Aplicaciones tecnológicasse deb<strong>en</strong> realizar maniobras operativas y/o modificacionesal arreglo de tuberías <strong>para</strong> garantizar que<strong>la</strong>s cajas de agua se ll<strong>en</strong><strong>en</strong> totalm<strong>en</strong>te.f. Realizar adecuada y periódicam<strong>en</strong>te el sop<strong>la</strong>do dehollín <strong>en</strong> los precal<strong>en</strong>tadores reg<strong>en</strong>erativos de aire(PRA) de <strong>la</strong> unidad 1, confirmando el purgado adecuadode <strong>la</strong> línea de vapor, así como el restablecimi<strong>en</strong>tode los sellos <strong>para</strong> reducir <strong>la</strong>s fugas de aire <strong>en</strong>el PRA B de <strong>la</strong> unidad 1.Análisis de fal<strong>la</strong>s <strong>en</strong> tubos del g<strong>en</strong>eradorde vapor de <strong>la</strong>s U-1 y U-2 de <strong>la</strong> CT FelipeCarrillo Puerto de Val<strong>la</strong>dolid, YucatánCon <strong>la</strong> finalidad de determinar <strong>la</strong> composición química yevaluar <strong>la</strong>s condiciones microestructurales a un tubo depared de agua, del g<strong>en</strong>erador de vapor de <strong>la</strong> unidad 2 de <strong>la</strong>C<strong>en</strong>tral Termoeléctrica Felipe Carrillo Puerto de Val<strong>la</strong>dolid,Yucatán, se realizaron análisis químico cuantitativoy metalográfico del material de éste. Se determinó queel orig<strong>en</strong> de <strong>la</strong> fal<strong>la</strong> del tubo de pared de agua se debió alsobrecal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to de <strong>la</strong>rgo tiempo que pudo ocasionarsepor un recargami<strong>en</strong>to de f<strong>la</strong>ma (Mojica y otros, 2000). En<strong>la</strong>s figuras 5(a) y 5(b) se muestra <strong>la</strong> apari<strong>en</strong>cia típica de estetipo de fal<strong>la</strong>s.El propósito del análisis de fal<strong>la</strong>s <strong>en</strong> tubos de paredesdel hogar del g<strong>en</strong>erador de vapor, de <strong>la</strong>s unidades 1 y 2de <strong>la</strong> CT Felipe Carrillo Puerto, consiste <strong>en</strong> id<strong>en</strong>tificar sucausa raíz y emitir recom<strong>en</strong>daciones ori<strong>en</strong>tadas a corregir<strong>la</strong>s.Adicionalm<strong>en</strong>te, con <strong>la</strong> metodología aplicada <strong>en</strong> losprimeros dos casos de estudio, se calculó el perfil de temperaturasexteriores de los tubos del sobrecal<strong>en</strong>tador secundario(SC2) con el propósito de id<strong>en</strong>tificar algunoselem<strong>en</strong>tos que están expuestos a altas temperaturas y puedanpres<strong>en</strong>tar mecanismos de corrosión al operar el g<strong>en</strong>eradorde vapor con combustóleo.Durante una de <strong>la</strong>s inspecciones al g<strong>en</strong>erador de vaporde <strong>la</strong> unidad 2, se <strong>en</strong>contró falta de material refractariode protección de los soportes del SC2 y se observó una marcadadeformación de <strong>la</strong> pared <strong>la</strong>teral izquierda. En el<strong>la</strong> sedetectaron 16 tubos con fal<strong>la</strong>, el mecanismo de fal<strong>la</strong> que sepres<strong>en</strong>tó fue el de sobrecal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to localizado, provocadopor recargami<strong>en</strong>to de f<strong>la</strong>ma. Increm<strong>en</strong>tos localizados deflujo de calor pued<strong>en</strong> ser debidos a un sistema de combustión<strong>en</strong> ma<strong>la</strong>s condiciones, por lo que es muy importanteevaluar el estado global del sistema de combustión(quemadores, estabilizadores de f<strong>la</strong>ma, fichas, válvu<strong>la</strong>s, etc.)y su efici<strong>en</strong>te operación con el fin de evitar f<strong>la</strong>mas demasiadoanchas o <strong>la</strong>rgas, desviación de <strong>la</strong>s mismas o inestabilidadde quemadores. Las fal<strong>la</strong>s del g<strong>en</strong>erador de vapor de <strong>la</strong>s unidades1 y 2 se ac<strong>en</strong>tuaron al realizar <strong>la</strong>s pruebas re<strong>la</strong>cionadascon <strong>la</strong>s modificaciones al sistema de combustión utilizandogas natural como combustible.Otro hal<strong>la</strong>zgo de <strong>la</strong> inspección que contribuye aexplicar por qué dicha pared pres<strong>en</strong>ta deformaciones y hasido más afectada por sobrecal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos es <strong>la</strong> localizaciónno simétrica, respecto a <strong>la</strong> línea de c<strong>en</strong>tro del g<strong>en</strong>eradorde vapor, de los quemadores. Éstos se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran desp<strong>la</strong>zadoshacia una de <strong>la</strong>s paredes <strong>la</strong>terales (<strong>en</strong> <strong>la</strong> unidad 