廃棄物発電用ボイラーの腐食防止

廃棄物発電 (WTE) ボイラーで炉端腐食が発生していたとき、そのオペレーターは、工場で塗布された合金 625 溶接肉盛が早期に加速された劣化の兆候を示していることを発見しました。

IGS は、腐食を阻止し、ボイラーの信頼性と安全性を確保するために、その場で肉盛溶接の上に高速溶射 (HVTS) 被覆材を適用する契約を締結しました。

10 か月の使用後、IGS 溶射ソリューションには欠陥はありませんでした。 その結果、劣化しつつある合金 625 の追加領域が HVTS で保護されました。

Renergia 廃棄物焼却プラントは、中央スイスと Perlen Papier のすべての廃棄物処理協会の共同の取り組みです。 Renergia Zentralschweiz は、スイス中央部からの廃棄物のリサイクルだけではありません。

ペルレン・パピアにプロセス蒸気を供給し、ロンタルとエメンの地域暖房ネットワークに温水を供給し、約 44,000 世帯に電力を供給しています。 2 年間の建設を経て、Renergia Waste to Energy プラントは 2015 年に稼働を開始しました。WTE ボイラーの炉端腐食

Renergia に設置された Hitachi Zosen Inova (HZI) 炉は、外部エコノマイザーを備えた傾斜移動火格子の 4 パス WTE ボイラーです。 ボイラーの熱容量は 47MW で、蒸気流量は 58 t/h、蒸気圧力は 410°C で 41 Bar です。

合金 625 溶接肉盛は、WTE ボイラー管を炉辺の腐食から保護するために、炉辺の水壁パネルに工場で塗布されました。 数か月の稼働後の検査により、格子のすぐ上の合金 625 の劣化が加速していることが判明しました。

ボイラーチューブの金属の無駄を管理し、水壁の信頼性と寿命を向上させるために、交換、現場で適用される肉盛溶接、溶射など、いくつかの解決策が検討されました。

影響を受けた水壁セクションを新しいチューブに交換するには、推定交換頻度が 5 年以下であることを考慮すると、時間も費用もかかりました。

同等の溶接肉盛修復は、集中的で時間のかかる解決策です。 新しい肉盛溶接を適用する前に、劣化した表面層を予備研磨する必要があります。 さらに、既存の肉盛溶接を攻撃する同じ腐食性媒体が依然として存在するため、前述の両方の解決策は問題を正確に解決するものではありません。

3 番目のオプションは溶射 (TS) でした。 この技術はボイラー用途ではさまざまな結果をもたらしたため、工場は 4 つの TS ベンダーを招待して、ボイラー内のさまざまなセクションでテスト用途を実行しました。 各ベンダーには 2 つのラインの内側に側壁が与えられました。 適用された 4 つのクラッドのうち、満足のいく結果が得られたのは 2 つだけでした。 IGS の HVTS ソリューションは、パフォーマンスと容量の両方の点で最高であることがわかりました。 複数の IGS HVTS ガンを容量制限なくボイラー内で同時に動作させることができます。

包括的な実験室テストと広範な現場経験に裏付けられた IGS HVTS 合金被覆材は、浸透性や剥離の問題がなく、他の技術では及ばない永続的な保護を提供できます。 テスト アプリケーションの結果と追加の参考資料により、保守責任者は問題の解決策として IGS HVTS を選択することを確信しました。

HVTS の適用は、2017 年に耐火物上の移動火格子 WTE ボイラーの非常に低い炉の左側の膜壁に位置する 20 平方メートルのエリアで行われました。 このプラントでは、膜の右側に別のベンダーによって塗布された TS コーティングも施されていました。

その後、これらの領域は 2018 年に検査され、HVTS と他のベンダーの TS が溶接肉盛 (WMO) の劣化を阻止することに成功したかどうかが判断されました。 HVTS/WMO インターフェースの検査により、IGS HVTS で覆われた領域が腐食の影響を受けていないことがわかりました。 一方、保護されていない Alloy 625 WMO と他のベンダーの TS は、両方とも劣化を続けました。

2019 年に範囲を拡大し、追加の約 20 平方メートルのエリアに HVTS 合金クラッディングを適用することが決定されました。同年後半の 2019 年 8 月の検査では、以下のことが確認されました。 HVTS 合金被覆で保護された領域には、孔食や消耗は見られませんでした。 隣接する保護されていない合金 625 溶接肉盛部分には、摩耗と劣化の兆候が見られました。

Renergia Zentralschweiz のメンテナンス責任者、Markus Benz 氏は次のようにコメントしています。「IGS Europe は 2017 年 11 月に、同社の HVTS 技術を使用して約 20 平方メートルの IGS 材料を適用するために選ばれました。チームは効率的に動員し、要求されたタイトなスケジュール内で予想される作業範囲を実行しました。」

「10か月の運転後、2018年9月に廃棄物発電ボイラーの簡単な検査が行われ、コーティングの良好な性能が確認されました。その結果、2019年1月に別のエリアへの塗布が発注されました。1月初旬の詳細な検査により、コーティングが良好であることが確認されました」 14 か月の運用後、被覆材の全体的な動作は良好でした。保護エリアは 2 倍になったので、18 か月後の次のターンアラウンドまで安全に運用できる見込みです。IGS は、非常に専門的な方法でクリティカル パス内に契約範囲を適用することに成功しました。信頼性が高く透明性のあるコミュニケーションを実現します。」

Renergia Zentralschweiz のディレクターである Ruedi Kummer 氏は、「合金 625 を HVTS オーバーレイで覆うというアイデアには、大きな可能性があるようです。」とコメントしています。