Højtemperaturkorrosion i affaldsanlæg - FMV

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. 



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 


Affald 

Biomasse 

Halm 

Fossile brændsler 

Forgasning 

After sales service 

Renovering 


Forretningsområder 



Affaldsanlægget – horisontal overheder 

AffaldPlus + , linie 4 

Næstved 

Fossil/Biomasse 

~20%/80% 

Volumenreduktion: ~90% 

Vægtreduktion:~75% 

~80% CO 2 neutral 

© 2008 Babcock & Wilcox Vølund A/S. All rights reserved. .6 

G


Affaldsanlæget – vertikal overheder 

Overbeholder 

50 bar / 260 °C 

Forbrændingsrist 

Baffelvæg 

OH1A 

OH1B 

OH1C 

OH3 

OH2 

Boden, Sverige 


Hvor korrosionsbeskytter man i en kedel? 


Temperatur (C) 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Mættet damp 

Damptrykskurve 

0 20 40 60 80 100 

Tryk (bar) 

Overmættet damp 



Panelvægge i P 265 GH 

Damptemperaturen er typisk 250°C 

Metaltemperaturen er 260-300°C 

Røgassen er typisk 1050°C 

P 265 GH er varmefast op til 450°C. 

Model fra Dr. J. Krüger, VWT-Ing. Büro 



Vandrørskedel 

Vand og damp løber i rørene 

Røggassen er uden på rørene 

Der opbygges en gastæt kasse 


Murværk 


Korrosionsbeskyttelse i kedel 

Korrosionsbeskyttelse 

Isolering 

Billigt 

Uforudsigeligt vedligehold 

Inconel 625 

Korrosionsbeskyttelse 

Dyrt 

Forudsigeligt vedligehold 



Korrosionsbeskyttelse i fyrrum 

Slaggepåbagning 

Vandkølet slidzone 



Panelvægskorrosion 



Inconel 625 som korrosionsbeskyttelse 

Ni- legering 

0.1% C 

20-23% Cr 

5 % Fe 

8-10% Mo 

3-4% Nb 

Panelsvejst CMT 

Panelsvejst CMT 

Spiralsvejst 



Finnekorrosion 

Damptemperatur 260°C 

Rørtemperatur < 310°C 

Finnetemperatur 380-400°C 


250°C 

250°C 

263°C 

271°C 


269°C 

272°C 

Model fra T. Herzog, CheMin 

Finnekorrosion 



Hvirvelstrømme er også korroderende 


Overbeholder 

50 bar / 260 °C 

Forbrændingsrist 

Boden, Sverige 


Korrosion i overhedersektionen 

Baffelvæg 

Overmættet damp 

40 bar og 400°C 

Metaltemperatur 410-450°C 

OH3 

OH2 

16Mo3 

Legeret med 0.25-0.35% Mo 

Varmefast op til 500°C 



Korroderede overhederrør 



Påsvejste beskyttelsesskaller 


Aske og saltsmelter på overhederrør 

Billeder fra T. Herzog, CheMin 




Aflejringer på kedelrør 

Røggas 

Damp 

CO 2 , O 2 , HCl, H 2 O, 

KCl, NaCl, SO 2 , SO 3 

Belægningen består af: 

Aske 

Salte af Si, Na, K, Mg, Ca, Pb, Zn, 

Fe, Al, O, Cl, SO 4 2- , CO3 2- 



Aflejringer på kedelrør 

CaSO 4 , NaSO 4 

NaCl, KCl 

SiO 2 , Fe 2 O 3 

Fe 2 O 3 

FeCl 2 / Fe 3 O 4 

Stål 

Billede fra T. Herzog, CheMin 



Godstykkelsen svinder i vindretningen 



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 



Kemisk sammensætning af affald 

Calcium, Ca 27 g/kg affald 

Natrium, Na 6 g/kg affald 

Kalium, K 2,5 g/kg affald 

Klor, Cl 7 g/kg affald 

Fluor, F 0,2 g/kg affald 

Svovl, S 1 g/kg affald 

Fosfor, P 0,7 g/kg affald 

Zink, Zn 1,5 g/kg affald 

Kobber, Cu 1 g/kg affald 

Bly, Pb 0,7 g/kg affald 

Cadmium, Cd 0,01 g/kg affald 

Kviksølv, Hg 0,003 g/kg affald Belevi, H. 1996 



Hvorfor er affald korroderende? 

Stålet angribes direkte af HCl eller Cl 2 i røggassen. 

Stålet angribes af saltsmelter under askeaflejringer på 

overhederrør og flader. 

Rene salte 

NaCl 

KCl 

FeCl 2 

ZnCl 2 

Smeltepunkt 

801°C 

772°C 

676°C 

292°C 

Eutektiske systemer 

25 NaCl – 75 FeCl 3 

55 ZnCl 2 – 45 KCl 

60 KCl – 40 FeCl 2 

58 NaCl – 42 FeCl 2 

Smeltepunkt 

156°C 

230°C 

355°C 

370°C 



Kendte tiltag for at reducere korrosion 

Lavere temperatur i ovnrummet 

Reducere indfyrede mængde klor 

Substituere med sulfat 

Optimere strømningsforhold 



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 


Induktionshærdning 


Vølund compound coating 

Lysbue spraypåføring 



Vølund Compound Coating 

Avanceret metalcoating 

indeholdende Ni, Cr, Mo, Cu, B, Si 

Hvor er den øvre grænse for 

korrosion med dette nye 

materiale? 

Kontrolleret lagtykkelse 

Ensartet glat overflade 


S 



H 2 O 2 + SO 2 -> H 2 SO 4 

H 2 SO 4 -> H 2 O + SO 3 

SO 3 -> SO 2 + ½ O 2 



Korrosionsprobe 1000 timer v. 525 °C 

Reference 

16Mo3 


16Mo3 



Tak for opmærksomheden 

Spørgsmål?

Højtemperaturkorrosion i affaldsanlæg - FMV

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?