desde el punto de vista económico, no sólo se tienen en cuenta los gastos que se originan, sino también los ingresos realizados. En casos individuales puede justificarse un funcionamiento de la instalación que se desvía del caso ideal que ocasiona gastos mayores por unos ingresos aumentados. Los valores reales calculados de los costes se comparan con valores teóricos determinados de forma teórica y se indica la desviación. Con ello se consigue, independientemente del proceso de transformación realmente en curso, un control sobre los costes que se generan. Al mismo tiempo, mediante la comparación de los valores reales de los costes con los valores teóricos se proporciona información sobre la rentabilidad de la instalación. Los avisos de estado en el sentido de la invención pueden ser en este caso magnitudes de medida analógicas y binarias y señales de estado derivadas de partes de la instalación y componentes.

A partir de las reivindicaciones dependientes se desprenden configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.

En la primera configuración ventajosa, en la determinación de los valores reales de los costes se tienen en cuenta los gastos para los insumos de la instalación, especialmente el combustible. Estos gastos proporcionan información sobre el empleo financiero real directamente determinado por la instalación.

Según una segunda configuración ventajosa, al determinar los valores reales de los costes se tienen en cuenta los gastos para la instalación, especialmente para la amortización, necesidades propias, personal y/o mantenimiento. Para ello se incluyen, además de los gastos de combustible, también el desgaste de la instalación y de los componentes, el gasto de personal y otros gastos regulares. El modelo de cálculo detecta entonces un funcionamiento considerado de la instalación que, por ejemplo, reduce el desgaste o permite alargar los intervalos de mantenimiento. A pesar de los gastos de combustible posiblemente más altos, pueden conseguirse en conjunto costes de funcionamiento más reducidos.

De forma ventajosa, al superar una desviación que puede determinarse previamente de los valores reales de los costes respecto de los valores teóricos, se emite un aviso de advertencia. Este aviso de advertencia sensibiliza al personal de servicio y hace que se preste atención a un funcionamiento no económico de la instalación. Por tanto, se mejora fundamentalmente la conciencia sobre los costes del personal de servicio.

Según un perfeccionamiento ventajoso, al superar una desviación que puede determinarse previamente de los valores reales de los costes respecto de los valores teóricos se requiere una entrada manual de un usuario. La entrada manual sirve como confirmación de que realmente el funcionamiento no-económico de la instalación es intencionado, por ejemplo, para fines de prueba de la instalación. Además, esta entrada mejora nuevamente la conciencia sobre los costes del personal de servicio.

En una configuración ventajosa, al superar una desviación que puede determinarse previamente de los valores reales de los costes respecto de los valores teóricos se emite una solicitud de comprobación de los componentes con dicha desviación. El procedimiento según la inversión no indica únicamente los costes aumentados, sino que proporciona soluciones para reducir los costes. La información técnica correspondiente puede introducirse en el modelo de cálculo y tenerse en cuenta durante la simulación del proceso de transformación. Las funciones defectuosas de la instalación pueden detectarse rápidamente y solventarse.

Los avisos de estado y/o resultados de los cálculos del modelo de cálculo pueden alimentarse a un sistema de propuestas para determinar de forma automática una o varias propuestas para mejorar la rentabilidad de la instalación; especialmente pueden determinarse propuestas que insinúen un funcionamiento adicional de la instalación a pesar de perjudicar uno o varios artículos de costes en relación con la rentabilidad de toda la instalación o pueden determinarse propuestas que aconsejen una necesidad directa o indirecta de acciones, por ejemplo, un mantenimiento que ha de llevarse a cabo.

Esta configuración posibilita una combinación de los avisos de estado recibidos para los componentes individuales. Dado que los componentes están unidos entre sí mediante el proceso que se desarrolla en la instalación, ha de partirse de que el estado de funcionamiento de un componente que se dispone aguas arriba influye sobre el estado de funcionamiento de un componente que se dispone aguas abajo. Mediante una combinación de los avisos de estado individuales entre sí se detecta de forma fiable este tipo de efectos recíprocos entre los componentes individuales y se evitan los diagnósticos a distancia. De forma alternativa o adicional a los avisos de estado pueden utilizarse también resultados de cálculo del modelo de cálculo.

Según un perfeccionamiento ventajoso, la o las propuestas determinadas se muestran de forma óptica y/o acústica en un dispositivo de indicación y/o se comunican a un sistema superior. Con ello se hace que el personal de servicio preste atención a las propuestas determinadas por el sistema de propuestas. La comunicación a un sistema superior posibilita un registro y una gestión centrales de las instalaciones separadas espacialmente entre sí.

De forma ventajosa, se supervisa el funcionamiento de la instalación por un sistema independiente de conducción del proceso. El modelo de cálculo funciona independientemente de la instalación y no se acopla por sí mismo en el funcionamiento de la instalación. Con ello se garantiza un funcionamiento fiable de la instalación. Además, el procedimiento según la invención puede equiparse posteriormente en instalaciones ya existentes.

