Intervjubaserad genomgång och sammanställning av korrosion och beläggningar i svenska avfallspannor RAPPORT F2008:08 ISSN

Transkript

1 Intervjubaserad genomgång och sammanställning av korrosion och beläggningar i svenska avfallspannor RAPPORT F2008:08 ISSN

2

3 Förord Korrosion och beläggningar i avfallseldade pannor är ett ganska vanligt problem. Problemen förekommer i kraftigt varierande grad i olika anläggningar. Avfallsförbränningsgruppen beslutade därför att göra en sammanställning över en del av de erfarenheter våra anläggningar haft genom åren. Uppdraget tilldelades ÅF och huvudförfattare har varit Katja Hofgren. Fokus för studien har varit elproducerande anläggningar, d.v.s. ångpannor. Malmö juli 2008 Håkan Rylander Ordf. Avfall Sveriges Utvecklingssatsning Avfallsförbränning Weine Wiqvist VD Avfall Sverige

4 Sammanfattning Runt om i Sverige finns det ett antal avfallsförbränningsanläggningar. Avfall är ett heterogent bränsle vars innehåll, värmevärde och fukthalt varierar med tiden. Det kan innehålla starkt korroderande ämnen eller sådana ämnen som befinner sig i smältfas i de temperaturintervall som förbränningen sker inom. De ovanstående parametrarna kan orsaka korrosion och beläggningar i pannans olika delar som i sin tur kan leda till kostsamma skador och driftstopp. Syftet med denna rapport är att sammanställa de erfarenheter som finns runt om i Sverige och vidarebefordra kunskaperna vidare till Avfall Sveriges medlemsorganisationer. Elva elproducerande avfallsförbränningsanläggningar har deltagit i undersökningen som har gått till på sådant sätt att en enkät för enklare parametrar har skickats ut till de utvalda anläggningarna. Enkäten har sedan kompletterats med en intervju för att få fram de erfarenheter, rörande korrosion och beläggningar som är gjorda vid anläggningarna. Både generella och mer pannspecifika erfarenheter har kommit fram under sammanställningens intervjubaserade del. De slutsatser som kan dras är bland annat att bränslet, driftsituationen och pannans konstruktion har betydelse för hur omfattande problemen blir. När det gäller bränslet är det av stor vikt att blanda avfallet väl så att variationer i värmevärden och fukthalt utjämnas. Om dessa variationer är för stora kan det nämligen resultera i att temperaturskillnaderna inuti pannan, både momentant och över tiden, är betydande. Det i sin tur kan orsaka påfrestningar på pannans material, vilket resulterar i en lägre livslängd. Driftsituationen har betydelse för hur väl bränslet blandas och hur det väl det sedan förbränns i förbränningszonen. För hög last kan innebära ökade problem inuti pannorna med exempelvis korrosion och beläggningar. Enligt teorin och laboratorieförsök har svaveladditiv, kaolin och ammoniumsulfat en positiv påverkan på beläggningar och korrosionsangrepp i pannor. Erfarenheterna vid de anläggningar som har utfört försök med någon typ av additiv är att det krävs så pass stora mängder av svavelhaltiga ämnen för att uppnå önskad effekt att det inte blir ekonomiskt försvarbart. Det beror dels på att kostnaden för att köpa in ämnena är hög och för att reningsutrustningen inte är dimensionerad för att klara av de ökande svavelhalterna. I vissa fall kan reningsutrustningen följaktligen behöva byggas om, vilket resulterar i höga kostnader. Pannans konstruktion med avseende på specifika belastningar och dimensioner har betydelse för hur väl den klarar av variationer av olika slag. Vid upphandling av en panna vid en av de deltagande anläggningarna ställdes krav på att pannan skulle vara tillräckligt stor för att klara de variationer i värmevärde, fukthalt och last som kan förekomma. Det resulterade i att pannan blev storleksmässigt större än vad liknande pannor med samma panneffekt är. Dessutom har pannans storlek betydelse för hur pannan drabbas av erosionsskador. I trånga passager ökar rökgashastigheterna, vilket kan ge erosionsskador på exempelvis tuber och överhettare. Slutligen bör det nämnas att ett helhetsperspektiv är av stor vikt när det gäller den komplexa korrosionsproblematiken. 2

5 Abstract Sweden have a number of waste-to-energy plants. Waste is a heterogeneous fuel with varying composition, heating value and humidity over time. It can contain very corrosive substances as well as substances which are in a melted phase within the actual temperature intervals of incineration. These factors can cause heavy corrosion and deposits in the boiler, which in turn might cause damage and production stop with economic consequences. The aims of this study were to gather experiences regarding corrosion gained at waste-to-energy plants in Sweden and share this knowledge to the member organisations of Avfall Sverige - Swedish waste management. Eleven waste-to-energy plants were participating in the study. Each plant in the study has been given a questionnaire, including a selection of basic parameters. To gather more general information as well as boiler specific experiences regarding corrosion and deposition, the questionnaire was followed by an interview. Conclusions from this study show, among others, that fuel properties, operating conditions and plant design features affect the corrosion progress. When it comes to the fuel, it is of great importance that the waste is well mixed, so that variations in heating value and humidity are reduced. If these variations are large it might lead to significant temperature variations within the boiler, instantaneous and over time. These factors can cause stress to the materials in different parts of the boiler, which could result in a lower lifetime. The plant operation conditions influence the mixing level and the combustion efficiency of the waste. Too high load might increase the probability of corrosion and deposition within the boiler. According to the theory and laboratory experiments sulphur additives, e.g. kaolin and ammonium sulphate, have a positive influence on deposition and corrosive attacks. However, plant experience shows that the quantity of sulphur additive necessary to achieve positive effects was so large that it had no economical benefit. This is partly due to the high cost of sulphur additives and partly to the fact that the flue gas cleaning process is not designed to cope with the increased sulphur levels. For this case the flue gas cleaning system has to be redesigned. The boiler design features, such as specific loads and dimensions, are also important when it comes to coping with the different variations mentioned above. During the procurement of one of the participating waste-to-energy plants, specific demands regarding the size of the boiler were specified. It was important that it was large enough to cope with variations in heat value, humidity and load. The result of these requirements was that this boiler is larger than others that have the same boiler effect. The size of the boiler is also important when it comes to the extent of erosion damages. In narrow passages, where the flue gas velocity increases, tubes and super heaters can be a subject to erosion damages. Finally it should be mentioned that a broad perspective is essential when it comes to corrosion and deposition problems. 3

