Wirksame Vermeidung von und Umgang mit rauchgasseitiger Kesselkorrosion

Korrosion ist in der Industrie überall dort ein Problem, wo oxidierende Umgebungen auftreten. Die Forschungen zu den Mechanismen dieses Prozesses haben das schottische Unternehmen Mitsui Babcock veranlasst, gestaltungstechnische und betriebliche Richtlinien zur Reduzierung der Kesselkorrosion zu erstellen.

Bei der Bewertung der Eignung von Materialien für die Nutzung in Kesselrohren mit Hinblick auf das Korrosionspotenzial ist der Grenzwert ausschlaggebend. Hierbei handelt es sich um die Temperatur, bei der das Material den maximal zulässigen Korrosionsgrad erreicht. Das hängt nicht nur von der Temperatur ab, sondern auch vom Material des Rohrs, von der chemischen Behandlung der Rohroberfläche sowie von der Expositionszeit.

Diese Bedingungen wurden in einem Labor verstärkt, um den Grad der Metallabnutzung beurteilen zu können. In der Studie wurden 6 verschiedene Arten von Rohrmaterialien untersucht, die eine unterschiedliche Metallzusammensetzung hatten. Die Tests dauerten 1000 Stunden. Während dieser Zeit hatten die Materialien Kontakt mit 6 verschiedenen Oberflächenablagerungen bei Temperaturen bis zu 800 Grad Celcius. Die Temperatur wurde mit der resultierenden Metallabnutzung in Zusammenhang gesetzt, wodurch Grenzwerte bestimmt werden konnten.

Die Auswirkungen von Korrosion wurden außerdem in kleineren Verbrennungsprüfständen und auf industrieller Ebene untersucht. Um die Korrosionsmechanismen zu bestimmen, wurden der Betrieb von Überhitzer- und Zwischenerhitzerelementen und die Verbrennung von Abfallmaterial ebenso untersucht wie Brennkammerwandrohre in reduzierenden Umgebungen.

Auf Grundlage der Forschungsergebnisse wurden gestaltungstechnische und betriebliche Richtlinien erstellt. Diese enthalten Schätzwerte für den Korrosionsgrad von verschiedenen Kesselrohrmaterialien unter bestimmten Bedingungen und mit unterschiedlichen Brennstoffmaterialien. Außerdem werden optimale Standorte für Überhitzer- und Zwischenerhitzerelemente vorgeschlagen. Desweiteren wird ausführlich beschrieben, wie die Korrosion durch die bessere Steuerung von reduzierenden Umgebungen minimiert werden kann.

Für die On-Line-Reinigung von Instrumenten sowie für die Nutzung von Abdeckungen zum Schutz von empfindlichen Bereichen werden hervorragende Beispiele für Gestaltung und Betrieb allgemein erläutert. In den Richtlinien werden auch die Nutzung von Prognosemodellen für Korrosionsraten und die Online-Überwachung von Korrosion angesprochen.

Diese Informationen stehen allen Partnern zur Verfügung, die an einer weiteren Beschäftigung mit dem Thema der rauchgasseitigen Korrosion interessiert sind.