Análisis y solución a problemática de rotura de tubos en generadores de vapor

Resumen

En este trabajo se analizó la rotura de tubos en el sobrecalentador terciario y recalentador de un generador de vapor operando al 25% y 100% de carga. Se propuso un análisis de 3 pasos, el cual consistió de: un modelado termodinámico de cada sección, un modelado fluidodinámico para conocer la distribución de perfiles de velocidad así como la temperatura de los gases de combustión dentro del generador, y por último, un rediseño aerodinámico basado en deflectores de flujo. Se determinó que la rotura de los tubos se debe a la recirculación de los gases a alta velocidad justo después del sobrecalentador, dando como resultado puntos calientes en el área donde se produce la falla. Como solución se propuso la colocación de un deflector para redirigir el flujo de gases y así evitar la formación de vórtices. Esta propuesta fue simulada para un deflector posicionado a 0°, 6°, 9°, 12° y 15° de inclinación, obteniéndose que la inclinación a 9° fue la mejor opción para evitar la recirculación de gases. Este método propuesto puede extenderse a diversos generadores de vapor en operación que experimenten la misma falla, evitando los enormes gastos que se generan por la rotura de tubos y la falta de disponibilidad en la producción energética.