Belagsbildung auf den Verdampferflächen der halbtechnischen Drehrohrofenanlage „THERESA“ des Forschungszentrums Karlsruhe

Durch mineralogische und chemische Charakterisierung von Belägen von Verdampferflächen des Kessels der Pilotanlage THERESA konnte ein Zusammenhang zwischen mineralogischen Phasenumwandlungen und verstärkten Korrosionsprozessen nachgewiesen werden. Nach THERESA-Versuchskampagnen wurden in vertikalen und horizontalen Profilen Beläge im Kessel beprobt. Dadurch können Korrelationen der Belagszusammensetzung mit der Variation verschiedener Rauchgaseigenschaften wie Temperatur und chemische Zusammensetzung untersucht werden. Ebenso können die Zusammensetzungen der Beläge in derselben Kesselzone verglichen werden. Die Beläge setzen sich aus verschiedenen Mineralphasen zusammen. Dabei bilden Sulfate den größten Anteil. Phasenumwandlungen zwischen Calcium-, Natrium-, Kalium- und Bleisulfaten werden zusammen mit makroskopischen Korrosionsschäden an den Verdampferwänden beobachtet. Mit der Hilfe von Temperaturprofilen sollen diese Ergebnisse dazu beitragen, den Aufwand und die Kosten für die Kesselwartung zu verringern.

By means of mineralogical and chemical characterizations of deposits from the evaporator walls in the boiler of the pilot plant THERESA a correlation could be detected between increased corrosion processes with phase transformation in the mineralogical composition. Samples were taken in horizontal and vertical profiles after THERESA test campaigns. This allows a correlation of the variations in flue gas properties (for example temperature, chemical composition) as well as a comparison of the composition in the same boiler zone. The deposits were composed of a variety of minerals. The main mineral group is formed by different sulfates. Phase transformation between Calcium-(Ca), Sodium-(Na), Potassium-(K), and Lead-(Pb) sulfates can be observed together with macroscopic corrosion damages at the evaporator walls. With the help of temperature profiles these findings should help to give a prognosis of the most endangered areas in the boiler and therefore minimize expenditures for boiler maintenance.

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