6 Innehållsförteckning 1 INLEDNING Bakgrund Syfte Metod Urval Avgränsningar Disposition BELÄGGNINGAR OCH KORROSION, ENLIGT TEORIN Beläggningar Korrosion DE DELTAGANDE ANLÄGGNINGARNA Halmstad Högdalen Ljungby Linköping Lidköping Lomma Norrköping Sundsvall Sysav Renova Umeå SAMMANSTÄLLDA ERFARENHETER Övergripande erfarenheter Erfarenheter för Rosterpannor Erfarenheter för CFB-pannor Erfarenheter för BFB-pannor Åtgärder vid anläggningarna för att minska korrosion och beläggningar VIKTIGA IAKTTAGELSER FÖRSLAG PÅ FORTSATTA STUDIER Driften Dimensioner LITTERATURFÖRTECKNING BILAGOR

7 1 Inledning Vid förbränning av avfall är korrosion och beläggningar i pannorna ett problem som de flesta anläggningar stöter på. Det finns ett behov av att sammanställa de erfarenheter som finns kring dessa problem runt om i Sverige. I den här undersökningen har elva representativa kraftvärmeverk för avfallsförbränning kontaktats och de har fått redogöra för sina erfarenheter kring korrosion och beläggningar i deras avfallspannor. 1.1 Bakgrund Korrosion och beläggningar kan orsaka kostsamma skador på anläggningens olika delar. Dessutom kan de vara orsaken till driftstopp. När det gäller elproduktion vid avfallsförbränningsanläggningar är korrosionen en begränsande faktor för hur höga ångdata anläggningarna kan designas för. Det beror på att korrosionsangreppen ökar med ökande temperaturer. 1.2 Syfte Syftet med rapporten är att sammanställa de erfarenheter som finns kring högtemperaturkorrosion och beläggningar i ett antal svenska avfallspannor och att förmedla erfarenheter och kunskaper vidare till Avfall Sveriges medlemsföretag. 1.3 Metod För att kunna sammanställa de erfarenheter som de deltagande anläggningarna har, delades undersökningen upp i två delar. Del 1 genomfördes med hjälp av en enkät där frågor kring allmänna parametrar, rökgaserna, driftsituationen, bränslet och de värmeöverförande ytorna behandlades. Del 2 utgjordes av en intervjubaserad del där mer omfattande frågor som rör korrosions- och beläggningsproblemen togs upp. Intervjuerna hade i de flesta fall formen av en diskussion där intervjufrågorna fungerade som ett stöd. Materialet i det teoretiska kapitelet är hämtat från litteraturen och tidigare rapporter. 1.4 Urval De anläggningar som har deltagit i sammanställningen har en eller flera pannor med elproduktion. Flera av anläggningarna har även hetvattenpannor men det är bara de elproducerande pannorna som har omfattas av undersökningen. Att elproduktion har varit ett kriterium beror på att ångdata generellt är högre i elproducerande pannor än i hetvattenproducerande pannor. Nedan i tabell 1 visas de deltagande anläggningarna och viss övergripande information om dem i bokstavsordning. Informationen i tabell 1 är hämtad från enkätsvaren. 5

8 Tabell 1 De olika anläggningarna och dess elproducerande pannor Anläggning Antal pannor (st) Panntyp Pannleverantör Årtal för idrifttagande Nominella ångdata (Bar/Celsius) Pann-effekt (MW) Bränsle Hush/Indu (%) Halmstad 1 Roster FBE / /50 Högdalen 1 Roster Martin / /0 Högdalen 1 Roster Völund / /18 Högdalen 1 CFB FW / /100 Ljungby 1 Roster Völund / /10 Tekniska verken i Linköping 1 Roster Völund / /40 Lidköping 1 BFB Kvaerner bar 20 60/40 Lidköping 2 BFB Kvaerner bar 15 60/40 Återbruket, Lomma Händelöverket, Norrköping Korstaverket, Sundsvall Korstaverket, Sundsvall 1 CFB FW / % RTflis 1 CFB Metso / /40 1 Roster Völund / /25 1 CFB Götaverken / /93 Sysav- 1 Roster Martin / /10 Renova 1 Roster Martin / /45 Renova 2 Roster Von Roll / /45 Dåvamyren, Umeå 1 Roster Von Roll / Umeå har deltagit i intervjudelen, men på grund av oförutsedda och förklarliga händelser har dess enkätsvar uteblivit. Viss information har hämtats från Von Rolls hemsida. I Högdalens CFB-panna eldas industriavfall, Återbruket i Lomma eldar returträ och Sundsvalls CFBpanna eldar till största delen industriavfall. Dessa tre pannor kan inte helt och hållet jämföras med pannor som eldar hushållsavfall eftersom de olika avfallsfraktionerna innehåller olika typer av material och ämnen, där vissa är mer korrosiva än andra. 1.5 Avgränsningar Det är endast pannans högtemperaturdelar som omfattas av sammanställningen. 1.6 Disposition Rapporten inleds med ett kort och översiktligt teoretiskt kapitel där korrosion och beläggningar tas upp. Därefter, i kapitel 3, presenteras de deltagande anläggningarna med avseende på bränsle, driftdata och de erfarenheter som kom fram under intervjun. Efter detta kommer ett kapitel där generella erfarenheter sammanställs. Här redovisas även vissa erfarenheter som på grund av dess känsliga inne- 6

9 håll inte kan redovisas i anslutning till anläggningarna. Sedan tar viktiga iakttagelser plats i kapitel 6. Rapporten avslutas med förslag på ytterligare utredningar kring ämnet. 7

