haku: @keyword Hiilivoima / yhteensä: 5
viite: 3 / 5
| Tekijä: | Meskanen, Jukka |
| Työn nimi: | Hiilipölypolttimen materiaalinvalinta |
| Material selection for pulverized coal burners | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2012 |
| Sivut: | 70 s. + liitt. Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Koneenrakennustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Koneenrakennuksen materiaalitekniikka (Kon-67) |
| Valvoja: | Hänninen, Hannu |
| Ohjaaja: | Heinolainen, Antti |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto | Arkisto |
| Avainsanat: | coal power generation pulverized coal abrasive wear erosive wear creep-fatigue corrosion hiilivoima hiilipöly abraasiokuluminen eroosiokuluminen virumisväsyminen korroosio |
| Tiivistelmä (fin): | Merkittävä osuus maailman energiasta tuotetaan hiilivoimalla. Käytössä olevan hiilivoimakapasiteetin pienhiukkas- ja kasvihuonepäästöjä pyritään pienentämään voimalaitosten polttotekniikkaa kehittämällä. Hiilivoimalaitosten polttimet altistuvat korkeille lämpötiloille sekä aggressiiviselle polttoympäristölle. Voimalaitosten tulee olla käyttövarmoja, jolloin polttimien materiaalien valintojen merkitys korostuu. Tässä diplomityössä tutkittiin materiaalin valintoja hiilivoimalaitoksen polttimia varten. Tutkimuksen alussa on esitetty hiilipolttimen käyttöolosuhteet voimalaitoksen käytön aikana. HUH poltetaan jauhetussa muodossa, pölynä, jonka pneumaattinen kuljetus aiheuttaa eroosio- ja abraasiokulumista virtauskanavan sisäpinnoilla. Polttimen tulipesän puoleinen pääty altistuu yli 1000 °C lämpötiloille ja aggressiiviselle polttoympäristölle. Käyttöolosuhteiden aiheuttamia vauriotapauksia on esitetty eri voimalaitoksilta. Tutkimuksen painopiste oli hiilipolttimien kriittisissä komponenteissa käytössä havaittujen vaurioiden perusteella. Tulipesän puoleisissa komponenteissa esiintyy termisten ja termomekaanisten kuormitusten aiheuttamia murtumia sekä kaasuatmosfäärin aiheuttamaa korroosiota. Polttimien sisällä kulutusta kestävissä materiaaleissa esiintyy lämpötilavaihteluiden aiheuttamia murtumia. Tutkimuksen teoriaosuudessa on esitetty havaittuihin vauriotapauksiin liittyvä teoria. Komponenttien vaurioita analysoitiin FEM-laskennalla. Analyysien lämpökuormat mallinnettiin voimalaitoksilta kerättyjen lämpötilamittaustulosten perusteella. Analyysien tuloksien ja käytössä havaittujen vaurioiden perusteella komponenttien primäärivaurioiden aiheuttajat ovat voimakkaat lämpötilagradientit, joita kattilan eri käyttöolosuhteissa esiintyy. Tutkimuksen lopputuloksena on esitetty parannusehdotuksia komponenttien materiaalinvalintaan sekä mekaaniseen rakenteeseen. |
| Tiivistelmä (eng): | A significant amount of world's energy is produced by coal power generation. The emission levels of already operational coal power plants can be diminished by improving the power plant's combustion technology. The pulverized coal burners are exposed to high temperatures and aggressive fireside atmosphere. In the power plants the operational reliability is emphasized, in general. Therefore material selection for pulverized coal burners is the key issue in burner design. This master thesis studied the material selection of pulverized coal burners. The operational conditions of the burners are presented in the beginning of the thesis. The pulverized coal is pneumatically transported to the boiler which causes erosive and abrasive wear of the component surfaces. The fireside ends of the burners are exposed to temperatures above 1000°C and the aggressive fireside atmosphere. These conditions degrade the lifetime of the burner components and component failures from different power plants are presented. This thesis focused on the critical components of the burner in which the majority of component failures have occurred. The high temperatures induce thermal and thermo mechanical stresses to the components next to the fireside causing fracture. High temperature corrosion also contributes to component lifetime degradation. The inner components of the burners show fractures in the wear resistant materials. The theories related to these phenomena are presented in the thesis. The component failures were analysed by Finite Element modelling. The thermal loads for calculations were defined from temperature measurements from different power plants. The results of the analyses and the component failures seen in power plants show that the primary causes for component failures is thermal shocks induced from altering boiler operating conditions. The lifetime of the components can be improved by optimizing the material selection and the mechanical construction of the components. As a result of the thesis suggestions for component material selection and mechanical construction are presented. |
| ED: | 2012-10-01 |
INSSI tietueen numero: 45310
+ lisää koriin
INSSI