Verschleiß von SiC-Werkstoffen in Müllverbrennungsanlagen
Tóm tắt
In den wohl meisten Fällen werden rostgefeuerte Kessel zur thermischen Nutzung von Abfällen, Biomassen und Ersatzbrennstoffen (EBS) mit siliciumnitridgebundenen Siliciumcarbid-Platten ausgekleidet. Zum einen hat dies wärmetechnische Gründe zum anderen weisen diese feuerfesten Systeme im Vergleich zu anderen Feuerfestmaterialen in der Regel höhere Standzeiten auf. Allerdings unterliegen auch die SiC-Materialien auf Grund der heterogenen und stark korrosiven Brennstoffe einem thermischen und korrosiven Verschleiß. Hochkalorische Brennstoffe in Verbindung mit bestimmten Aschezusammensetzungen ziehen Schlackefluss nach sich, was meist zu partiellen Auswaschungen an den SiC-Platten führt. In Kesseln, in denen aus konstruktiven Gründen höhere Rauchgastemperaturen auftreten, kann bedingt durch erhöhten Schlackefluss das gesamte Feuerfestsystem versagen. Stark heterogene Brennstoffe insbesondere mit stark wechselnden Wasseranteilen verursachen in bestimmten Zonen der FF-Auskleidung Temperaturwechselrisse in den Platten, die sich dann in Folge von der Kesselwand lösen. Alkali- und Erdalkalichloride aus den Rauchgasen reagieren in komplexer Weise mit der Bindematrix der SiC-Platten. Diese Materialveränderungen führen dann meist zum Reißen und Herabfallen der Platten. Die hier beschriebenen erhöhten Beanspruchungen treten in der Regel bei erhöhten Materialtemperaturen auf, wenn durch Temperaturwechselbeanspruchungen Spalte zwischen der Rohrwand und der feuerfesten Auskleidung entstehen.
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