Untersuchungen zum Einfluss von Rauchgas-Aerosolen in Müll- und Biomasse-Verbrennungsanlagen auf die Hochtemperatur-Korrosion der Überhitzer
Christian Deuerling
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Christian Deuerling, Untersuchungen zum Einfluss von Rauchgas-Aerosolen in Müll- und Biomasse-Verbrennungsanlagen auf die Hochtemperatur-Korrosion der Überhitzer (2009), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832598655
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Beschreibung / Abstract
Ein Probenahme- und Messsystem wurde entwickelt, das die chemische und physikalische Untersuchung aggressiver und heißer Rauchgas-Aerosole sowie die Generierung linebreak geschlossener Partikel-Massenbilanzen in Verbrennungskes seln ermöglicht. Die Probenahmesonde verdünnt und kühlt das Aerosol über ein keramisches, poröses Rohr mit Luft auf 300 ^oC.
Die Messungen an zwei Müll- (MVA) und einer Biomasse- (BMA) Verbrennungsanlage ergaben mehrere, potenzielle Korrosionsursachen der Überhitzer: Die MVA mit geringer Korrosion wies eine geringere Partikelzahl und gleichzeitig weniger klebrige und aggressive Partikel auf. Die Sulfatierung der Partikel in der Flugphase konnte überdies um 50 % weiter fortschreiten als in der MVA mit hoher Korrosionsrate. Die Partikel mit Durchmessern zwischen 1 μ und 20 μ, die jeweils im Minimum einer bimodalen Größenverteilung lagen, zeigten das höchste korrosive Potenzial.
Die Messungen an zwei Müll- (MVA) und einer Biomasse- (BMA) Verbrennungsanlage ergaben mehrere, potenzielle Korrosionsursachen der Überhitzer: Die MVA mit geringer Korrosion wies eine geringere Partikelzahl und gleichzeitig weniger klebrige und aggressive Partikel auf. Die Sulfatierung der Partikel in der Flugphase konnte überdies um 50 % weiter fortschreiten als in der MVA mit hoher Korrosionsrate. Die Partikel mit Durchmessern zwischen 1 μ und 20 μ, die jeweils im Minimum einer bimodalen Größenverteilung lagen, zeigten das höchste korrosive Potenzial.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 1.1 Müllverbrennung
- 1.2 Korrosion in Verbrennungsanlagen
- 1.3 Ziele der vorliegenden Arbeit
- 2 Korrosionsrelevante Eigenschaften von Verbrennungsaerosolen
- 2.1 Vorgänge in der Partikelphase eines Verbrennungsaerosols
- 2.2 Sulfatierung – Thermodynamische und reaktionskinetische Betrachtungen
- 3 Entwicklung eines Probenahmesystems für Hochtemperatur- Verbrennungsaerosole
- 3.1 Stand der Technik
- 3.2 Entwicklung einer Hochtemperatur-Probenahmesonde
- 3.3 Entwicklung eines Zyklons zur Abscheidung der Grobfraktion
- 3.4 Probegas-Führung
- 3.5 Messgeräte zur Analyse der Partikelgrößenverteilung
- 3.6 Ablauf und Auswertung einer Messung
- 3.7 Labor- und Vergleichsmessungen des Probenahmesystems
- 4 Messung des Aerosols von drei Verbrennungsanlagen
- 4.1 Beschreibung der Müllverbrennungsanlagen
- 4.2 Normalbetrieb-Messungen an der Referenz-MVA
- 4.3 Diskussion der Messergebnisse der Referenz-MVA
- 4.4 Messungen an der Vergleichs-MVA
- 4.5 Einfluss geänderter Betriebsbedingungen
- 4.6 Messungen bei einer Biomasse-verbrennungsanlage
- 4.7 Diskussion des Messsystems
- 5 Implikationen für die Hochtemperatur-Korrosion
- 5.1 Maßnahmen gegen Korrosion – Stand der Technik
- 5.2 Folgerungen aus den Messungen
- 6 Zusammenfassung
- 7 Literaturverzeichnis
- 8 Anhang