10 2 Beläggningar och korrosion, enligt teorin I det här kapitlet beskrivs bakgrunden till korrosion och beläggningar kortfattat. Om djupare information önskas hänvisas läsaren till de angivna referenserna i kapitel Beläggningar Beläggningar kan minska korrosionsangreppen om de fungerar som ett skyddande skikt. Men för det mesta brukar beläggningar förvärra korrosionen på exempelvis eldstadstuber, överhettare och andra värmeöverförande ytor. Det beror på att beläggningar hindrar syretillgången vid metallytan och skapar reducerande förhållanden. Under dessa reducerande förhållanden kan exempelvis klorföreningar i beläggningarna reagera med metallen och orsaka korrosion. Oavsett om beläggningarna minskar korrosionen eller bidrar till den så hindras värmeöverföringen i eldstadstuberna, överhettarna och övriga värmeöverförande ytor av dem. [1] 2.2 Korrosion Det viktigaste korrosionsframkallande ämnet vid avfallsförbränning är klor. Det finns ett flertal mekanismer som kan ligga bakom korrosionsangreppen. De dominerande orsakerna är: Klor som i någon form kommer i direktkontakt med metallen. Smältor som innehåller klor kan även lösa upp tubens skyddande oxidskikt. Fasta beläggningar hindrar syretillgången vid metallytan och det ger lokalt reducerande förhållanden. Kloret i beläggningen kan sedan reagera med metallen. När smältor som innehåller sulfater bildar beläggningar på tubytan, reagerar svavlet med metallen. [1] Bränslets fukthalt Reducerande förhållanden Eldstadskorrosion Temperaturerna på tubernas material styrs av mättningstemperaturen. Rökgastemperaturerna är som högst i eldstaden. Det gör att rökgasernas olika komponenter kan kondensera ut mot väggen och bilda beläggningar. I eldstaden kan rökgasen fortfarande innehålla höga halter oförbränt material och låga syrehalter kan uppkomma, speciellt längs väggarna. En vanlig åtgärd för att undvika korrosion på eldstadens tuber är att belägga den nedre och mest utsatta delen med murverk. Det är även vanligt att utöka skyddet på de icke inmurade tuberna med diverse material som compoundtuber, påläggssvetsning, och metallisering. [2] Överhettarkorrosion Överhettarna utsätts för en varierande miljö. Rökgasernas sammansättning, temperatur och partikelinnehåll kan skilja sig åt betydligt i olika delar av pannan. De överhettare som är placerade närmast eldstaden är mest utsatta. Det betyder att många ämnen kan kondensera ut här som beläggningar. Dessa beläggningar kan verka både som ett skyddande skikt mot korrosion eller som en plattform där 8

11 korrosionen kan få fäste bakom. Om överhettarna är placerade på ett sådant sätt att de ser eldstaden kan strålningsvärmen därifrån dessutom förvärra situationen. [2][1] 9

12 3 De deltagande anläggningarna Här beskrivs de deltagande anläggningarna översiktligt med avseende på driftsituation, bränsle, och de givna intervjusvaren. I detta kapitel tas anläggningsspecifika erfarenheter upp, medan lite mer generella erfarenheter återfinns i kapitel 5. Tabellerna och de data som visas är hämtade från enkätsvaren. I bilaga 1 finns alla enkätsvar redovisade. Underrubriken, korrosion och beläggningar, härstammar från intervjutillfället. Kommentarerna till varje anläggning kommer från sakkunniga inom ämnet. 3.1 Halmstad Halmstad energi har en el-producerande rosterpanna från pannleverantören Fisia Babcock Energy som togs i drift år Rosterpannans panneffekt är 50 MW och dess nominella ångdata är 40 bar och 400 C Beskrivning av pannan Nedan lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: Rökgastemperatur, utlopp eldstad C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag 560 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag, före installation av vattensotning C Materialval, eldstad Murverk/Inconel Materialval, överhettare Låglegerat stål Det bränsle som i huvudsak förbränns i pannan är 50 % hushållsavfall och 50 % industriavfall. Bränslets klorhalt är 0,50 %. Här har det inte gjorts några försök att elda med additiv eller att samelda med något annat bränsle. Av de driftsdata som finns att tillgå från pannan visas ett urval nedan, rökgasernas sammansättning avser rågas. Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fyra åren timmar/år Uppehållstid (sek) 2 sek Rökgasernas sammansättning, O 2 6,7 % Rökgasernas sammansättning, SO mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, CO 3 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, H 2O 15 % Rökgasernas sammansättning, HCl mg/nm 3 Last i förhållande till märklasten % Korrosion och beläggningar De korrosionsproblem som har upptäckts i pannorna är främst högtemperaturkorrosion på överhettarna. Överhettarna är tillverkade av låglegerat stål och efter fyra års drift har första överhettaren, i rökgasernas riktning, fått hälften av sina tuber utbytta. 10

13 Tidigare utgjordes eldstadstubernas skydd av keramiska plattor, men på grund av att dessa regelbundet lossnade från sina fästen och ramlade ner har tuberna nu gjutits in med murverk. Ovanför murverket är Inconel applicerat, och den är punktvis utsatt för korrosionsangrepp. De beläggningar som uppkommer i andra och tredje draget avlägsnas nu förtiden genom vattensotning. Vattensotningen har även effekten att temperaturerna i andra och tredje draget sänks. Det beror på att värmeöverföringen förbättras när beläggningarna avlägsnas, samt att vattnet momentant kyler rökgaserna. Kylbalk och delar av bränsleinmatningen har bränt sönder Analys Att första överhettaren, i rökgasernas riktning, har fått hälften av sina tuber utbytta kan bero på att den har drabbats av erosionskorrosion. Genom att belägga första överhettaren, i rökgasernas riktning, med någon typ av skydd kan erosionskorrosionens materialpåverkan minskas. Halten HCl i rökgaserna är relativt hög trots att halten klor i bränslet är relativt låg. Det finns inte tillräckligt med information om bränslet för att kunna säga vad det beror på. CO-halten och O 2-halten i rökgaserna ligger inom angivna ramar. Rökgastemperaturen i andra tomdragets utlopp har sänkts rätt mycket efter det att vattensotningen installerades. Det beror på att beläggningarna i tomdraget avlägsnas regelbundet och att värmeöverföringen då förbättras. Detta får två positiva effekter, dels minskar de korrosionsangrepp som orsakas av beläggningarna och dels minskar risken för högtemperaturkorrosion med sjunkande rökgastemperaturer. 3.2 Högdalen Från Högdalenverket deltar tre elproducerande pannor i undersökningen. Av dessa tre är två stycken rosterpannor och den tredje är en CFB-panna. Den ena rosterpannan kommer från pannleverantören Martin, togs i drift år 1985 och har en panneffekt på 44 MW. Dess nominella ångdata är 36 bar och 380 C. Den andra rosterpannan är en Völund-panna som togs i drift år Denna panna har en panneffekt på 82 MW och dess nominella ångdata är 36 bar och 400 C. Det finns dessutom två stycken VKW-rosterpannor från år 1969 på anläggningen men dessa deltar inte i sammanställningen. CFBpannan kommer från pannleverantören FW och togs i drift år Den har en panneffekt på 91 MW och här uppgår nominella ångdata till 60 bar och 480 C Beskrivning av pannorna Anläggningen omfattar tre elproducerande pannor från olika leverantörer av två olika panntyper. Nedan, i tabell 2, lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: 11

