Auf dieser Seite werden vier Arten von Kraftwerkskesseln behandelt.
Zirkulierender Wirbelschichtkessel (CFB)
Weit verbreitet für die Mitverbrennung von minderwertiger Kohle und Biomasse. Wichtige feuerfeste Bereiche: Brennkammer, Zyklonabscheider, Schleifenabdichtung und Rücklaufleitung.
Kohlenstaubkessel
Dominierende Technologie für große Kraftwerkskessel. Kritische Bereiche: Brennerzone, Feuerraumwände, Schlackenabzug und Brennraumbogen.
Müllverbrennungsanlage (Müllverbrennungsanlage)
Die Verbrennung von Siedlungsabfällen ist mit starker Chlor- und Alkalikorrosion verbunden. Dafür werden hochdichte SiC- und Chrom-Aluminiumoxid-Feuerfestmaterialien benötigt.
Biomasse-Kraftwerkskessel
Verbrennung von Holzspänen, Stroh und landwirtschaftlichen Reststoffen. Hohes Risiko von durch Alkali verursachter Verschlackung und Ablagerungen. Spezielle Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Werkstoffe.
Diagramme für Kraftwerkskessel und Beschriftungen für feuerfeste Bereiche
Ofenwasser-Wandzone: Zementarmer Gießbeton / abriebfester SiC-Gießbeton
Wirbelschichtbereich: Zementarmer Gießbeton / Aluminiumoxidreicher Gießbeton
Zyklonabscheider: Hochtonerde-Gießmasse / Korund-Gießmasse
Schleifendichtung / Steigrohr: Zementarmer Gießbeton / Korund-Mullit-Gießbeton
Feuerfeste Materialien für CFB-Kessel
CFB-Kessel erfordern eine hohe Abriebfestigkeit im dichten Bett und im Zyklon. Eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit ist in den Anfahrzonen entscheidend.
- Ofenwasserwandbereich: Zementarmer, hochtonerdehaltiger Gießbeton / Abriebfestes SiC-Gussteil
- Wirbelschichtbereich: Gießmasse mit ultra-niedrigem Zementgehalt / Gießmasse mit hohem Aluminiumoxidgehalt / Siliciumcarbid-Gießmasse
- Zyklonabscheider: Hochtonerde-Gießmasse / Korund-Gießmasse / Siliciumcarbid-Gießmasse / Korund-Mullit-Ziegel
- Schleifendichtung / Steigrohr: Zementarmer, hochtonerdehaltiger Gießbeton / Korund-Mullit-Gießbeton / Verschleißfester, hochtonerdehaltiger Ziegel
Strahlungszone: Gießmasse mit niedrigem Zementgehalt und hohem Tonerdegehalt
Brennerhalsbereich: Hochtonerde-Gussmasse / Siliziumkarbid-Gussmasse
Schlackentrichter: Hochtonerde-Gießmasse
Auslauf für Bodenasche und Schlackenabführung: Abriebfestes Gießmaterial
Feuerfeste Materialien für Kohlenstaubkessel
Hauptprobleme: Verschlackung, Temperaturschock und Aschekorrosion. Brennerbleche erfordern eine hohe Temperaturschockbeständigkeit.
- Strahlungszone: Zementarmer, hochtonerdehaltiger Gießbeton / Abriebfester, hochtonerdehaltiger Gießbeton
- Brennerhalsbereich: Hochtonerde-Gussmasse / Siliziumkarbid-Gussmasse
- Schlackentrichter: Hochtonerde-Gießmasse / SiC-Gießmasse / abriebfeste Gießmasse
- Auslauf für Bodenasche und Schlacke: Abriebfeste Gießmasse / Siliziumkarbid-Gießmasse
Seitenwand der Hauptbrennkammer: Hochtonerdehaltiger Gießbeton / Niedrigzementhaltiger Gießbeton
Ofendach / Bogenbereich: Hochtonerde-Beton / Mullit-Beton
Rostseitenwand & Schlackenaustragsbereich: Abriebfeste Gießmasse / Hochtonerde-Gießmasse
Sekundärverbrennungszone: Hochtonerde-Gießmasse / Mullit-Gießmasse
Feuerfeste Materialien für Müllverbrennungsanlagen
Starker Angriff durch Chlor, Schwefel und Laugen. Hochdichte, porenarme Werkstoffe sind für die Korrosionsbeständigkeit unerlässlich.
- Hauptbrennkammer-Seitenwand: Hochtonerde-Gießmasse / Niedrigzement-Gießmasse / Siliziumkarbid-Gießmasse
- Ofendach / Bogenbereich: Hochtonerde-Gussmasse / Mullit-Gussmasse / Korund-Mullit-Gussmasse
- Rostseitenwand und Schlackenaustragsbereich: Abriebfeste Gießmasse / Hochtonerde-Gießmasse / Siliciumcarbid-Gießmasse
- Sekundärverbrennungszone: Hochtonerdehaltiger Gießbeton / Mullithaltiger Gießbeton / Niedrigzementhaltiger hochtonerdehaltiger Gießbeton
Ofenwandbereich: Hochtonerde-Beton / Niedrigzement-Beton
Rostseitenplatten & Bodenbereich: Abriebfester Gießbeton / Hochtonerde-Gießbeton
Konvektive Rohrbündelzone: Hochtonerde-Gießmasse
Hinterer Radlauf & Burnout-Kammer: Mullit-Gussmasse / Hochtonerde-Gussmasse
Feuerfeste Materialien für Biomasse-Kraftwerkskessel
Ein hoher Alkaligehalt (K, Na) führt zu starker Ablagerungsbildung. Feuerfeste Materialien müssen Alkaliangriffen und Chlorkorrosion widerstehen.