1hacia <strong>la</strong> pared derecha y <strong>en</strong> <strong>la</strong> unidad 2 hacia <strong>la</strong> izquierda,véase <strong>la</strong> Figura 5(c)).Con base <strong>en</strong> los resultados de <strong>la</strong> simu<strong>la</strong>ción se <strong>en</strong>contróque el aum<strong>en</strong>to de temperatura de los gases de combustióna <strong>la</strong> <strong>en</strong>trada del sobrecal<strong>en</strong>tador secundario (cavidad),debido al cambio de combustóleo por gas natural,fue de 90ºC a 100 % de carga y de 130ºC a 50% de carga.Una variable operativa importante <strong>en</strong> <strong>la</strong> conversión decombustóleo a gas natural es el flujo de atemperación, conFigura 5 (b). Acercami<strong>en</strong>tos de <strong>la</strong> zona con fal<strong>la</strong> deltubo donde se muestra <strong>la</strong> abertura de aproximadam<strong>en</strong>te1 cm de longitud.Figura 5 (a). Vista g<strong>en</strong>eral de <strong>la</strong> sección del tubo No. 45de <strong>la</strong> pared <strong>la</strong>teral derecha de <strong>la</strong> U-2.108 Instituto de Investigaciones Eléctricas
Boletín IIE, mayo-junio del 2001Figura 5 (c). Localización real de quemadores.CT Val<strong>la</strong>dolid unidad 2G<strong>en</strong>erador de vapor(vista frontal)Figura 5 (d). Com<strong>para</strong>ción de emisividad total <strong>en</strong> hornos.10.8PARED IZQUIERDAHOGAR125 135PARED DERECHA11000.60.40.202 4 6 8 10 12 14 16Altura del horno (m)184 184Q6 Q5 Q4Q1 Q2 Q3Quemando combustóleoQuemando gas naturalFigura 5 (e). Quemador de unidades 1 y 2 de <strong>la</strong> CT FelipeCarrillo Puerto.174,8 174,8609,6COTAS: CMel modelo de simu<strong>la</strong>ción se <strong>en</strong>contró que se requier<strong>en</strong> 24Ton/h <strong>para</strong> una pot<strong>en</strong>cia de 37.5 MW mi<strong>en</strong>tras que elfabricante indica 17 Ton/h.Las deformaciones de los tubos y roturas ocurridas<strong>en</strong> <strong>la</strong> parte superior de <strong>la</strong>s paredes del horno al operar elg<strong>en</strong>erador de <strong>la</strong> U-1 y U-2 con gas natural, se pued<strong>en</strong> explicarconsiderando los resultados experim<strong>en</strong>tales pres<strong>en</strong>tados<strong>en</strong> <strong>la</strong> gráfica de <strong>la</strong> Figura 5(d). La emisividad total delos gases de combustión producida por el gas natural aum<strong>en</strong>tadebido a que va disminuy<strong>en</strong>do <strong>la</strong> temperatura delos gases a lo alto del horno hasta <strong>en</strong>contrar un punto deinflexión (Blokh, 1988). En dicho punto el flujo térmicohacia <strong>la</strong>s paredes es más alto que <strong>en</strong> <strong>la</strong> parte inferior ydep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>do del diseño del horno <strong>en</strong> esa zona <strong>la</strong> calidaddel vapor es mayor, <strong>en</strong> esas condiciones <strong>la</strong>s paredes de lostubos son más suceptibles de sufrir sobrecal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to,se asume que esto sucedió <strong>en</strong> <strong>la</strong> pared <strong>la</strong>teral derecha de <strong>la</strong>U-1 y <strong>en</strong> <strong>la</strong> pared <strong>la</strong>teral izquierda de <strong>la</strong> U-2 dado que estasparedes, por <strong>la</strong> simetría antes m<strong>en</strong>cionada, se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tranmás cerca de los quemadores.Las fal<strong>la</strong>s a nivel de quemadores pued<strong>en</strong> deberse alrecargami<strong>en</strong>to de f<strong>la</strong>ma al utilizar gas natural como combustible,ya que cada quemador cu<strong>en</strong>ta con seis boquil<strong>la</strong>slocalizadas <strong>en</strong> <strong>la</strong> periferia del cilindro de 60 cm de diámetroaproximadam<strong>en</strong>te (ver Figura 5(e)), lo cual induce a p<strong>en</strong>sarque <strong>la</strong> f<strong>la</strong>ma es más ancha que <strong>la</strong> formada con combustóleo.Aunado a que una de <strong>la</strong>s paredes se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra 10 cm máscerca respecto con <strong>la</strong> pared que no se ha dañado. La experi<strong>en</strong>ciaindica que <strong>la</strong>s f<strong>la</strong>mas con gas son más cortas que <strong>la</strong>s decombustóleo.Otro elem<strong>en</strong>to que ha contribuido a aum<strong>en</strong>tar <strong>la</strong>scondiciones de riesgo de fal<strong>la</strong>, dada <strong>la</strong> geometría y posicionesde los quemadores, es el hecho de que al operar el g<strong>en</strong>eradorde vapor con gas natural el flujo de calor total que <strong>en</strong>tra alg<strong>en</strong>erador de vapor aum<strong>en</strong>ta del ord<strong>en</strong> del 6%, debido alInstituto de Investigaciones Eléctricas109