search query: @keyword fouling / total: 13
results-list
reference: 3 / 13
« previous | next »
Author:Heinämaa, Teemu
Title:Hiilen ja biomassan seospolton korroosiovaikutukset voimalaitosmateriaaleihin
Corrosion effects of coal and biomass co-combustion in power plant materials
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:120 + [11]      Language:   fin
Department/School:Koneenrakennustekniikan laitos
Main subject:Koneenrakennuksen materiaalitekniikka   (Kon-67)
Supervisor:Hänninen, Hannu
Instructor:Viuhko, Juha
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto     | Archive
Keywords:co-combustion
alkali chloride
fouling
corrosion
heat-exchange surface
seospoltto
alkalikloridi
likaantuminen
korroosio
lämmönsiirtopinta
Abstract (eng):Coal is still widely used fuel for energy production. Energy production with coal causes large amounts of environmentally harmful greenhouse gas emissions, mainly carbon dioxide. In the future the increasing use of renewable fuels in energy production will play an important role when reducing these carbon dioxide emissions. Co-combustion of biomass and coal in existing coal based power plants provides one of the most promising and efficient method to reduce carbon dioxide emissions. On the other hand, the used fuel mixture in co-combustion sets a number of technical challenges for the boiler operation and durability.

The fuel mixture of coal and biomass in co-combustion may increase fouling and corrosion on boiler fireside heat-exchange surfaces. Typically, biomasses increase the content of alkali metals in fuel mixture, which is used in co-combustion process. Alkali metals are easily vaporized in combustion process and can form deposits on boiler heat-exchange surfaces, which include alkali metal compounds. These deposits can melt at relatively low temperatures, which increase fouling and corrosion rates on heat-exchange surfaces. In particular, compounds formed between alkali metals and chlorine is pointed to cause enhanced corrosion on the boiler heat-exchange surfaces. In pulverized coal boiler the most vulnerable heat-exchange surfaces for alkali-induced fouling and corrosion are superheater and reheater surfaces because of their operating conditions, there is large temperature difference between surfaces of heat exchanger and flue gas.

The purpose of this thesis was to investigate fouling and corrosion effects of coal and biomass co-combustion on heat-exchange surfaces of pulverized coal boiler. This thesis consists of theory and experimental part. The theory part describes pulverized coal boiler construction and materials, alternative co-combustion technologies and possible fouling and corrosion mechanisms related to co-combustion. The experimental part was carried out in a practical co-combustion test, which was organized in Vaskiluoto power plant.

Vaskiluoto co-combustion tests were carried out in pulverized coal boiler between coal and wood based biogas co-combustion process. The proportion of biogas to overall fuel power ranged between 13 to 50 % during measurements. These co-combustion tests showed that co-combustion between coal and wood-based biomass does not affect significantly fouling or corrosion rates on heat-exchange surfaces of boiler.
Abstract (fin):Kivihiili on edelleen laajasti käytetty polttoaine energiantuotannossa. Energiantuotanto kivihiilellä aiheuttaa suuren määrän ympäristön kannalta haitallisia kasvihuonekaasupäästöjä. Merkittävä rooli energiantuotannon aiheuttamien kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisessä on uusiutuvien polttoaineiden lisäämisellä. Hiilen ja biomassan seospoltto olemassa olevissa hiilivoimalaitoksissa tarjoaa yhden lupaavimmista ja tehokkaimmista keinoista hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Toisaalta tässä seospolttoprosessissa käytettävä polttoaineseos asettaa monia teknisiä haasteita seospolttokattilan toiminnalle ja kestävyydelle.

Seospoltossa käytettävä hiilen ja biomassan polttoaineseos voi lisätä likaantumista ja korroosiota kattilan lämmönsiirtopinnoilla. Seospolttoaineena käytettävät biomassat lisäävät tyypillisesti alkalimetallien pitoisuutta polttoaineseoksessa. Alkalimetallit höyrystyvät herkästi palamisprosessissa ja voivat muodostaa suhteellisen matalissa lämpötiloissa sulavia alkalimetalliyhdisteitä sisältäviä kerrostumia kattilan lämmönsiirtopinnoille. Erityisesti alkalimetallien ja kloorin välille muodostuvat yhdisteet voivat aiheuttaa kiihtynyttä korroosiota kattilan lämmönsiirtopinnoilla. Hiilipölykattilan lämmönsiirtopinnoista kaikkein herkimpiä alkalikloridien aiheuttamalle likaantumiselle ja korroosiolle ovat tulistinten lämmönsiirtopinnat, joissa vallitsee suuri lämpötilaero savukaasujen ja lämmönsiirtopintojen välillä.

Tämä diplomityö keskittyy tutkimaan hiilen ja biomassan seospolton likaantumis- ja korroosiovaikutuksia hiilipölykattilan lämmönsiirtopinnoilla. Työssä on esitetty seospolttoprosessi hiilipölykattilassa ja sen mahdollisesti aiheuttamia likaantumis- ja korroosiomekanismeja kattilan lämmönsiirtopinnoilla. Seospolton vaikutuksia kattilan likaantumiseen ja korroosioon tutkittiin Vaskiluodon seospolttokokeissa.

Vaskiluodon seospolttokokeet suoritettiin hiilipölykattilassa hiilen ja puuperäisestä biomassasta kaasutetun biokaasun seospolttoprosessissa. Seospolttoaineen osuus kokonaispolttoainetehosta vaihteli mittausten aikana 13 - 50 % välillä. Naiden seospolttokokeiden perusteella ei hiilen ja puuperäisen biomassan seospoltolla vaikuta olevan merkittävää kiihdyttävää vaikutusta kattilan lämmönsiirtopintojen likaantumisen tai korroosion suhteen.
ED:2014-01-17
INSSI record number: 48345
+ add basket
« previous | next »
INSSI