Op deze pagina worden vier typen stoomketels behandeld.
Circulerende wervelbedketel (CFB)
Veel gebruikt voor het meestoken van laagwaardige steenkool en biomassa. Belangrijke vuurvaste onderdelen: verbrandingskamer, cycloonafscheider, afdichtingsring en retourleiding.
Poederkoolketel
Dominante technologie voor grote industriële ketels. Kritische zones: branderzone, ovenwanden, slakkenafvoer en neusboog.
Afvalverbrandingsketel (MSW-verbrandingsoven)
Verbranding van gemeentelijk vast afval met ernstige corrosie door chloor en alkali. Vereist vuurvaste materialen van siliciumcarbide (SiC) en chroom-aluminiumoxide met een hoge dichtheid.
Biomassa-krachtketel
Het verbranden van houtsnippers, stro en landbouwresten. Hoog risico op slakvorming en vervuiling door alkali. Gespecialiseerde aluminium-silicamaterialen.
Diagrammen van stoomketels en aanduidingen van vuurvaste gebieden
Ovenwaterwandzone: Gietbaar materiaal met laag cementgehalte / slijtvast SiC-gietbaar materiaal
Vloeistofbedgebied: Gietbaar met laag cementgehalte / Gietbaar met hoog aluminiumgehalte
Cycloonafscheider: Gietbaar met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar met korund
Lusafdichting / Standpijp: Gietbaar met laag cementgehalte / Gietbaar met korund-mulliet
Vuurvaste materialen voor CFB-ketels
CFB-ketels vereisen een hoge slijtvastheid in het dichte bed en de cycloon. Een hoge thermische schokbestendigheid is cruciaal in de opstartzones.
- Ovenwaterwandgebied: Gietbaar materiaal met laag cementgehalte en hoog aluminiumoxidegehalte / Slijtvast SiC gietbaar
- Vloeistofbedgebied: Gietbaar materiaal met ultralaag cementgehalte / Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met siliciumcarbide
- Cycloonafscheider: Gietbaar met hoog aluminiumoxide / Gietbaar met korund / Gietbaar met siliciumcarbide / Korund-mulliet baksteen
- Lusafdichting / Standpijp: Gietbaar materiaal met laag cementgehalte en hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal van korund-mulliet / Slijtvaste baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte
Radiant Zone: Gietbaar met laag cementgehalte en hoog aluminiumoxidegehalte
Branderkeelgebied: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar siliciumcarbide
Slakhopper: Gietbaar met hoog aluminiumoxidegehalte
Bodemasafvoer en slakkenafvoer: slijtvast gietbaar materiaal
Vuurvaste materialen voor poederkoolketels
Belangrijkste uitdagingen: slakvorming, thermische schokken en corrosie door as. Branderkernen vereisen een hoge weerstand tegen thermische schokken.
- Radiant Zone: Gietbaar materiaal met laag cementgehalte en hoog aluminiumoxidegehalte / Slijtvast gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte
- Branderkeelgebied: Gietbaar materiaal van hoogwaardig aluminiumoxide / Gietbaar materiaal van siliciumcarbide
- Slakkenhopper: Gietbaar met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar met siliciumcarbide / Gietbaar met slijtvast materiaal
- Bodemasafvoer en slakkenafvoer: slijtvast gietbaar materiaal / siliciumcarbide gietbaar materiaal
Zijwand van de hoofdverbrandingskamer: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met laag cementgehalte
Ovendak / Booggebied: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met mulliet
Roosterwand en slakafvoergebied: slijtvast gietbaar materiaal / gietbaar materiaal met een hoog aluminiumoxidegehalte
Secundaire verbrandingszone: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met mulliet
Vuurvaste materialen voor afvalverbrandingsketels
Ernstige aantasting door chloor, zwavel en alkaliën. Materialen met een hoge dichtheid en lage porositeit zijn essentieel voor corrosiebestendigheid.
- Zijwand van de hoofdverbrandingskamer: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met laag cementgehalte / Gietbaar siliciumcarbide
- Ovendak / Booggebied: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met mulliet / Gietbaar materiaal met korund en mulliet
- Roosterwand en slakafvoergebied: slijtvast gietbaar materiaal / gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / gietbaar siliciumcarbide
- Secundaire verbrandingszone: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met mullietgehalte / Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte en laag cementgehalte
Ovenwandoppervlak: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met laag cementgehalte
Roosterzijplaten en bodem: slijtvast gietbaar materiaal / gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte
Convectiebuizenbundelzone: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte
Achterwielkast en uitbrandkamer: Mulliet gietbaar / Gietbaar met hoog aluminiumoxidegehalte
Vuurvaste materialen voor biomassaketels
Een hoog alkaligehalte (K, Na) veroorzaakt ernstige vervuiling. Vuurvaste materialen moeten bestand zijn tegen alkalische aantasting en chloorcorrosie.
