Präsentation_Zwiellehner_WtE_Bremen_2011 ... - Corrmoran
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Evaluierung der betrieblichen Möglichkeiten zur<br />
Einflussnahme auf eine gemessene Korrosionsrate<br />
in Anlagen zur therm. Abfallbehandlung<br />
Martin H. <strong>Zwiellehner</strong><br />
SAR GmbH<br />
Prozess- u. Umwelttechnik<br />
www.feuerungstechnologie.com<br />
Evaluierung der betrieblichen Möglichkeiten zur Einflussnahme auf eine gemessene Korrosionsrate in Anlagen zur therm. Abfallbehandlung waste to energy, <strong>Bremen</strong>, <strong>2011</strong> M. <strong>Zwiellehner</strong>, SAR Prozess- u. Umwelttechnik 1
Liefer- u. Leistungsumfang, Motivation<br />
• Beratung, Gutachten<br />
• Prozessplanung & Engineering<br />
• Auswahl, Lieferung und Montage der E-MSR-Geräte<br />
• Hydraulikanlagen, Rosthydraulik<br />
• Elektroplanung, Schaltschrankbau<br />
• Prozessleittechnik<br />
• Montage & Inbetriebnahme<br />
• Schulung, Service, Fernwartung<br />
• Feuerungs(um)bau und -optimierung,<br />
• Feuerungsleistungsregelung für MVA<br />
Unsere Erfahrung: Thema „Kesselkorrosion“ ist unter den Betreibern sehr präsent !<br />
Warum? Weil jeder Kesselschaden eine „teure Angelegenheit“ ist !<br />
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Problem: Wie kann man die Korrosion messen?<br />
Wiederkehrende Schichtdickenmessung an<br />
exponierten Stellen im Kessel und chem. Belagsanalysen<br />
sind Stand der Technik.<br />
Quelle: Fa. Cor r moran GmbH<br />
... dann ist es zu spät!<br />
Relativ neu hingegen ist die Möglichkeit zur online-<br />
Korrosionsmessung.<br />
Online-Korrosionsmesung mittels „Korrosionssonde“.<br />
Methodik ist nicht (mehr) in der wissenschaftlichen Experimentalphase, praxistauglich und am Markt etabliert.<br />
Nach eingehender Evaluierung an mehreren MV-Anlagen für tauglich befunden.<br />
Bewusst wird das Messprinzip nicht hinterfragt oder in Frage gestellt obliegt der Wissenschaft !<br />
Für die vorliegende Untersuchung stand der Praxisbezug im Vordergrund!<br />
Das gemessene Korrosionssignal wird wie ein „normaler“ Messwert behandelt.<br />
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Frage- und Aufgabenstellung<br />
Sekundärmaßnahmen Additive, Chlor-Out ® , S-Pellets etc.<br />
Kann eine Kesselkorrosion<br />
mit Primärmaßnahmen (positiv)<br />
beeinflusst werden?<br />
Primärmaßnahmen<br />
Verfahrenstechnische Primärmaßnahmen<br />
Feuerraumgeometrie<br />
Verbrennungsrost<br />
Verbrennungsluft<br />
konstruktive<br />
Primärmaßnahmen<br />
Betriebliche Primärmaßnahmen<br />
Konditionierung / Homogenisierung<br />
des Brennstoffs<br />
Regelbarkeit der Stellglieder<br />
(Feuerleistungsregelung)<br />
Aufgabenstellung und Zielsetzung:<br />
Identifizierung von geeigneten(!) Müllverbrennungsanlagen,<br />
Durchführung von Versuchskampagnen,<br />
Auswertung der Betriebsdaten,<br />
Identifikation von relevanten Fahrweisen/Betriebszuständen.<br />
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Messprinzip und Einbauort<br />
Verwendung eines Potentiostaten als Gleichspannungsquelle und als Amperemeter zur Strommessung.<br />
Hauptanwendung von Potentiostaten sind die Charakterisierung von ionenleitenden Festkörpern (Elektroden).<br />
Spannung an Arbeits- und Gegenelektrode Messung I als f(U).<br />
Berechnung Korrosionsleitwert (KLW) aus U und I; KLW ~ Abzehrrate [mm].<br />
Auskopplung eines Analogsignales und Einlesen in das zentrale Prozessleitsystem (Zeitstempel).<br />
Quelle: Fa. Cor r moran GmbH<br />
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Durchgeführte Versuche an verschiedenen MVA (Auszug)<br />
Laständerungen (Dampfleistung).<br />
