Regenerative Energie
Korrosionsprozesse an Dampferzeugern bei der Verbrennung von Kohlen, Biobrennstoffen und besonders von Abfällen sind seit langem bekannt. Sie werden im Wesentlichen auf hohe Chlorkonzentrationen im Brennstoff zurückgeführt.
Aggressive chemische Verbindungen sind die gasförmigen Chlorbindungsformen (Cl2 und HCl sowie NaCl, KCl, CaCl2 und Schwermetallchloride). Hohe Korrosionsraten sind dann zu erwarten, wenn durch chemische Reaktionen Cl- freigesetzt wird und in statu nascendi für die Reaktionen verfügbar ist.
Die wesentlichen Reaktionsprodukte auf den Dampferzeugeroberflächen sind FeCl3 und FeCl2, die bei den Reaktionstemperaturen bereits hohe Dampfdrücke aufweisen. Sie entstehen durch Reaktion mit den Cl-Verbindungen und gehen in die Gasphase über.
In technischen Prozessen laufen die chemischen Reaktionen simultan ab. Die Konzentrationen der Reaktionspartner verändern sich vom eingeführten Brennstoff über den Rauchgasweg und in den Ablagerungen auf den Dampferzeugerrohren. Wie die Untersuchungen der Reaktionsflächen zeigen, werden in den Ablagerungen hohe Konzentrationen von Chloriden und Sulfaten gefunden, die eutektische Schmelzen bilden und Ursache der Salzschmelzenkorrosion sind. Unter Ablagerungen auf Dampferzeugerheizflächen werden Abtragungen durch Eisenchloridbildung und die Auflösung der Oberflächen in Salzschmelzen gemeinsam beobachtet.
Thermodynamische Berechnungen der Reaktionsmechanismen beschreiben einen Gleichgewichtszustand der chemischen Verbindungen in Abhängigkeit von der Konzentration und der jeweiligen Temperatur. Sie sind nicht in der Lage, die Dynamik der Prozesse abzubilden. Ausreichende Informationen aus Untersuchungen an technischen Anlagen erlauben es aber, quasi ein Pfropfenströmungsmodell aufeinander folgender Gleichgewichtsprozesse thermodynamisch zu bewerten und aus den Ergebnissen Schlussfolgerungen über die Wahrscheinlichkeit der Bildung chemischer Verbindungen zu ziehen.
| Copyright: | © Veranstaltergemeinschaft Bilitewski-Faulstich-Urban |
| Quelle: | 8. Fachtagung thermische Abfallbehandlung (März 2003) |
| Seiten: | 14 |
| Preis: | € 7,00 |
| Autor: | Professor Dr.-Ing. habil. Manfred Born |
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