14 Tabell 2 Sammanställning över de tre pannorna Martin-pannan Völund-pannan CFB-pannan Rökgastemperatur, utlopp eldstad <1000 C 1000 C 850 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag <510 C 510 C 500 C Materialval, eldstad Murverk/metallisering Murverk/påläggssvetsning Påläggssvetsning Materialval, överhettare Uppgift saknas Uppgift saknas Uppgift saknas I Martin-pannan är det i huvudsak 100 % hushållsavfall som förbränns. Det bränsle som i huvudsak förbränns i Högdalenverkets Völund-panna består av 82 % hushållsavfall och 18 % Industriavfall. Slutligen förbränns 100 % industriavfall i CFB-pannan. Uppgifter saknas på samtliga bränslens fukt- och klorhalt. Av de driftsdata som finns att tillgå från pannorna visas ett urval nedan, i tabell 3, rökgasernas sammansättning gäller för rågas. Martin-pannans värden är generellt lägre än Völund-pannans. Tabell 3 Sammanställning över vissa driftsdata från de tre pannorna Martin-pannan Völund-pannan CFB-pannan Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fem åren timmar/år timmar/år timmar/år Uppehållstid (sek) 4 sek 4 sek 3,5 sek Rökgasernas sammansättning, O2 5 % 5 % 6 % Rökgasernas sammansättning, SO2 260 mg/nm mg/nm 3 50 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, CO 5 mg/nm 3 5 mg/nm 3 12,5 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, H2O 20 % 20 % 13,4 % Rökgasernas sammansättning, HCl 700 mg/nm mg/nm mg/nm 3 Last i förhållande till märklasten 100 % 100 % 100 % Korrosion och beläggningar Här delas erfarenheterna upp panna för panna. Martin-pannan Pannan är murad en bit upp i eldstaden och resterande delar är belagda med metallisering. Martin-pannan har varit i drift i snart 20 år. De senaste åren har det uppkommit korrosion på överhettarnas dräneringsrör. Ungefär en gång per år uppkommer tubläckor här. Överhettartrattarna är utsatta för problem och dess plåtar behöver på grund av korrosion bytas ut var annat år. Det beror på att temperaturerna stundtals kan bli väldigt höga här. Beläggningar i tomdrag avlägsnas under revision medan överhettarna slagsotas regelbundet. Slagsotningen kompletteras med sprängsotning var sjätte vecka. Vid behov sprängsotas även tomdraget. 12

15 Övrigt Det finns ett återkommande problem med driftstopp förorsakade av igensättning av trattarna under rosten, vilket oftast orsakas av aluminiumsmältor som har runnit ner efter trattsidorna och som måste avlägsnas manuellt. Ekonomisern drabbades av tubläckor, orsakade av korrosion, 7-8 gånger från maj till oktober under 2006, vilket resulterade i att den byttes ut. Völund-pannan Det sker en liten allmän materialavgång i hela pannan. Pannan klarar inte av att förbränna bränsle med lågt värmevärde. Antingen blir bränslet till stora delar oförbränt eller så svänger lasten. Ibland är det höga temperaturer i eldstaden, vilket påverkar murverket som då utsätts för saltinträngning och vissa delar lossnar. Problemen med det lossnande murverket är kostsamma. Beläggningar orsakar att rökgastemperaturen inte sänks. De beläggningar som uppkommer i tomdragen går att avlägsna med vattensotning. Överhettarna slagsotas regelbundet. Övrigt Rosterns vattenkylning fungerar inte som den borde. Även i denna panna är aluminiumsmältor som rinner ner längs trattväggarna under rostern problematiska. Aluminiumsmältorna orsakar 5-6 driftstopp per år och trattarna måste rengöras manuellt. CFB-pannan I denna panna är det mycket allmän korrosion. Tubläckor dyker upp ungefär 1-2 gånger per år. Efter att ha påläggssvetsat med Inconel i eldstaden blev situationen bättre. Korrosion uppkommer i eldstaden på de delar där Inconel inte har lagts på. Allt eftersom så påläggssvetsas mer och mer Inconel även i tomdragen. Avskiljaren vid vändkammaren har belagts med murverk. Cyklontuberna har bytts en gång på grund av korrosion. Vid bytet sattes tuber av material som liknar 253 MA in. Temperaturen i cyklonen är lägre nu än vad den tidigare var. Överhettare 1 och 2 har allmän korrosion men problemen är ännu inte av en sådan omfattning att de behöver bytas ut. Problemen är något mindre vid överhettare 1. Däremot har slutöverhettaren, i sandlåset, bytts ut en gång på grund av erosionskorrosion. Erosionskorrosion uppkommer även på luftdysorna i eldstaden som på grund av detta måste bytas var annat år. De beläggningar som uppkommer i tomdragen avlägsnas genom vattensotning. Överhettarna slagsotas men metoden avlägsnar inte alla beläggningar. Både tomdragens och överhettarnas sotningsmetoder kompletteras med sprängsotning en gång i månaden. 13

16 I tomdraget precis innan överhettare 2 finns det gittertuber som ofta sätter igen av beläggningar trots att det finns ångsotning Analys Martin-pannan Denna panna har en relativt hög drifttid. Dess uppehållstid är förhållandevis hög medan O 2-halten är låg. Trots den låga O 2-halten är även COhalten låg. HCl-halten ligger inom det normala spannet för avfallsbränslen. Att överhettarnas dräneringsrör drabbas av problem beror förmodligen på en blandning mellan korrosion och utmattning av materialet. Läckorna på överhettarnas dräneringsrör i Martin-pannan kan bero på vibrationsskador från slagsotningen. Överhettartrattarnas problem kan bero på att rökgaserna tar fel väg genom pannan. Antingen kan rökgasernas väg förbi trattarna hindras på något sätt eller så kan överhettartrattarna beläggas med någon form av skydd. Aluminiumsmältorna i rostertrattarna beror på bränslets aluminiuminnehåll och kan minskas genom att aluminium sorteras ut ur bränslet i större utsträckning. Völund-pannan Att denna panna inte klarar av att förbränna avfall med låga värmevärden kan bero på att den är konstruerad för avfall med lägre fukthalt och högre värmevärden. När pannor byggs finns det vissa intervall av värmevärden och fukthalter i avfallet som den klarar av att förbränna. Utanför dessa intervall försämras förbränningen. Völund-pannor har generellt ett lågt tryckfall över rostern, vilket gör att det kan vara svårt att få en jämn luftfördelning över den. Aluminiumsmältorna i rostertrattarna beror på bränslets aluminiuminnehåll och kan även här minskas genom att aluminium sorteras ut ur bränslet. CFB-pannan I denna panna eldas 100 % industriavfall. Det gör att dess förutsättningar skiljer sig från de hushållsavfallseldade pannorna. Bottendysorna utsätts för sandens rörelser och påfrestningarna på dem kan vara stora. Jämfört med en annan anläggning som deltar i undersökningen sker bytena av bottendysorna ändå relativt sällan. 3.3 Ljungby Anläggningen i Ljungby har en Völund rosterpanna som byggdes Panneffekten uppgår till 18 MW och dess nominella ångdata är 16 bar och 220 C. 14

