Careers Caldeiras de Leito Fluidizado Circulante (CFB)
Extensão da Vida Útil de Tubos em Caldeiras CFB de Biomassa e Waste to Energy
Caldeiras CFB alimentadas por biomassa e resíduos foram desenvolvidas com base nas vantagens do design CFB, oferecendo alta eficiência de combustão, baixas emissões e alta flexibilidade de mistura de combustível. Normalmente projetadas para instalações médias ou grandes, as caldeiras CFB produzem vapor ao queimar biomassa, biomassa reciclada, resíduos industriais ou urbanos pré-tratados.
Este espectro de design também inclui a conversão de unidades inicialmente projetadas para carvão ou lignito. A flexibilidade de combustível permite a redução de custos associados e amplia a flexibilidade operacional tanto para fontes de energia renováveis quanto para combustíveis convencionais.
A erosão é o principal desafio na combustão em leito fluidizado circulante, com a circulação de partículas duras dentro da caldeira, por isso a maioria dos projetos utiliza proteção refratária na área da fornalha. Aplicamos revestimento resistente à erosão nas superfícies do evaporador para prevenir a perda de espessura nos tubos – saiba mais sobre as soluções da IGS para prevenção de erosão em tubos de caldeiras.
Com combustíveis contendo plásticos e outros químicos que geram Cloro, Enxofre e outros metais alcalinos e pesados, a corrosão pode aumentar drasticamente a taxa de perda de espessura.
Diversas plantas WtE projetadas com CFB enfrentaram desafios de confiabilidade, levando a muitas paradas não planejadas e altos custos de manutenção, portanto, apesar dos benefícios de eficiência e emissões, esta tecnologia é menos desenvolvida para combustíveis corrosivos, mas melhorias de materiais podem levar a uma vida útil mais longa das caldeiras de leito fluidizado circulante.
Estou aqui para ajudar
Colin Bateman
Especialista da IGS
Revestimentos Metalspray® HVTS® Resistentes à Erosão-Corrosão
O revestimento HVTS® tem sido utilizado há décadas em aplicações de erosão dentro de caldeiras CFB alimentadas com carvão ou lignito. A projeção térmica de alta velocidade é projetada para aplicar uma camada metálica com muito baixa porosidade e alta capacidade de selagem, protegendo melhor o metal base em ambientes de alta corrosão.
Esta tecnologia permite o uso de arame sólido ou tubular, possibilitando fácil modificação de material em comparação com tecnologias que dependem do arame sólido disponível no mercado. Como o processo não gera qualquer diluição com o metal base, a qualidade do revestimento não é alterada pela mistura química.
A IGS traz décadas de experiência para oferecer a melhor e mais eficiente tecnologia para aplicação em campo:
- Trabalhamos para reduzir ao máximo o cronograma do caminho crítico e cumprir os prazos com os quais nos comprometemos.
- Oferecemos equipamentos robustos e técnicos confiáveis, com total conformidade com todas as condições e normas de EHS relevantes.
- Estamos familiarizados com as condições mais difíceis nos ambientes mais extremos.
- A segurança é uma prioridade na IGS. Seja em andaimes, durante a limpeza ou em qualquer outro momento, utilizamos um sistema de segurança proativo e multinível para garantir um ambiente de trabalho seguro para nossos colaboradores e todos ao nosso redor.
A Integrated Global Services Europe fornece revestimento por projeção térmica no local dentro de caldeiras CFB de WtE e biomassa em todos os países da Europa, incluindo Reino Unido, Alemanha, Países Baixos, Itália, Suíça e França, a partir do nosso centro de operações na República Tcheca. Aplicamos revestimentos nos Estados Unidos, Oriente Médio, Japão, Sudeste Asiático, bem como na África.
