Kraftvärmeproduktion med avfallspanna har visat sig vara ett effektivt sätt att lösa både problemen med den ständiga avfallsgenereringen och behovet av mer hållbar energiproduktion. Men med styrningar och lagstadganden mot deponeringar samt utsläpp, måste en allt större inkommande mängd avfall hanteras. Befintliga anläggningar får en allt högre belastning, som leder till mer frekventa driftproblem än normalt. Avfall, som är ett problematiskt bränsle bl.a. till följd av inhomogenitet och innehåll av skadliga ämnen, skapar ett större slitage i pannans förbrännings- och rökgasdelar. Detta arbete syftar till att undersöka den typ av lågtemperaturkorrosion som uppstår i Umeå Energis avfallspannas ekonomiser, på Dåva 1. Målet är att införskaffa mer kunskap om det ammoniumsalt (NH4Cl) vars beläggningsbildning orsakar försämrad värmeöverföring, korrosion och materialförbrukning som följd.Rapporten är uppdelad i tre delar, där en sammanfattning av avfallsanläggningen, förbränningsprocessen samt de problem som uppstår i ekonomisern, inleder arbetet. I den andra delen förbereds och genomförs två enskilda korrosionssondmätningar i avfallspannan, samt en extern studie av stilleståndskorrosion [Relativ luftfuktighet (RH): ≈90 %, T=25 °C]. Samtliga sondexponeringar genomfördes med tre individuellt kylda sondringar (75, 100 och 125 °C). Även en beräkning av syradaggpunktstemperaturen hos rökgasfraktionen SO2, utfördes med erhållen rökgasdata från sondmätningsperioden. Den tredje delen omfattar analysen av beräkningen och provresultaten från ett svepelektronmikroskop (SEM) med tillhörande energidispersiv röntgen (EDX)-utrustning. Mängden klor (Cl) i avfallet tillsammans med oreagerad ammoniak (NH3), som tillsätts för att reducera NOX-föreningar, gav upphov till saltet. Den omgivande mängden gaser var anledningen till att saltet, med hygroskopiska egenskaper, kunde adsorbera kondens för att skapa korrosiv elektrolyt. Temperaturberäkningen av syradaggpunkten visade att ingen kondenseringsrisk förelåg, däremot var resultatet högst osäkert. Temperaturen på ekonomiserns kallaste delar avgjorde kondenseringsgraden, där en temperaturgradient i den exponerade sondens axelriktning förekom.Saltbildningen tilltar drastiskt mellan 100 och 125 °C, i riktning mot den kallaste delen av sonden. En mer precis temperaturangivelse kunde inte göras. SEM-analysen visade att resultaten från stilleståndsstudien hade en utbredd korrosion med höga halter av järnoxider (FeO) i beläggningslagret. Mätningen med endast sondexponering hade mer intakt beläggning med högre halt klor (Cl). Slutsaser som kunde dras var att salt bildas vid alla mättemperaturer, men med en varierande samt temperaturberoende lagertjocklek. Däremot erhölls en stor insikt om hur betydande den omgivande fukten var för korrosionsförloppet. Umeå Energi kan med fördel utvärdera all sotning/rengöring med vatten på lågtemperaturdelarna, för att försöka begränsa kvarvarande mängd fukt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-150055 |
| Date | January 2018 |
| Creators | L. Appelbom, Daniel |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds