Korrosion på luftförvärmare och ekonomisers

Transkript

1 Korrosion på luftförvärmare Magnus Nordling 1

2 Korrosion på luftförvärmare Material- och kemiteknik, 1235, Maj 2012 Värmeforsk + Swerea KIMAB Korrosionsnätverk för förbränningsanläggningar och produkter/korrosion i krävande miljöer

3 Nyttan av detta projekt Största kunskapskällan anläggningarna själva => Efarenhetsinsamling Korrosionsproblem hos för ekonomisers och luftförvärmare kontakta! Funderar på ändringar m a p exempelvis bränsle, material och sotningsförhållanden för ekonomisers och luftförvärmare kan kontakta de som har erfarenhet av detta Rapporten i sig vägledande Tips om förebyggande åtgärder Introduktion i området Underlag för nya utredningar

4 Kontaktade anläggningar (30 st.) Bristaverket Brista/Sth 1 Idbäckens KVV Nyköping 12 Malmö avfallsfa Malmö Dåva KVV Umeå 2 Igelstaverket Södertälje/Sth ENA Kraft KVV (ca) Enköping 3 Johannesverket Gävle Gruvöns bruk Grums/Karlstad 4 Jordbro vv Haninge/Sth Gärdstadverket Linköping 5 Karskärsverket Gävle Hedensbyn/ BioE kombinatet Skellefteå 6 Korsnäs Frövi Frövi/Örebro Hedenverket Karlstad 7 Korstaverket Sundsvall Händelöverket Norrköping 9 Kvarnsveden vv Borlänge Hässelbyverket Sth 10 Linköping KVV Linköping Högdalenverket Sth 11 Lugnviksverket Östersund Sandviksverket Sävenäs avfallskvv Uppsala avfallsfa Uppsala KVV Växjö Göteborg Uppsala Uppsala Vattumannen Eskilstuna 30 Västerås kvv Åbyverket Ålidshemsverket Ryaverket Västerås Örebro Umeå Borås linjer med totalt 96 värmeväxlarenheter (mavaekons, lufos, avgaspannor)

5 Frågor per enhet Nuvarande problem: Korrosionstyp, omfattning, trolig orsak, planerad åtgärd Konstruktion: Material, placering i linjen, tubändar, tublutning, tubtyp, tillverkare Driftförhållande enhet: Förvärmning, vattenåterföring, sotning, underhåll, temperatur vatten och rökgas, granskningsrutiner. Driftförhållande panna; ångp eller hvp, dom eller genomströmning, eldstadstyp, turbinförekomst, bränsle (fördelning), effekt, ångdata, drifttid per år, tillsatser, ändringar Historik: Driftsstartsår, problem, orsak, ändringar. Övr: Ändringsplaner, tester.

6 Rekommendationer allmänt Kamflänstuber på matarvattenekonomisrar innebär större risker för problem än för slättuber. I det paket där det värmeupptagande mediet kommer in först är risken för kondensbildning störst. Rostfritt här! Förförvärmare minskar risken för att temperaturen på värmeväxlarens yta underskrider daggpunktstemperaturen. Är isolering av skiljevägg bristfällig riskerar det att kondens bildas på skiljeväggen, kondens som rinner längs väggen till tuberna. Det är inte ovanligt med bristfälligt utförda svetsar, och en granskning av svetsarna innan enheten sätts på plats minskar risken för driftsstörningar. För att öka chanserna för att få krav tillgodosedda vad avser garanti bör skicket vid garantitidens slut ha definierats. 6

7 Konstruktion och drift 1 En bypasskopplad enhet möjliggör att enheten kan rengöras och lagas utan att anläggningen måste stoppas (16) Daggpunktstemperatur bestämd till 134 C av Foster Wheeler genom beräkningar och provsonder (1) En cirkulationskrets säkerställer att det är minst 120 C på inkommande vattnet till avgaspannan (26). Kamflänsar rostade bort p g a att man under några månader låg under daggpunktstemperaturen (13) Hetvattenluftförförvärmare räckte ej till för luftförvärmare i kolstål (9)

8 Konstruktion och drift 2 Metso o Foster Wheeler konstruerar ekonomisers vändtuber numer enligt "innanför (9) En pipa i ekonomisern byttes från kolstål till syrafast (2343) för åtminstone 7-8 år sedan och håller fortfarande i motsats till kolstålet, vågar ej byta hela av rädsla för sprödhet (19). På 90-talet prövades för tublufo kassetter med emaljerade tuber, blev sprickbildning i emaljskiktet(9) Har även prövat keramisk beläggning (också 90-talet), som inte heller föll väl ut (9) Gått hål på tuberna på lufo vid "passagegräns" mot skiljevägg, trolig orsak att kondens från skiljevägg runnit dit (30) Klassisk Ljungström" hade bärrullar vilka gav mycket slitage, byttes mot variant av tillverkaren Howden/Irland vilken hänger i bärlagret (10)

9 Sotning Kulsotning prövats med kulor av enbart aluminium (5) Ljudsotning nöjda med ljud för luftförvärmare och ekonomiser medan sprängsotning bättre för överhettarstråk(12) Mekaniskt slitage och skakat sönder av slagsotning, installerade vibrationsdämpare varvid problem uteblev (7) Minska erosionsrisken vid ångsotning genom att ha lågt tryck när ånglansarna går in (9) eller att ha dränering på sotlansarna (11) Luftförvärmaren vid Kristinehedsverket, en såg gjord i plexiglas vilken sågar bort smutsen mellan tuberna.

10 Bränsle Torv från Sveg dyrare än Vitrysslands men har bättre kvalité (32) Returflis olika leverantörer varav den senaste, Wasab, haft renast (3) RT kan självantända i bränsledepå om det ligger för tätt (21) Virke söderifrån (4), färskhuggen ved (7) och grönflis (19) har relativt höga kloridhalter Billigare med agrobränslen men vinsten äts upp av ökade underhållskostnad (15) Svavelgranulat (15,16,21,30) PVC-plasten skulle ha varit bortsorterad, utlovat kloridhalt var under 1% men bränslet visat sig vara sämre, ibland över 2%, orsakade skador (13)

11 Underhåll och övervakning Inspektionslucka i rökgaskanalen (30) Granskning av svetsarna, eventuellt av en oberoende expert, innan enheten sätts på plats (12) Orsaken till tubläckor kan missförstås framförallt där tubläckor på ekonomisern är orsakade av vattensidig korrosion (11) Svårt se gropar o. porer med ultraljud eller röntgen (21) Rengöring med vatten (10), citronsyra (10), kemisk rengöring (15), vattendysor på ånglansar (15), såg i plexiglas (18)

12 Utöver ekons och lufos Salex ger mycket beläggning i pannan (3) Sedan man börjat med inblandning av bildäck i bränslet har korrosionen på panntuberna minskat (9) Ca(OH) 2, släckt med etanol ger fluffigare o. större yta (36) Tomrum utformats för eventuell framtida katalysator (6,11) Innan SCR installerades ströps syretillförsel, gav ibland understökiometrisk förbränning Värmefotografering av elfilter avslöjade kraftiga värmeläckage (13) Anläggningen optimerad för maximal energiutvinning o. energiutnyttjande (26) Hade fått hög avverkningstakt på panntuber före garantitidens slut, skicket vid garantitidens slut hade dock ej definierats (5)

13 UNCLASSIFIED Insatsrör i luftförvärmare Ny riskzon! Uppskjuter åtgärd men: T yta < T daggpunkt i nytt läge 13 8 Jan 2007

14 UNCLASSIFIED Metsos patenterade insatsrör i luftförvärmare 14 8 Jan 2007

15 Västerås KVV Ljungström 1. Manlucka 2. Bottenplatta" och "passagevägg" 3. Tak med "lamellskivor" och sotstavar 4. Närbild "lamellmellanrum" med "sottilltäppningar"

16 Vattumannen (Enköping) 1. Manlucka lufokanal ditsatt på eget initiativ! 2. Askaerosion med underliggande skada 3. Ekon mellanutrymme ; sothylla t. höger (Händelöverket) 4. Korrosion i tak luftsida lufo

17 Högdalen; återvärmare 1. Inflödessida för rökgaser 2. Inflödessida vatten 3. Korrosion polymerskivor (som rökgasflödesriktare?) 4. Korrosion, "döda ändpunkter?!

18 Frågor