- Ofenwandbereich: Hochtonerde-Beton / Niedrigzement-Beton
- Rostseitenplatten & Bodenbereich: Abriebfester Gießbeton / Hochtonerde-Gießbeton
- Konvektionsrohrbündelzone: Hochtonerde-Gießmasse / Mullit-Gießmasse
- Hinterer Radlauf & Burnout-Kammer: Mullit-Gussmasse / Hochtonerde-Gussmasse
Auswahltabelle für Feuerfestmaterialien für Kraftwerkskessel
| Kesseltyp / Zone | Betriebsbedingungen | Gemeinsame Materialien | Empfohlene Materialien |
|---|---|---|---|
| CFB – Ofenwasserwand-/Wirbelschichtbereich | Hohe Temperatur, starker Abrieb, Partikeleinschlag | Gießmasse mit niedrigem Zementgehalt und hohem Tonerdegehalt | Siliziumkarbid gießbar |
| CFB – Zyklonabscheider/td> | Hochgeschwindigkeitserosion, kontinuierliche Feststoffzirkulation | Gießbar mit hohem Aluminiumoxidgehalt | Abriebfestes SiC-Gussteil |
| Kohlenstaub – Strahlungszone / Ofenwasserwandbereich | Hochtemperaturstrahlung, thermische Zyklen, Gaserosion | Gießbar mit hohem Aluminiumoxidgehalt | Abriebfestes, hochtonerdehaltiges Gießmaterial |
| Kohlenstaub – Brennereinlassbereich | Hohe Flammentemperatur, Hochgeschwindigkeitsaufprall von Kohlepartikeln, Thermoschock | Gießbar mit hohem Aluminiumoxidgehalt | Siliziumkarbid gießbar |
| Müllverbrennungsanlage – Hauptbrennkammer | Hohe Temperaturen, Schlackenangriff, chemische Korrosion | Gießbar mit hohem Aluminiumoxidgehalt | Siliziumkarbid gießbar |
| Müllverbrennungsanlage – Rost- und Schlackenaustragsbereich | Mechanischer Verschleiß, Ascheerosion, Temperaturschock | Abriebfeste Gießmasse | Siliziumkarbid gießbar |
| Biomassekessel – Ofenwand / Brennraum | Hohe Temperaturen, Aschekorrosion, Partikelerosion | Gießbar mit hohem Aluminiumoxidgehalt | Siliziumkarbid gießbar |
| Biomassekessel – Rostfläche | Mechanischer Verschleiß, thermische Belastung, Ascheerosion | Abriebfeste Gießmasse | SiC-verstärkter Gießguss |
Gängige feuerfeste Produkte für Dampfkessel
Häufig gestellte Fragen zur Feuerfestauskleidung von Kraftwerkskesseln
Welches feuerfeste Material eignet sich am besten für Zyklone in CFB-Kesseln, um Abrieb zu widerstehen?
Häufig werden hochtonerdehaltige Steine mit 75–85 % Al₂O₃ oder Andalusitsteine verwendet. Bei starkem Verschleiß bieten gießbare SiC- oder nitridgebundene SiC-Steine eine hervorragende Abriebfestigkeit.
Wie lässt sich Verschlackung in den Brennerzonen von Kohlenstaubkesseln verhindern?
Verwenden Sie Mullit mit geringer Porosität oder SiC-Gießmasse mit glatter Oberfläche. Eine geeignete Brennerkonstruktion und die Kontrolle der Kohlenaschezusammensetzung sind ebenfalls entscheidende Faktoren.
Welches Material ist chlorbeständig in Müllverbrennungsanlagen?
Chrom-Aluminiumoxid-Ziegel (Cr₂O₃-Gehalt 10–25 %) sind die Standardlösung. Für weniger anspruchsvolle Bereiche eignen sich auch hochdichte Andalusit- oder SiC-Ziegel.
Was ist die Hauptursache für das Versagen der Feuerfestauskleidung in Biomassekesseln?
Alkaliangriffe (Kalium/Natrium) führen zu chemischer Korrosion und Abplatzungen. Verwenden Sie hochtonerdehaltige Werkstoffe mit niedrigem Alkaligehalt und Antialkali-Zusätzen. Regelmäßiges Entfernen der Beschichtung ist ebenfalls hilfreich.
Kann das gleiche Feuerfestmaterial für Wirbelschichtkessel und Kohlenstaubkessel verwendet werden?
Nein. CFB-Kessel erfordern höchste Abriebfestigkeit (SiC, hochtonerdehaltige Materialien), während bei Kohlenstaubkesseln die Schlackenbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit im Vordergrund stehen. Die Materialauswahl sollte zonenspezifisch erfolgen.
