PROPOSTA DE IMPLEMENTAÇÃO DE SERVOACIONAMENTOS EM SISTEMAS DE RECUPERAÇÃO DE CALOR (WHRU) DE TURBOGERADORES EM FPSOs

Resumen

Esta pesquisa se concentra na análise técnica substituindo um sistema de instrumentação eletropneumático convencional que controla as paletas (dampers) de unidades de recuperação de calor residual (waste heat recovery unit - WHRU) acopladas a turbogeradores de 25 MW em plataformas offshore do tipo unidade flutuante de produção e Armazenamento (floating production storage and offloading - FPSO). O objetivo do estudo foi avaliar os impactos da adição de servomecanismos eletromecânicos com controle digital em malha fechada no desempenho dinâmico do sistema, na estabilidade térmica do processo e na eficiência energética macro da planta. A metodologia adotada baseou-se em uma revisão bibliográficasde artigos e manuais técnicos para elaborar a modelagem e simulação dinâmica do sistema termoenergético, calibrada com parâmetros operacionais representativos de condições reais de campo, considerando um turbogerador a gás e diesel como combustível, com potência nominal de 25 MW operando em regime típico de carga parcial. Os resultados indicaram melhorias significativas no comportamento dinâmico do sistema de controle, incluindo redução superior a 80% no tempo de resposta dos atuadores e aumento da precisão de posicionamento dos dampers. Observou-se também redução das oscilações térmicas no trocador de calor do WHRU, e aumento estimado de aproximadamente 3% na eficiência térmica do sistema, contribuindo para a redução do consumo específico de combustível. Adicionalmente, a arquitetura baseada em servomecanismos demonstrou potencial para elevar a confiabilidade e a disponibilidade operacional do sistema ao eliminar componentes pneumáticos suscetíveis a atrasos sistêmicos e falhas continuas no tempo. Conclui-se que a substituição da instrumentação eletropneumática por sistemas servoacionados constitui uma alternativa tecnicamente viável para modernização de sistemas de recuperação de calor em unidades offshore, contribuindo para maior eficiência energética, estabilidade operacional e integração com arquiteturas modernas de automação industrial.