Diagnóstico de fallas en el generador de vapor - Instituto de ...

Actividades de investigación10Análisis de fallaLa falla que se analizó para el sistema de control de combustión fue: Precalentador regenerativo atoradonorte.Evolución y consecuencias de la fallaLa capacidad del generador de vapor disminuye considerablemente al detenerse el precalentador y al incrementarsela temperatura por no haber transferencia de calor, principalmente por la baja temperaturaen el aire de entrada al hogar que servirá para la combustión.La evolución de las variables afectadas al presentarse el disturbio, empezará a observarse en el amperajedel motor del precalentador, el cual, se incrementará por encima de su valor normal, llegando a sobrepasarsu límite permitido de consumo de corriente, lo cual ocasionará que opere su protección por sobre corriente,activando la alarma correspondiente en el cuarto de control. Posteriormente, el amperaje del motorcaerá a cero; desde el atoramiento del precalentador dejará de realizar su función, teniéndose mayorgasto de combustible para la misma carga por el enfriamiento de aire para la combustión ya mencionada,y aunque se intente girar el precalentador, esto no será posible ya que las variables involucradas evolucionaránhasta valores críticos.La temperatura de gases a la salida del precalentador sube porque al pararse éste, dejade existir intercambio de calor y la temperatura de los gases que antes se transferiríaal aire, hará que la temperatura en la salida del precalentador aumente. Al aumentar lasalida de los gases del lado frío, el control de temperatura de aire a la entrada del precalentadorprovocará que el promedio suba y como consecuencia, el aire que entra alprecalentador disminuye su temperatura. La temperatura del aire a la salida bajará aúnmás por el atoramiento y al no haber transferencia de calor, la temperatura de los gasessubirá.Esta diferencia de temperaturas en el precalentador lado aire y lado gases, someterána esfuerzos térmicos al material de éste y provocará fatiga. Podría presentarse mayorflexión de su flecha y esto agravaría el atoramiento, además del derrateo de la unidad, sino se realizan las acciones correctivas adecuadas. También se corre el riesgo del incendiodel precalentador, aumentando el costo de los daños de la falla y como consecuenciala pérdida total de la generación de la unidad.Causas que provocan la fallaAlgunas causas que pueden provocar el atoramiento del precalentador son: que algunacanastilla se desprenda; que los sellos se desajusten o se muevan de su posición; dañodel motor en los elementos de engranaje; daño o desgaste de las chumaceras y algunadeformación en la estructura física del precalentador.Las causas de desprendimiento de componentes se incrementa cuando la calidad delcombustible quemado en una central es baja, debido a concentraciones altas de elementosindeseables que para este caso sería el azufre, haciendo que la corrosión de loselementos del precalentador provoque los daños mencionados (Ruz Hernández, J.A.et al., 2005).Simulación de la fallaLa falla se simuló a los 30 minutos de operación y sus características son que es súbita ypermanente, además de que la falla es total, es decir, no existen niveles de atoramiento.En las gráficas de las variables se puede observar el comportamiento con falla y sin fallade las mismas, y a partir de este comportamiento, se establecen los umbrales para eldiagnóstico.