17 3.3.1 Beskrivning av pannan Nedan lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: Rökgastemperatur, utlopp eldstad 850 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag C Materialval, eldstad Murverk/St35.8 Materialval, överhettare St35.8 Det bränsle som i huvudsak förbränns i Ljungby är 90 % hushållsavfall och 10 % industriavfall. Den fukthalt som bränslet normalt har varierar mellan 20 och 40 %. Det saknas uppgifter på bränslets klorhalt. Av de driftsdata som finns att tillgå från Ljungbys panna visas ett urval nedan: Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fem åren timmar/år Uppehållstid 4 sek Rökgasernas sammansättning, O % Rökgasernas sammansättning, SO mg/nm3 Rökgasernas sammansättning, CO Uppgift saknas Rökgasernas sammansättning, H 2O Uppgift saknas Rökgasernas sammansättning, HCl mg/nm3 Last i förhållande till märklasten 100 % Korrosion och beläggningar Eldstaden är belagd med murverk en bit upp och eldstadstuberna är tillverkade av St35.8. Det har vid mätningar upptäckts att material avgår från tuberna i pannan. Ungefär en halvmeter ovanför murverket uppkommer korrosion och erosion på tuberna. Inconel kommer att svetsas på tuberna ovanför murverket och cirka 4 meter upp vid nästa revision Första åren eldades endast hushållsavfall och returträ i pannan, men år 2006 började även industriavfall att eldas och därefter har korrosionsproblemen ökat. Längre upp i pannan är inte inverkan av den nya bränslemixen så påtaglig. Beläggningar uppkommer på överhettarna, tomdragen och i eldstaden. Eldstaden och tomdragen sotas under den årliga revisionen. Överhettaren är konstruerad på sådant sätt att den har tätt mellan tuberna. Överhettarna och förångarna vattenblästras en gång under pågående säsong i mars. Hela systemet rengörs vid revisionsstoppet. Om det tillförs för mycket primärluft kan stråkbildningen förekomma. 15

18 3.3.3 Analys Antalet drifttimmar per år är högt. Eftersom det saknas uppgifter på CO-halten i rökgaserna är det svårt att göra någon bedömning om hur det påverkar förbränningen. Kravet på en uppehållstid på 2 sekunder i 850 C uppfylls mer än väl med en uppehållstid på 4 sekunder vid denna temperatur. Det är svårt att åtgärda det faktum att överhettarens tuber sitter tätt eftersom det har med konstruktionen av den att göra. Det mellanrum som finns mellan tuberna är inte rimligt att ändra i en befintlig överhettare. 3.4 Linköping I den här undersökningen är endast Tekniska Verken i Linköpings elproducerande Völund-panna som togs i drift år 2005 med. Utöver Völund-pannan har Gärstadsverken i Linköping tre andra elproducerande pannor. Av dessa togs två Völund-pannor i drift under början av år 2007 och korrosionsproblem har ännu inte upptäckts här. Den tredje pannan är en ombyggd hetvattenpanna från pannleverantören Von Roll och det innebär att dess förutsättningar skiljer sig från de andra deltagande pannornas förutsättningar. Völund-pannan från 2005 har en panneffekt som uppgår till 68 MW och dess nominella ångdata är 40 bar och 400 C Beskrivning av pannan Nedan lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: Rökgastemperatur, utlopp eldstad 900 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag 650 C Materialval, eldstad Inconel Materialval, överhettare 15Mo3 Det bränsle som i huvudsak förbränns här är fördelat så att 60 % är hushållsavfall och 40 % är industriavfall. Den fukthalt som bränslet normalt har ligger mellan %. Uppgifter om bränslets klorhalt saknas. Här har det inte gjorts några försök att elda med additiv eller att samelda med något annat bränsle. Av de driftsdata som finns att tillgå från Linköpings panna visas ett urval nedan: Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fem åren 8000 timmar/år Uppehållstid 3 ± 0,5 sek Rökgasernas sammansättning, O 2 6 ± 0,5 % Rökgasernas sammansättning, SO ± 100 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, CO 5-10 ppm Rökgasernas sammansättning, H 2O % Rökgasernas sammansättning, HCl 700 ± 200 mg/nm 3 Last i förhållande till märklasten 100 % 16

19 3.4.2 Korrosion och beläggningar Denna panna från 2005 har beklätt eldstaden och första tomdraget med Inconel. Närmast rostern på bägge sidor har Inconelen släppt. Pannan har ännu inte haft några omfattande korrosionsproblem. Beläggningsproblemen dyker upp på överhettarna. Beläggningarna har redan hunnit sätta igen pannan och orsakat driftsstopp. Slagsotningen har inte fungerat som den borde och det kan vara en orsak till igensättningen. För att avlägsna beläggningar i större utsträckning sprängsotas pannan innan revision. Tubmaterial i eldstad och i tomdrag är St35.8 och i överhettarna 15Mo Analys De driftsdata som redovisas under beskrivning av pannan ligger inom rimliga intervall. Antalet drifttimmar per år är högt. I de fall där Inconelen släpper från sitt fastsvetsade fäste beror det oftast på att tuberna inte har varit helt rena vid svetstillfället. Ligger det smuts mellan tuberna och Inconelen kan den släppa och de bakomvarande tuberna kan börja korrodera. Innan Inconelen appliceras bör tuberna således blästras helt rena. 3.5 Lidköping Lidköpings värmeverk AB har tre stycken BFB-pannor från pannleverantören Kvaerner. Två av dem togs i drift år 1985 och den sista togs i drift år De äldre pannornas panneffekter uppgår till 15 MW vardera. Dess nominella ångtryck uppgår till 20 bar. Den nyare pannans panneffekt uppgår till 20 MW och har ett nominellt ångtryck på 40 bar. De tre pannorna är kopplade till en och samma turbin Beskrivning av pannorna Nedan lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: Rökgastemperatur, utlopp eldstad 800 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag 500 C Materialval, eldstad Murverk Överhettare Saknas Det bränsle som i huvudsak förbränns i BFB-pannorna är fördelat på sådant sätt att 60 % är hushållsavfall och 40 % är industriavfall. Bränslets fukthalt ligger normalt mellan %. Bränslets klorhalt överstiger 0,5 %. Av de driftsdata som finns att tillgå från BFB-pannorna visas ett urval nedan. Det är rågas som avses när det gäller rökgasernas sammansättning: 17

