Korrosion på affaldsanlæg Korrosion i forskellige miljøer Temadag på Haldor Topsøe d. 15. september Rikke Mattsson R&D Engineer •Kort introduktion til Babcock & Wilcox Vølund •Præsentation af et affaldsanlæg •Hvor ses korrosion på en affaldskedel? •Eksempler på korrosion •Hvad er affald? •Hvorfor er affald korroderende? •Hvad kan man gøre? •Hvad er fremtiden? Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .2 Babcock & Wilcox Vølund BWV er blandt verdens førende leverandører af udstyr og teknologier, der er designet til at omdanne affald og biomasse til termisk energi. I løbet af de sidste 100 år, har BWV installeret mere end 500 linjer i mere end 70 lande. Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .3 Babcock & Wilcox Vølund 100% ejet af Babcock & Wilcox Power Generation Group Ltd., Ohio, USA Hovedkontor i Esbjerg Filialkontorer i Glostrup og Århus 400 ansatte i Danmark Datterselskab, Götavärken Miljö AB, i Göteborg Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .4 Forretningsområder Affald Biomasse Halm Fossile brændsler Forgasning After sales service Renovering Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .5 Affaldsanlægget – horisontal overheder ~80% CO2 neutral AffaldPlus+, linie 4 Næstved G Fossil/Biomasse ~20%/80% Volumenreduktion: ~90% Vægtreduktion:~75% Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .6 Affaldsanlæget – vertikal overheder Overbeholder OH1A 50 bar / 260 °C OH1B OH1C Baffelvæg OH3 OH2 Forbrændingsrist Boden, Sverige Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .7 Hvor korrosionsbeskytter man i en kedel? Damptrykskurve 350 Overmættet damp Temperatur (C) Mættet damp 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 Tryk (bar) Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .8 Panelvægge i P 265 GH P 265 GH er varmefast op til 450°C. Damptemperaturen er typisk 250°C Metaltemperaturen er 260-300°C Røgassen er typisk 1050°C Model fra Dr. J. Krüger, VWT-Ing. Büro Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .9 Vandrørskedel Vand og damp løber i rørene Røggassen er uden på rørene Der opbygges en gastæt kasse Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .10 Korrosionsbeskyttelse i kedel Murværk Korrosionsbeskyttelse Isolering Billigt Uforudsigeligt vedligehold Inconel 625 Korrosionsbeskyttelse Dyrt Forudsigeligt vedligehold Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .11 Korrosionsbeskyttelse i fyrrum Slaggepåbagning Vandkølet slidzone Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .12 Panelvægskorrosion Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .13 Inconel 625 som korrosionsbeskyttelse Ni- legering Panelsvejst CMT Panelsvejst CMT 0.1% C 20-23% Cr 5 % Fe 8-10% Mo 3-4% Nb Proprietary and Confidential Spiralsvejst © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .14 Finnekorrosion Damptemperatur 260°C Rørtemperatur < 310°C Finnetemperatur 380-400°C Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .15 Finnekorrosion 250°C 250°C 269°C 272°C 263°C 271°C Model fra T. Herzog, CheMin Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .16 Hvirvelstrømme er også korroderende Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .17 Korrosion i overhedersektionen Overbeholder Overmættet damp 50 bar / 260 °C 40 bar og 400°C Metaltemperatur 410-450°C Baffelvæg OH3 OH2 16Mo3 Forbrændingsrist Legeret med 0.25-0.35% Mo Varmefast op til 500°C Boden, Sverige Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .18 Korroderede overhederrør Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .19 Påsvejste beskyttelsesskaller Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .20 Aske og saltsmelter på overhederrør Billeder fra T. Herzog, CheMin Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .21 Aflejringer på kedelrør Røggas CO2, O2, HCl, H2O, KCl, NaCl, SO2, SO3 Belægningen består af: Damp Proprietary and Confidential Aske Salte af Si, Na, K, Mg, Ca, Pb, Zn, Fe, Al, O, Cl, SO42-, CO32- © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .22 Aflejringer på kedelrør CaSO4, NaSO4 NaCl, KCl SiO2, Fe2O3 Fe2O3 FeCl2 / Fe3O4 Stål Billede fra T. Herzog, CheMin Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .23 Godstykkelsen svinder i vindretningen Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .24 Hvad er affald? Gladsaxe kommune 2007 747 kg affald pr. person pr. år - 298 kg dagrenovation - 57 kg papir - 20 kg glas - 2 kg pap - 212 kg storskrald - 153 kg haveaffald - 5 kg "ukendt affaldstype" www.gladsaxe.dk Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .25 Kemisk sammensætning af affald Calcium, Ca Natrium, Na Kalium, K Klor, Cl Fluor, F Svovl, S Fosfor, P Zink, Zn Kobber, Cu Bly, Pb Cadmium, Cd Kviksølv, Hg Proprietary and Confidential 27 6 2,5 7 0,2 1 0,7 1,5 1 0,7 0,01 0,003 g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald g/kg affald © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. Belevi, H. 1996 .26 Hvorfor er affald korroderende? Stålet angribes direkte af HCl eller Cl2 i røggassen. Stålet angribes af saltsmelter under askeaflejringer på overhederrør og flader. Rene salte Smeltepunkt Eutektiske systemer Smeltepunkt NaCl 801°C 25 NaCl – 75 FeCl3 156°C KCl 772°C 55 ZnCl2 – 45 KCl 230°C FeCl2 676°C 60 KCl – 40 FeCl2 355°C ZnCl2 292°C 58 NaCl – 42 FeCl2 370°C Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .27 Kendte tiltag for at reducere korrosion • Lavere temperatur i ovnrummet • Reducere indfyrede mængde klor • Substituere med sulfat • Optimere strømningsforhold Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .28 Korrosionstiltag i B&W Vølund • Test af nye materialer Austenitiske overhederrør • Test af compound coatings 16Mo3 coated med en korrosionsfast legering • Implementering af opkøbt teknik Svovlrecirkulering Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .29 Vølund compound coating Lysbue spraypåføring Induktionshærdning Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .30 Vølund Compound Coating Avanceret metalcoating indeholdende Ni, Cr, Mo, Cu, B, Si Hvor er den øvre grænse for korrosion med dette nye •Kontrolleret lagtykkelse materiale? •Ensartet glat overflade Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .31 Svovlrecirkulering H2O2 + SO2 -> H2SO4 H2SO4 -> H2O + SO3 SO3 -> SO2 + ½ O2 S Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .32 Korrosionsprobe 1000 timer v. 525 °C Reference 16Mo3 Proprietary and Confidential Svovlrecirkulering 16Mo3 © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .33 Tak for opmærksomheden Spørgsmål? Proprietary and Confidential © 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .34
© Copyright 2024