Prevenção de corrosão em caldeiras de resíduos para energia

Quando uma caldeira de desperdício de energia (WTE) estava passando por corrosão do lado do fogo, seus operadores descobriram que a camada de solda de liga 625 aplicada na oficina estava mostrando sinais de degradação acelerada prematura.

A IGS foi contratada para aplicar um revestimento de spray térmico de alta velocidade (HVTS) no topo da camada de solda in situ para interromper a corrosão e garantir a operação confiável e segura da caldeira.

Após 10 meses em serviço, a solução de spray térmico IGS não apresentava defeitos. Como resultado, áreas adicionais de degradação da liga 625 foram protegidas com HVTS.

A planta de incineração de resíduos Reenergia é um esforço conjunto de todas as associações de eliminação de resíduos da Suíça Central e da Perlen Papier. A Reenergia Zentralschweiz é responsável por mais do que apenas reciclar resíduos da Suíça Central.

Fornece vapor de processo à Perlen Papier, água quente às redes de aquecimento distrital Rontal e Emmen e fornece eletricidade para aproximadamente 44.000 residências. Após dois anos de construção, a usina Renergia Waste to Energy entrou em operação em 2015. WTE Boiler Fireside Corrosion

O forno Hitachi Zosen Inova (HZI) instalado na Reenergia é uma caldeira WTE de grelha móvel inclinada de quatro passagens com um economizador externo. A capacidade térmica da caldeira é de 47MW com vazão de vapor de 58 t/h e pressão de vapor de 41 Bar a 410°C.

A sobreposição de solda da Liga 625 foi aplicada na oficina nos painéis de parede de água do lado do fogo para proteger os tubos da caldeira WTE da corrosão do lado do fogo. Após meses de operação, uma inspeção revelou degradação acelerada da Liga 625 logo acima da grade.

Várias soluções foram consideradas para gerenciar o desperdício de metal do tubo da caldeira e melhorar a confiabilidade e a vida útil das paredes de água, incluindo substituição, revestimento de solda aplicado em campo e spray térmico.

A substituição de seções de parede de água afetadas por novos tubos teria sido demorada e cara, considerando a frequência estimada de substituição de cinco anos ou menos.

O reparo de revestimento de solda igual por igual é uma solução intensiva e demorada. Requer esmerilhamento preliminar da camada superficial degradada antes da aplicação de uma nova camada de solda. Além disso, ambas as soluções acima mencionadas não resolveriam exatamente o problema, pois o mesmo meio corrosivo atacando a camada de solda existente ainda estaria presente.

A terceira opção foi a aspersão térmica (TS). Essa tecnologia teve resultados mistos em aplicações de caldeiras e a fábrica convidou quatro fornecedores de TS para realizar aplicações de teste em diferentes seções da caldeira. Cada vendedor recebeu uma parede lateral dentro das duas linhas. Dos quatro revestimentos aplicados, apenas dois apresentaram resultados satisfatórios. A solução HVTS da IGS foi considerada a melhor, tanto em termos de desempenho quanto de capacidade. Múltiplas pistolas IGS HVTS podem ser operadas dentro da caldeira ao mesmo tempo sem limitações de capacidade.

Apoiado por testes de laboratório abrangentes e extensa experiência de campo, o revestimento de liga IGS HVTS não tem problemas com permeabilidade ou descolamento e pode oferecer proteção duradoura, onde outras tecnologias ficam aquém. Os resultados da aplicação de teste e referências adicionais convenceram o chefe de manutenção a escolher o IGS HVTS como a solução para seu problema.

A aplicação do HVTS ocorreu em 2017 em uma área de 20m2 localizada na parede esquerda da membrana no forno muito baixo da caldeira WTE de grelha móvel acima do refratário. A fábrica também tinha um revestimento TS aplicado por um fornecedor diferente no lado direito da membrana.

Essas áreas foram inspecionadas em 2018 para determinar se o HVTS e o TS de outros fornecedores foram bem-sucedidos em interromper a degradação do revestimento de solda (WMO). A inspeção da interface HVTS/WMO mostrou que a área revestida com IGS HVTS não era mais afetada pela corrosão. A liga 625 desprotegida WMO e TS de outros fornecedores, por outro lado, continuaram a se degradar.

Foi decidido estender o escopo e aplicar o revestimento de liga HVTS em uma área adicional de aproximadamente 20m2 em 2019. A inspeção no final daquele ano, em agosto de 2019, confirmou o seguinte. As áreas protegidas com revestimento de liga HVTS não apresentavam corrosão por pite ou desgaste. As seções adjacentes desprotegidas de revestimento de solda da Liga 625 apresentavam sinais de desgaste e degradação.