Según un perfeccionamiento ventajoso se transmiten los avisos de estado al sistema de conducción del proceso y desde allí al modelo de cálculo. Los avisos de estado registrados en instalaciones ya existentes normalmente son suficientes para el modelo de cálculo. No son necesarios instrumentos de medición adicionales, de manera que el modelo de cálculo puede equiparse posteriormente con un gasto mínimo.

A continuación se describe detalladamente la invención basándose en un ejemplo de realización que se muestra de forma esquemática en el dibujo. Muestran:

la figura 1, una representación esquemática de una instalación y de un proceso de transformación,

la figura 2, un diagrama de flujos del procedimiento según la inversión, y

la figura 3, un diagrama de flujos para la elaboración automática de las propuestas.

La figura 1 muestra a título de ejemplo una representación esquemática de una instalación 10 para la transformación de un combustible 13 fósil en energía 15. La instalación 10 comprende una serie de componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 diferentes. El combustible 13 se alimenta a la instalación 10 en la dirección de la flecha 14. En la instalación 10 tiene lugar un proceso de transformación en el que el combustible 13 se transforma en energía 15 por medio de los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6. La energía 15 se entrega en la dirección de la flecha 16 a consumidores, no mostrados de forma detallada.

Para el control y supervisión o regulación de la instalación 10 y de sus componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6, así como del proceso de transformación está previsto un sistema 18 de conducción del proceso (PLS). El estado de funcionamiento de los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 se comunica mediante avisos 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado al sistema PLS 18. El sistema PLS 18 está conectado con una unidad 19 de entrada y salida para indicar el estado de funcionamiento, así como para introducir instrucciones.

Según la invención, además del sistema PLS 18 está previsto un modelo 20 de cálculo de la instalación 10. El modelo 20 de cálculo está conectado, al igual que el sistema PLS 18, con una unidad 21 de entrada y salida. Éste comprende un modelo teórico de la instalación 10 y sus componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 y determina los costes que se producen en los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 así como los costes totales de la instalación 10. La información necesaria la suministra el sistema PLS 18 al modelo 20 de cálculo, tal como se muestra de forma esquemática mediante la flecha 22. Por tanto, para el funcionamiento del modelo 20 de cálculo por regla general no son necesarios aparatos de medición propiamente dichos. Según la forma de realización, el modelo 20 de cálculo puede transmitir información nuevamente al sistema PLS 18.

En el caso de la forma de realización según la invención de acuerdo con la figura 1, está previsto adicionalmente un sistema 25 de propuestas. A este sistema 25 de propuestas se alimentan avisos 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado y/o resultados de los cálculos del modelo 20 de cálculo tal como se indica mediante la flecha 26. Partiendo de los avisos 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado y/o de los resultados de los cálculos el sistema 25 de propuestas determina una o varias propuestas para mejorar la rentabilidad de la instalación 10. Estas propuestas se transmiten al módulo 21 de entrada y salida, tal como se muestra mediante la flecha 27.

Para aumentar la precisión no sólo puede utilizarse información actual mediante los estados de funcionamiento de este tipo de la instalación 10, sino también información pronosticada.

La figura 2 muestra un diagrama de flujos del procedimiento según la invención. En la etapa I se registra el estado de funcionamiento de los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 por medio de avisos 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado. Estos avisos 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado se transmiten en la etapa II al modelo 20 de cálculo. El modelo 20 de cálculo determina según la etapa III los costes reales que acaecen en los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 individuales. En la etapa IV se comparan los costes reales determinados con valores teóricos predeterminados para los costes. Si la diferencia es menor de una desviación predeterminada, entonces esto se comunica, de acuerdo con la ramificación 1, al dispositivo 23 de indicación. Este dispositivo 23 de indicación puede estar integrado en el módulo 21 de entrada y salida o alimentarse mediante el sistema PLS 18 al módulo 19 de entrada y salida. En caso de diferencias mayores, de acuerdo con la ramificación 0, se emite una advertencia que requiere un acuse 24 de recibo. Junto con la advertencia puede emitirse una solicitud de comprobación.

Al determinar los costes en la etapa III, pueden tenerse en cuenta diferentes influencias. Según la etapa A, se tienen en cuenta los gastos de combustible 13. En la etapa B se tienen en cuenta además los gastos de la instalación 10, tales como mantenimiento, desgaste, necesidades propias, personal, etc. La etapa C posibilita la inclusión de los ingresos obtenidos al suministrar la energía 15. Con ello pueden considerarse en el modelo 20 de cálculo todos los factores económicos por parte de gastos e ingresos.