20 Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fem åren 5500 timmar/år Uppehållstid (sek) 2 sek Rökgasernas sammansättning, O 2 5,5 % Rökgasernas sammansättning, SO mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, CO 100 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, H 2O % Rökgasernas sammansättning, HCl mg/nm 3 Last i förhållande till märklasten 100 % Korrosion och beläggningar Möjligtvis gör korrosion på murverkets fästen att murverket lossnar från dem. Lossnande murverk är ett kostsamt problem. Anläggningen har inte några överhettare just för att undvika de korrosionsproblem som är förknippade med dem. De är nöjda med den elproduktion som den mättade ångan ger. Det uppkommer erosionsproblem i konvektionsdelen. Framförallt uppkommer dessa problem i början av konvektionsdelen där tuberna sitter tätt. Pannorna blir invändigt tätare och tätare ju längre tiden går efter revisionen. Det beror på att beläggningar gör pannornas passager blir trängre och igensättning och stråkbildning kan uppkomma. Läckor på grund av erosion lagas vid revision. Anläggningen ångsotas tre gånger per dygn och 2 gånger per år avlägsnas beläggningar med högtrycksspolning. Driftstopp på grund av tubläckor sker ungefär 1-2 gånger per panna och säsong. Tuberna består av låglegerat stål. Bränslet bearbetas till storlekar på 10 x 10 centimeter stora bitar Analys Rökgasernas sammansättning av HCl varierar mellan mg/nm 3. Det kan tyda på att mängden plast som förbränns varierar från ett tillfälle till ett annat. Men det är svårt att göra ett kvalificerat uttalande om hur detta kommer sig utan att först analysera det inkomna avfallet. Enligt Naturvårdsverkets föreskrifter ska avfall förbrännas vid 850 C under 2 sekunder. Murverkets funktion är att både sänka temperaturen i eldstaden och att skydda tuberna. Det läggs vanligtvis på stift av rostfritt stål. Det är ett hantverk att mura eldstäder och det är få som har den rätta kunskapen om hur det bör gå till. Muras murverket på fel sätt kan det innebära att det lossnar från sina fästen. Det kan göra att rökgaserna kan komma in bakom murverket. Om stiften som murverket är fäst vid utsätts för rökgaserna kan de korrodera och mer murverk lossnar. Dessutom kan varierande värmelast och fukthalter påverka temperaturerna i pannan. När temperaturerna ändras från kallt till varmt med korta tidsintervall kan påfrestningarna på materialet också göra att murverk lossnar. När murverket lossnar kan de frilagda tuberna börja att korrodera. 18

21 Det verkar som att konvektionsdelen är konstruerad på sådant sätt att den är för trång. Trånga passager ger högre hastigheter som i sin tur kan orsaka erosionsskador på materialen. Det är svårt och kostsamt att åtgärda pannkonstruktionen i efterhand. Genom att ångsota pannan tre gånger per dygn går det åt en stor mängd ånga för att rengöra pannan. Dessutom finns det risk för erosionsskador när sotning sker direkt på tubmaterialen och det inte finns ett skikt av beläggningar som kan skydda materialen från påfrestningar. 3.6 Lomma Lomma, Återbruket, har en CFB-panna som togs i drift CFB-pannans panneffekt är 16 MW och har nominella ångdata som uppgår till 60 bar och 510 C Beskrivning av pannan Nedan lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: Rökgastemperatur, utlopp eldstad 850 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag Tomdrag saknas Materialval, eldstad Murverk/Erosionsskydd Materialval, överhettare 12 Cr, 15Mo3 Det bränsle som i huvudsak förbränns i Återbrukets CFB-panna är 100 % returträ. Den fukthalt som bränslet normalt har är ungefär %. Uppgifter som bränslets klorhalt saknas. Här har det inte gjorts några försök att elda med additiv eller att samelda med något annat bränsle. Av de driftsdata som finns att tillgå från Återbruket visas ett urval nedan. Rökgasernas sammansättning avser rågas. Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fem åren 5500 timmar/år Uppehållstid 2,8 sek Rökgasernas sammansättning, O 2 4,9 % Rökgasernas sammansättning, SO 2 1,5 ppm/nm 3 Rökgasernas sammansättning, CO Uppgift saknas Rökgasernas sammansättning, H 2O 17 % Rökgasernas sammansättning, HCl 50 ppm/nm 3 Last i förhållande till märklasten 100 % Korrosion och beläggningar Eldstadens skydd utgörs av 3 meter murverk, därefter kommer 3 meter metallisering och resten av pannan består av vanligt stål. Korrosion och slitage i taket ledde till att även taket belades med murverk. Det är framförallt överhettarna som drabbas av korrosion och beläggningar. Plast, papper och trä var tidigare en del av bränslemixen men sedan början av hösten år 2007 är det endast returträ som eldas i pannan. När papper eldades satte papprets lerinnehåll igen överhettarna. 19

22 Förut drabbades pannan av tubläckage. Nu för tiden mäts tubernas tjocklek och de byts vid behov under revision. Under revisionen byts en överhettare åt gången, vilket betyder att de används i 4 år vardera. Beläggningar uppkommer endast på överhettarna. Överhettarna ångsotas två gånger om dagen. Dessutom kompletteras ångsotningen med högtrycksspoling och vattenkanoner varje sommar. De flesta materialsorter som finns har provats i pannan och på överhettarna. Erfarenheten som har gjorts är att dyrare material inte fungerar bättre än andra. Därför används låglegerat stål i pannans olika delar. En tredjedel av sanden byts varje dag Analys En tredjedel av sanden byts ut varje dag. Det gör att riskerna för sintrad bädd minskar. Sanden som cirkulerar i pannan blir förorenad av bränslet. Beroende på vad sanden består av för mineral och vad bränslet innehåller kan dess gemensamma smältpunkt sjunka och på så sätt kan den förorenade sanden smälta vid lägre temperaturer. Det kan leda till att pannan invändigt blir beklädd med glas som måste avlägsnas manuellt. Problemen med en sintrande bädd kan även minskas genom att välja en sand som när den blir förorenad får en smältpunkt vid en högre temperatur än vad pannan körs vid. 3.7 Norrköping Händelöverket i Norrköping har en CFB-panna från pannleverantören Metso Power som togs i drift år Dess panneffekt är 75 MW och nominella ångdata uppgår till 65 bar och 470 C Beskrivning av pannan Nedan lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: Rökgastemperatur, utlopp eldstad 880 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag 630 C Materialval, eldstad Murverk/Compoundtuber: Sanicro 28/St45.8 Materialval, överhettare TP347H/ Sanicro 28/ 15Mo3/St45.8 Det bränsle som i huvudsak förbränns här är 60 % hushållsavfall och 40 % industriavfall. Den fukthalt som bränslet normalt har är ungefär %. Bränslets klorhalt är 0,8-1 %. Här har det gjorts försök att elda med additiv eller att samelda med något annat bränsle. Av de driftsdata som finns att tillgå från Norrköpings panna visas ett urval nedan. När det gäller rökgasernas sammansättning är det rågas som avses. 20

