에너지 보일러 폐기물의 부식 방지

폐기물 에너지화(WTE) 보일러가 노변 부식을 겪고 있을 때, 운영자는 작업장에서 적용한 합금 625 용접 오버레이가 조기 가속 저하 징후를 보이고 있음을 발견했습니다.

IGS는 부식을 방지하고 보일러의 안정적이고 안전한 작동을 보장하기 위해 현장 용접 오버레이 위에 고속 열분사(HVTS) 클래딩을 적용하기로 계약했습니다.

10개월 사용 후 IGS 열 스프레이 솔루션에는 결함이 없었습니다. 그 결과, 분해되는 합금 625의 추가 영역이 HVTS로 보호되었습니다.

Renergia 폐기물 소각장은 중앙 스위스와 Perlen Papier의 모든 폐기물 처리 협회의 공동 노력입니다. Renergia Zentralschweiz는 중앙 스위스의 폐기물 재활용 그 이상을 담당하고 있습니다.

Perlen Papier에 공정 증기를 공급하고 지역 난방 네트워크 Rontal과 Emmen에 온수를 공급하며 약 44,000 가구에 전기를 공급합니다. 2년간의 건설 끝에 Renergia 폐기물 에너지화 공장은 2015년에 가동에 들어갔습니다.WTE 보일러 노변 부식

Renergia에 설치된 HZI(Hitachi Zosen Inova) 용광로는 경사형 이동식 화격자, 외부 이코노마이저가 있는 4패스 WTE 보일러입니다. 보일러의 열용량은 47MW이며 증기 흐름은 58t/h이고 증기 압력은 410°C에서 41Bar입니다.

합금 625 용접 오버레이는 WTE 보일러 튜브를 난로 쪽 부식으로부터 보호하기 위해 난로 옆 물 벽 패널에 현장에서 적용했습니다. 수개월 간의 작동 후 검사 결과 화격자 바로 위에서 Alloy 625의 분해가 가속화된 것으로 나타났습니다.

보일러 튜브 금속 낭비를 관리하고 수벽의 신뢰성과 수명을 향상시키기 위해 교체, 현장 적용 용접 오버레이 및 열 분사를 포함한 여러 가지 솔루션이 고려되었습니다.

영향을 받은 수벽 부분을 새 튜브로 교체하는 것은 5년 이하의 예상 교체 빈도를 고려할 때 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 듭니다.

유사 용접 오버레이 수리는 집중적이고 시간 소모적인 솔루션입니다. 새로운 용접 오버레이를 적용하기 전에 저하된 표면층을 예비적으로 연마해야 합니다. 더욱이, 앞서 언급한 두 솔루션 모두 문제를 정확하게 해결하지 못합니다. 기존 용접 오버레이를 공격하는 동일한 부식성 매체가 여전히 존재하기 때문입니다.

세 번째 옵션은 열분무(TS)였습니다. 이 기술은 보일러 응용 분야에서 엇갈린 결과를 가져왔고 공장에서는 보일러 내의 다양한 섹션에 대한 테스트 응용을 수행하기 위해 4개의 TS 공급업체를 초대했습니다. 각 공급업체에는 두 라인 내부에 측벽이 제공되었습니다. 적용된 4개의 클래딩 중 2개만이 만족스러운 결과를 얻었습니다. IGS의 HVTS 솔루션은 성능과 용량 측면에서 모두 최고인 것으로 나타났습니다. 여러 개의 IGS HVTS 건을 보일러 내부에서 용량 제한 없이 동시에 작동할 수 있습니다.

포괄적인 실험실 테스트와 광범위한 현장 경험을 바탕으로 IGS HVTS 합금 클래딩은 투과성 또는 분리 문제가 없으며 다른 기술이 부족한 부분에서 지속적인 보호 기능을 제공할 수 있습니다. 테스트 적용 결과와 추가 참고 자료를 통해 유지 관리 책임자는 문제에 대한 솔루션으로 IGS HVTS를 선택하게 되었습니다.

HVTS 적용은 2017년 내화물 위 이동 화격자 WTE 보일러의 매우 낮은 화로 왼쪽 멤브레인 벽에 위치한 20m2 면적에서 이루어졌습니다. 또한 이 공장의 멤브레인 오른쪽에는 다른 공급업체가 TS 코팅을 적용했습니다.

그런 다음 2018년에 이러한 영역을 검사하여 HVTS 및 기타 공급업체의 TS가 용접 오버레이(WMO) 성능 저하를 성공적으로 중지했는지 여부를 확인했습니다. HVTS/WMO 인터페이스를 검사한 결과 IGS HVTS로 피복된 영역은 더 이상 부식의 영향을 받지 않는 것으로 나타났습니다. 반면, 보호되지 않은 Alloy 625 WMO와 다른 공급업체의 TS는 둘 다 계속해서 성능이 저하되었습니다.

2019년에는 범위를 확장하고 HVTS 합금 클래딩을 추가로 ~20m2 면적에 적용하기로 결정했습니다. 그해 말인 2019년 8월 검사를 통해 다음 사항이 확인되었습니다. HVTS 합금 클래딩으로 보호된 영역에는 공식 부식이나 마모가 나타나지 않았습니다. 보호되지 않은 인접한 Alloy 625 용접 오버레이 섹션에는 마모 및 열화 징후가 나타났습니다.