Mecanismos de Corrosão em Caldeiras CFB de WtE e Biomassa
As caldeiras CFB são preferidas pela sua alta eficiência e flexibilidade no uso de combustível, portanto, altas pressões e temperaturas são encontradas nessas unidades. Quanto mais agentes corrosivos são introduzidos através do combustível, maior será a corrosão desenvolvida nas superfícies de aço de troca térmica não protegidas dos superaquecedores.
A maioria dos mecanismos de proteção contra corrosão consiste em gerar uma barreira de corrosão no metal base por meio da formação de uma camada de óxido. Dentro das caldeiras CFB, essa camada é rapidamente erodida, forçando a formação de outra camada e, consequentemente, levando ao fenômeno de erosão-corrosão. A redução de espessura por erosão-corrosão pode ser rápida com materiais macios ou com baixa resistência à erosão.
Com tais condições, pode-se esperar que as cinzas não se acumulem, resultando em menor corrosão por sais. Isso é válido para superfícies com alta velocidade de fluxo, mas em algumas áreas as cinzas podem se acumular e a típica corrosão por sais sob cinzas pode se desenvolver devido à turbulência do fluxo.
Mesmo sem um mecanismo contínuo de erosão, a corrosão por sais dependerá da composição das cinzas e da temperatura da superfície dos tubos. Como os materiais amolecem com a temperatura, o desempenho de resistência à erosão da maioria dos materiais diminui, sendo esse um ponto que deve ser tratado em caldeiras CFB e unidades WtE.
(Imagem, à direita: um exemplo de erosão em caldeira CFB)
Corrosão por Sais Fundidos a Quente em Caldeiras WtE
O processo de corrosão por sais fundidos a quente começa quando a temperatura da superfície do tubo é superior ao ponto de fusão dos sais precipitados, fazendo com que o sal derreta diretamente sobre a superfície metálica. A reação resultante dissolve as camadas de óxido existentes, permitindo que o gás cloro corrosivo se difunda até a superfície do metal.
Os sais fundidos a quente também alteram a estrutura das incrustações de uma estrutura porosa para uma camada densa, aprisionando o cloreto de ferro e isolando-o do oxigênio gasoso, aumentando assim a corrosão por cloro. A corrosão localizada (pitting) é um mecanismo ainda mais perigoso, no qual os sais fundidos reagem como um eletrólito líquido diretamente com o aço, degradando-o. Se o equipamento não estiver protegido, os custos e o tempo perdido podem aumentar rapidamente quando algo dá errado.
Corrosão por Ponto de Orvalho em Caldeiras WtE e de Biomassa
Quando a temperatura dos gases de combustão diminui, determinadas espécies gasosas atingem a saturação, e gotículas de líquido começam a se condensar nas superfícies sólidas. A temperatura de saturação depende da concentração das espécies envolvidas e, no caso do ácido sulfúrico, da umidade dos gases de combustão.
Os eletrólitos líquidos formam pontos úmidos nas superfícies, causando corrosão generalizada e perda de material na forma de pitting. Em plantas de waste-to-energy, a corrosão por ponto de orvalho é menos comum do que em plantas movidas a carvão, pois o SO3 reage com espécies de cloro, tornando menos provável a formação de ácido sulfúrico.
ASSISTA: Reparo Urgente de Waterwall em CFB Evita Penalidade Severa para o Cliente
William Nixon, Diretor de Operações de Campo da IGS, discute um caso urgente em que a IGS precisou agir rapidamente para ajudar um cliente a colocar um ativo-chave novamente em operação.
A caldeira de Leito Fluidizado Circulante (CFB) parou em uma sexta-feira e o cliente estava sujeito a uma penalidade severa caso o ativo não voltasse a operar rapidamente e dentro de um prazo específico. Graças à mobilização rápida, a IGS conseguiu aplicar revestimento por projeção térmica de alta velocidade (HVTS®) e ajudar a colocar a caldeira CFB novamente em operação em até quatro dias.
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A IGS está aqui para fornecer informações, responder perguntas e criar uma solução eficaz para as suas necessidades.