La figura 3 muestra un diagrama de flujos para la elaboración de propuestas de forma automática de acuerdo con el sistema 25 de propuestas. Primero, en la etapa VI, se comparan los avisos 17 de estado obtenidos por el modelo 20 de cálculo, así como, dado el caso, otros valores, con modelos de referencia almacenados de antemano. Estos modelos de referencia se almacenan de forma específica para la instalación para diferentes estados de funcionamiento. A continuación, el sistema 25 de propuestas lleva a cabo en la etapa VII una comparación entre los modelos de referencia y la información obtenida. En caso de que no se determine ninguna coincidencia, de acuerdo con la ramificación cero, se regresa a la etapa VI. Si el sistema 25 de propuestas determina una cierta calidad de coincidencia, en la etapa VIII se selecciona, de acuerdo con la ramificación 1, el siguiente modelo de referencia y se emiten la o las propuestas correspondientes. La emisión puede realizarse en el módulo 21 de entrada y salida, tal como se muestra en la figura 1. De forma alternativa, naturalmente también es posible realizar la emisión en el módulo 19 de entrada y salida del sistema PLS 18. La determinación así como la emisión de la o las propuestas se indica de forma óptica y/o acústica y se despierta la atención del personal de servicio. De forma alternativa o adicional, según la etapa IX puede elaborarse un informe y almacenarse, así como transmitirse en la etapa X a un sistema superior, tal como, por ejemplo, una red de ordenadores o sistema de gestión de la producción para el tratamiento adicional.

Las propuestas elaboradas por el sistema 25 de propuestas pueden seleccionarse a partir de una cantidad de instrucciones de tratamiento del personal de servicio programadas previamente de forma específica a la instalación. Sin embargo, también pueden contener información elaborada de forma automática, tal como el código de información de los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 implicados de la instalación 10, parámetros de funcionamiento actuales y que pueden conseguirse de forma teórica, así como el aviso 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado.

Gracias a una combinación de los avisos 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado individuales entre sí, así como, dado el caso, la inclusión de otros resultados de cálculo del modelo 20 de cálculo se crea una imagen fiable de la instalación 10. Esta imagen tiene en cuenta que los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.6 de la instalación 10 se influyen recíprocamente. Un estado de funcionamiento no satisfactorio de los componentes 11.6 no debe ser atribuido obligatoriamente a un fallo del componente 11.6, sino que puede estar ocasionado por uno de los componentes 11.1, 11.2, ..., 11.5 colocados aguas arriba. Este tipo de estados de la instalación 10 se evita de forma fiable gracias a una combinación de los avisos 17.1, 17.2, ..., 17.6 de estado entre sí.

Si se detecta, por ejemplo, un empeoramiento de la diferencia de temperatura media logarítmica (LM-TD) del agua de refrigeración en el condensador de una central eléctrica, entonces se elabora la propuesta de limpiar el condensador principal en la próxima oportunidad. El sistema 25 de propuestas tiene en cuenta en este caso al mismo tiempo el próximo estado de parada planificado de la instalación y determina si económicamente es más útil una desconexión automática y una limpieza inmediata de la instalación 10 o un funcionamiento que se desvía del estado ideal. La propuesta realizada por el sistema 25 de propuestas se genera sobre la base de su alto potencial económico de mejora dado que un mal LTMD es un indicio de un mal vacío del condensador principal y, por tanto, de un grado de rendimiento empeorado de la instalación 10.

En el módulo 21 de entrada y salida se indican grandes desviaciones de los costes reales calculados respecto de los costes teóricos determinados previamente y requieren un acuse de recibo por parte del personal de servicio. Con ello se controlan no sólo los costes durante el funcionamiento de la instalación 10, sino que también se mejora fundamentalmente la concienciación del personal de servicio en relación con los costes.

Claims (10)

1. Procedimiento para controlar los costes que se generan durante el funcionamiento de una instalación (10) , especialmente de una instalación para la transformación de combustibles (13) fósiles en energía (15), de modo que se registra el estado de funcionamiento de cómo mínimo un componente (11) de la instalación (10) por medio de un aviso (11) de estado, caracterizado porque el aviso (17) de estado se alimenta a un modelo (20) de cálculo de la instalación (10), mediante el modelo (20) de cálculo se determinan los valores reales de los costes que se producen en uno o varios componentes (11) de la instalación teniendo en cuenta los ingresos procedentes del suministro del producto de salida, especialmente la energía (15), y se comparan con valores teóricos que pueden determinarse previamente para los costes, y se indica la desviación entre valores reales y valores teóricos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque al determinar los valores reales de los costes se tienen en cuenta los gastos para el insumo de la instalación, especialmente el combustible (13).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque al determinar los valores reales de los costes se tienen en cuenta los gastos para la instalación (10), especialmente para la amortización, necesidades propias, personal y/o mantenimiento.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al superar una desviación que puede determinarse previamente de los valores reales de los costes respecto de los valores teóricos se emite una advertencia.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al superar una desviación que puede determinarse previamente de los valores reales de los costes respecto de los valores teóricos se solicita una entrada manual de un usuario.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al superar una desviación que puede determinarse previamente del valor real de los costes respecto de los valores teóricos se emite una solicitud (24) de comprobación de los componentes (11) con la desviación.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los avisos (17) de estado y/o resultados de cálculo del modelo (20) de cálculo se suministran a un sistema (25) de propuestas para determinar de forma automática una o varias propuestas para mejorar la rentabilidad de la instalación (10).

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la determinación de la o las propuestas se muestra en un dispositivo (21) de indicación de forma óptica y/o acústica o se transmite a un sistema superior.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el funcionamiento de la instalación (10) se supervisa por un sistema (18) de conducción del proceso independiente.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque los avisos (17) de estado se transmiten al sistema (18) de conducción del proceso y desde allí al modelo (20) de cálculo.