23 Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fem åren 7600 timmar/år Uppehållstid 2 sek Rökgasernas sammansättning, O 2 5 % Rökgasernas sammansättning, SO 2 40 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, CO 8 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, H 2O 18 % Rökgasernas sammansättning, HCl mg/nm 3 Last i förhållande till märklasten 100 % Korrosion och beläggningar Större delen av eldstaden är belagd med murverk. Det är ungefär 100 m 2 ytor högt upp i eldstaden som inte är det. Eldstadstuberna i eldstadens frontvägg har drabbats av korrosion. Vid frontväggen finns det tecken på att förbränningen inte är fullständig. Tubpanelerna består av compoundtuber med ett ytskikt från Sanicro 28. Själva ytskiktet som skyddar materialet har ätits upp på eldstadssidan. Det har lett till att tuberna har vänts efter fyra år så att de ska hålla ett tag till. Tubpanelen hann vändas innan tubläckor hann uppkomma. I tomdraget har bakväggar och sidoväggar haft lokala erosionskorrosionsproblem i den övre delen. Här är hastigheterna höga, och skadorna har troligen orsakats av vortexrörelsen efter cyklonerna. Under en tid hade centrumrören i cyklonerna förkortats för att undvika problem med hållfastheten på centrumrören. De kortare rören kan ha orsakat dessa lokala erosionsproblem Men det har nu frångåtts centrumrören är av fullängd igen. Försök med metallsprutning och kiselkarbid på de eroderade ytorna har gjorts. Resultatet är inte helt tillfredställande när det gäller metallsprutningen då det inte ger ett tätt skikt utan korrosionen kan få fäste bakom det metalliserade skyddet. Däremot har ytorna med kiselkarbid klarat sig bra. Tre gånger har läckor på överhettarna har orsakat driftstopp. Mycket korrosionproblem har uppkommit på slutöverhettaren, tertiäröverhettaren, i sandlåsen. Tidigare byttes tertiäröverhettaren ut varje år. Nu görs försök med en utvecklad överhettarlösning som hittills har varit i drift i två år och den förväntade livslängden uppgår till minst 3 år. På primäröverhettaren är skadorna som störst. Här har ett antal tubläckor inträffat genom åren. Det finns planer på att byta primäröverhettaren under våren 2008 efter knappt 6 års drift. Problem i tomdraget har orsakat ett driftstopp, utöver det har reparationer och byten skett under revisionen. För att hindra att beläggningar bildas, vattensotas tomdragen 3 gånger om dagen. Direkt efter revision är pannan så pass ren att vattensotningen inte behöver köras lika ofta. Överhettarna ångsotas och korrosion har upptäckts på det ställe där ångsotningsapparaterna vänder igen. Det beror på att ångstrålen är riktad snett framåt och detta ställe sotas av de båda motstående sotningsapparaterna samtidigt. 21

24 Problem med brister i luftfördelning i eldstaden som ger reducerande miljö utmed frontväggen har orsakat materialavverkningen där. Detta har de försökt att åtgärda genom att fördela om all sekundärluften till frontväggen. Bränslet mals till bitar som kan komma upp i storlekar på 14x14 centimeter. Försök med olika additiv har utförts. Vid prover med ammoniumsulfat blev ammoniumhalterna så pass stora att reningsutrustningen inte är dimensionerad för att hantera dem. Elementärt svavel fungerar bra för att minska beläggningarna och att minska materialavverkningen men det behövs stora mängder som gör att det blir oekonomiskt. Har gjort korta prover med att elda VA-slam och restslam från pappersbruk för att se om det kan ge positiva effekter i pannan. VA-slam såg mycket positivt ut och längre försök är planerade att göras framöver Analys Driftsdata ligger inom rimliga värden. Även här verkar det som att halten HCl varierar mellan mg/nm 3, vilket kan tyda på att mängden plast i avfallet varierar. Att vända på tubpanelen gör att dess livslängd ökar. Det innebär även att utnyttjandet av ekonomiska och materiella resurser optimeras. Slutöverhettare i sandlås befinner sig i en hårt ansatt miljö där både rökgaser, temperaturer och själva sanden kan orsaka skador på dess material. Däremot möjliggör slutöverhettaren att ångan kan överhettas ytterligare. För att metallisering ska vara ett bra skydd för tuberna måste skiktet vara helt tätt och vidhäfta tuberna. Så fort metallskiktet inte sitter tätt eller om det är ett hål någonstans så kan tuberna börja korrodera bakom skiktet. Dessutom måste tuberna vara helt rena när metallen sprutas på dem. Oftast är det svårt att få skiktet tillräckligt tätt vid metallisering. Vid användning av svavelhaltiga additiv bör mängden svavel överstiga mängden klor i avfallet med en faktor fem för att minska korrosionsangrepp och beläggningar. 3.8 Sundsvall Korstaverket i Sundsvall har två pannor. Den ena är en Völund rosterpanna och den andra är en CFBpanna från Götaverket. Völund-pannan togs i drift år Den har en panneffekt på 60 MW och nominella ångdata som uppgår till 40 bar och 400 C. CFB-pannan har en panneffekt på 18 MW och togs i drift år CFB-pannans nominella ångdata är 30 bar och 300 C Beskrivning av pannorna Nedan, i tabell 4, lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: 22