- Ovenwandoppervlak: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met laag cementgehalte
- Roosterzijplaten en bodem: slijtvast gietbaar materiaal / gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte
- Convectiebuizenbundelzone: Gietbaar materiaal met hoog aluminiumoxidegehalte / Gietbaar materiaal met mulliet
- Achterwielkast en uitbrandkamer: Mulliet gietbaar / Gietbaar met hoog aluminiumoxidegehalte
Selectietabel voor vuurvast materiaal van stoomketels
| Keteltype / Zone | bedrijfsomstandigheden | Gemeenschappelijke materialen | Aanbevolen materialen |
|---|---|---|---|
| CFB – Ovenwaterwand / Wervelbedgebied | Hoge temperatuur, ernstige slijtage, impact van deeltjes | Gietbaar met laag cementgehalte en hoog aluminiumoxidegehalte | Siliciumcarbide gietbaar |
| CFB – Cycloonafscheider/td> | Erosie met hoge snelheid, continue circulatie van vaste stoffen. | Hoog aluminiumoxide gietbaar | Slijtvast SiC gietbaar |
| Verpulverde steenkool – Stralingszone / Waterwandgebied van de oven | Hoge temperatuurstraling, thermische cycli, gaserosie | Hoog aluminiumoxide gietbaar | Slijtvast, gietbaar, hoogwaardig aluminiumoxide |
| Verpulverde steenkool – Branderkeelgebied | Hoge vlamtemperatuur, impact van kooldeeltjes met hoge snelheid, thermische schok | Hoog aluminiumoxide gietbaar | Siliciumcarbide gietbaar |
| Afvalverbrandingsoven – Hoofdverbrandingskamer | Hoge temperaturen, slakvorming, chemische corrosie | Hoog aluminiumoxide gietbaar | Siliciumcarbide gietbaar |
| Afvalverbrandingsinstallatie – Rooster- en slakkenafvoergebied | Mechanische slijtage, aserosie, thermische schok | Slijtvast gietbaar | Siliciumcarbide gietbaar |
| Biomassaketel – Ovenwand / Verbrandingszone | Hoge temperatuur, corrosie door as, erosie door deeltjes | Hoog aluminiumoxide gietbaar | Siliciumcarbide gietbaar |
| Biomassaketel – Roostergebied | Mechanische slijtage, thermische cycli, aserosie | Slijtvast gietbaar | SiC-versterkte gietbare |
Veelgebruikte vuurvaste producten voor stoomketels
Baksteen met een hoog aluminiumgehalte (75-85%)
Mulliet baksteen
Andalusiet baksteen
Chroom-aluminiumoxide baksteen (Cr₂O₃)
Fosfaatgebonden baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte
Staalvezelversterkt gietbaar
Gietbaar met laag cementgehalte
Korund gietbaar
Slijtvast kunststof vuurvast materiaal
Isolerende vuursteen
Veelgestelde vragen over vuurvaste materialen voor stoomketels
Welk vuurvast materiaal is het meest geschikt voor CFB-ketelcyclonen om slijtage te weerstaan?
Bakstenen met een hoog aluminiumoxidegehalte van 75-85% Al₂O₃ of andalusietbakstenen worden veel gebruikt. Voor zware slijtage bieden gietbare SiC-bakstenen of met nitride gebonden SiC-bakstenen een uitstekende slijtvastheid.
Hoe voorkom je slakvorming in de branderzones van poederkoolketels?
Gebruik mulliet met een lage porositeit of SiC-gietbaar materiaal met een glad oppervlak. Een goed ontwerp van de brander en een nauwkeurige beheersing van de chemische samenstelling van de kolenas zijn eveneens cruciale factoren.
Welk materiaal is bestand tegen chloorcorrosie in afvalverbrandingsovens?
Chroom-aluminiumoxidebakstenen (Cr₂O₃-gehalte 10-25%) zijn de standaardoplossing. Voor minder veeleisende gebieden kunnen andalusiet- of SiC-bakstenen met een hoge dichtheid ook goed presteren.
Wat is de belangrijkste oorzaak van het bezwijken van de vuurvaste bekleding in biomassaketels?
Aantasting door alkali (kalium/natrium) leidt tot chemische corrosie en afbladdering. Gebruik materialen met een hoog aluminiumoxidegehalte, een laag alkaligehalte en alkalibestendige additieven. Regelmatige verwijdering van de coating is ook aan te raden.
Kan hetzelfde vuurvaste materiaal gebruikt worden voor CFB-ketels en poederkoolketels?
Nee. CFB-ketels vereisen een extreem hoge slijtvastheid (SiC, hoog-aluminiumoxide), terwijl poederkoolketels zich richten op slakbestendigheid en thermische schokbestendigheid. De materiaalkeuze moet zonespecifiek zijn.