Primärluftumverteilung innerhalb der Primärluftzonen („langes Feuer“, „kurzes“ Feuer).<br />
Erhöhung Primärluft, Erhöhung Sekundärluft, Umverteilung Primärluft – Sekundärluft.<br />
Zonenselektive Variation der Rostgeschwindigkeiten und von Pausenzeiten („dünnes Müllbett“, „dickes Müllbett“).<br />
Variation der Hublänge der Beschickung („kleinere Portionen“).<br />
Variation der Rauchgasmenge (O 2 -Überschuss).<br />
Erhöhung Menge Rezirkulationsgas.<br />
Rußblasen mit / ohne Lastabsenkung, Nassabreinigung.<br />
Unterschiedliche Sondenpositionierung (Strömungsgeschwindigkeit).<br />
Exkurs: Warum der Aufwand?<br />
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Versuch: Laständerungen<br />
Rauchgastemp. Ende 2. Zug<br />
Korrosionssignal gemessen<br />
Dampfmassenstrom<br />
(Soll- + Istwert)<br />
14 Tage<br />
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Versuch: Variation der Rostgeschwindigkeiten<br />
Dampfmassenstrom<br />
Rostgeschwindigkeiten<br />
Zone 1+2<br />
Korrosionssignal gemessen<br />
13 Tage<br />
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Versuch: Reduktion der Rostgeschwindigkeiten<br />
Dampfmassenstrom<br />
Rostgeschwindigkeiten<br />
Zone 1+2<br />
Korrosionssignal gemessen<br />
7 Tage<br />
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Versuch: Variation der Primärluft in der Hauptverbrennungszone<br />
Korrosionssignal gemessen<br />
Dampfmassenstrom<br />
Primärluftmenge Zone 3<br />
mind. Kühlluftmenge<br />
2 Tage<br />
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Versuch: Erhöhung der Rezirkulationsgasmenge<br />
Korrosionssignal gemessen<br />
Dampfmassenstrom<br />
Feuerraumtemp. Kesseldecke<br />
Menge Rezirkulationsgas<br />
6 Tage<br />
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Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit<br />
Positionierung von 2 Korrosionsmess-Sonden im 2. Zug einer MVA<br />
Sonde 1<br />
Sonde 2<br />
14 Tage<br />
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Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit<br />
Sonde 2<br />
Sonde 1<br />
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Zusammenfassung<br />
Einflüsse auf die Korrosion<br />
(Stand der Wissenschaft):<br />
Rohrwandtemperatur: ̌<br />
Rauchgastemperatur: ̌<br />
Strömungsgeschwindigkeit: ̌<br />
Konstruktives Merkmal der Anlage; nach konstruktiver<br />
Fertigstellung der nicht mehr beeinflussbar.<br />
Durch Primärmaßnahmen nur bedingt beeinflussbar.<br />
Maximal möglich ist ein guter Kompromiss.<br />
Rauchgaszusammensetzung / Partikel: <br />
(Noch) nicht durch Primärmaßnahmen beeinflussbar.<br />
̌ : konnte durch den Einsatz der Korrosionsmessung im Rahmen der vorgestellten Versuche nachgewiesen werden.<br />
: konnte durch den Einsatz der Korrosionsmessung im Rahmen der vorgestellten Versuche nicht nachgewiesen<br />
werden.<br />
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Ausblick<br />
Aktuelles Projekt (z.Z. in Umbau- bzw. Inbetriebnahmephase): MVA, Haus- und Gewerbemüll, Vorschubrost, 90 t/h bei 40 bar und 400 °C<br />
Korrosionsmessungen mit<br />
Sonde<br />
K<br />
SAR-<br />
Feuerungsregelung<br />
neu<br />
neue<br />
Rosthydraulik-<br />
Ansteuerung mit<br />
umfangreichen<br />
Möglichkeiten zur<br />
Fahrweise der<br />
Rostzonen +<br />
Beschickung<br />
IR-Strahlungspyrometer<br />
T FR<br />
m D<br />
O 2<br />
T Br<br />
FL<br />
IR-Feuerraumkamera zur Detektion und Regelung der<br />
System zur<br />
videobildbasierten<br />
Feuerlage- und<br />
Feuerlängenregelung<br />
Brennbetttemperaturen<br />
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !<br />
Gerne können wir die Diskussion fortsetzen in der Halle 7 am Stand D24 !<br />
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