25 Tabell 4 Översiktlig sammanställning över de två pannorna Völund-pannan CFB-pannan Rökgastemperatur, utlopp eldstad 702 C 683 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag 650 C 451 C Materialval, eldstad Inconel Metallisering Materialval, överhettare St35.8 St35.8 Det bränsle som i huvudsak förbränns i Korstaverkets Völund-panna är 75 % hushållsavfall och 25 % industriavfall. Den fukthalt som bränslet normalt har ligger mellan 10 och 52 %. Bränslets klorhalt är 0,50 %. Här har det inte gjorts några försök att elda med additiv eller att samelda med något annat bränsle. I CFB-pannan är bränslefördelningen 7 % hushållsavfall och 93 % industriavfall. Den fukthalt som bränslet normalt har ligger mellan 10 och 50 %. Bränslets klorhalt är 0,30 %. Av de driftsdata som finns att tillgå från pannorna visas ett urval i tabell 5. Rökgasernas sammansättning avser rågas. Tabell 5 Utvalda driftsdata från de två pannorna Drifttid timmar per år, genomsnitt från de senaste fem åren Völund-pannan CFB-pannan timmar/år timmar/år Uppehållstid (sek) Uppgift saknas Uppgift saknas Rökgasernas sammansättning, O2 4,6 % 6,5 % Rökgasernas sammansättning, SO2 198 mg/nm 3 Uppgift saknas Rökgasernas sammansättning, CO 12 mg/nm 3 19,7 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, H2O 17 % 11,5 % Rökgasernas sammansättning, HCl 935 mg/nm 3 6 mg/nm 3 Last i förhållande till märklasten % 110 % Korrosion och beläggningar Völund-pannan Denna panna har ännu inte haft något oplanerat driftstopp, den stannas bara en gång per år för revision. Vid materialmätning har en allmän materialavgång som orsakar ett jämnt slitage på tuberna upptäcks. CFB-pannan Det sker en materialavgång från pannans olika delar. Det främsta problemet i CFB-pannan är tubläckor. Tuberna skadas av både erosion och korrosion. Högtemperaturkorrosion är det största korrosionsproblemet även i denna panna. Cyklonen är trång och sandens hastigheter kan komma upp till m/s. Slutförbränningen sker i cyklonen och även här uppkommer erosionsproblem. 23

26 Bränslet har analyserats och levererat bränsle blandas väl så att bränslemixen ska vara så homogen som möjligt. Om bränslemixen är så jämn som möjligt med avseende på fukthalt och värmevärde klaras denna panna bättre eftersom temperaturvariationerna i eldstaden utjämnas. Bränslet förbehandlas till 10x10 centimeter stora bitar. Ett citat: Lyckas man inte med bränslet, lyckas man inte med pannan heller. För några år sedan gjordes försök att minska NO x-utsläpp genom att minska syretillförseln till pannan, men det orsakade att CO-halten och korrosionsangreppen ökade. CFB-pannan körs under två månader, sedan stannas den i två till tre dagar för underhåll. Vid varje stopp byts bottendysorna ut Analys Antalet drifttimmar per år är relativt högt i Völund-pannan och något lägre i CFB-pannan. Att det är lägre drifttimmar per år i CFB-pannan kan bero på de stopp som görs varannan månad då bland annat bottendysorna byts ut. Jämfört med en annan panna som deltar i undersökningen sker bytet av bottendysorna relativt ofta. Det är viktigt att blanda bränslet med avseende på fukthalt och värmevärde så att lasten inte varierar för mycket. Fukthalten och värmevärdet påverkar temperaturen på rostern och i eldstaden. När skillnaderna är stora på inkommande avfall orsakar det temperaturvariationer både momentant och med tiden. Det kan ge upphov till påfrestningar på pannmaterialen. Citatet från denna anläggning stämmer således väl överens med verkligheten. Genom att minska syretillförseln ökar CO-halten i rökgaserna, förbränningen blir inte fullständig och eftersom det inte finns tillräckligt med syre uppkommer reducerande förhållanden i större utsträckning. Det kan i sin tur förvärra korrosionsangreppen. Hastigheterna i cyklonen ligger inom ett normalt intervall. De behöver vara så pass höga så att avskiljningen av sand och partiklar från rökgaserna kan ske. Att slutförbränningen sker i cyklonen gör att den blir extra utsatt för höga temperaturer vilket kan förvärra materialskadorna. Erosionskorrosion kan vara tio gånger värre än vad de båda är var för sig. För att metallisering ska vara ett bra skydd för tuberna måste metallen vidhäfta tubmaterialet. Så fort metallskiktet inte vidhäftar eller om det är ett hål någonstans så kan tuberna börja korrodera bakom skiktet. Oftast är det svårt att få skiktet tillräckligt tätt vid metallisering. 3.9 Sysav Sysav har en rosterpanna från pannleverantören Martin. Pannan togs i drift 2003 och har en panneffekt på 75 MW. Nominella ångdata är 40 bar och 400 C Beskrivning av pannan Nedan lyfts några uppgifter som är viktiga ur ett korrosions- och beläggningsperspektiv fram: 24

27 Rökgastemperatur, utlopp eldstad 800 C Rökgastemperatur, utlopp tomdrag 490 C Materialval, eldstad Murverk/Inconel 625 Materialval, överhettare Låglegerat stål Det bränsle som i huvudsak förbränns Sysavs rosterpanna är 90 % hushållsavfall och 10 % industriavfall. Den fukthalt som bränslet normalt har är ungefär %. Bränslet innehåller cirka 0,5 vikt-% klor. Av de driftsdata som finns att tillgå från Sysavs panna visas ett urval nedan. När det gäller rökgasernas sammansättning är det rågas som avses. Drifttid per år, genomsnitt från de senaste fem åren 8000 timmar Uppehållstid, (temp > 800 C) 2,5 sek Rökgasernas sammansättning, O 2 Ca 7 % Rökgasernas sammansättning, SO mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, CO Ca 10 mg/nm 3 Rökgasernas sammansättning, H 2O % Rökgasernas sammansättning, HCl mg/nm 3 Last i förhållande till märklasten (%) 100 % Korrosion och beläggningar Väggarna i första draget är inmurade och inga korrosions- eller beläggningsproblem har uppkommit i eldstaden. Än så länge har inte några större korrosionsproblem upptäckts. Temperaturen i pannan är 620 C före överhettarna, vilket är ett garantikrav från pannleverantören. En allmän materialavgång på materialet har upptäckts. Första överhettaren, i rökgasernas riktning, har haft störst problem. Vid förbränning av vissa ämnen kan svavelsyra och saltsyra ge korrosionsproblem. Om tre år beräknas överhettarna att bytas ut. Rökgaserna recirkuleras tillbaka till eldstaden och sekundärluft tillsätts för att uppnå en optimal förbränning. För att slå sönder stråkbildningen i pannan har skärmar installerats. Skärmarna tvingar rökgaserna att blandas i hela eldstaden och på så sätt minimeras stråkbildningen i denna. Normalt slagsotas både överhettarna och ekonomisern, som komplement till detta sprängsotas pannan ibland. Tomdrag två och tre före konventionsdelen vattensotas. Vattnet från vattensotningen gör att en hård kakbeläggning bildas på överhettarna som är svår att avlägsna Analys Antalet drifttimmar per år är högt. Uppehållstiden ligger inom kravgränserna. Den första överhettaren i rökgasernas riktning är mest utsatt av rökgaserna. För att minska skaderisken och öka livslängden kan dess front beläggas med något extra skydd. 25