Careers Desincrustação de caldeiras
Tecnologia antiescória da IGS para caldeiras
Propriedades antiescória e anti-incrustação da superfície do recobrimento cerâmico
A tecnologia antiescória, ou de remoção de escória em caldeiras, da IGS adere firmemente à superfície dos tubos da caldeira, criando uma superfície não porosa, não molhável e não reativa. O recobrimento reduz significativamente a aderência de escórias fundidas à superfície, diminuindo o acúmulo de escória e incrustações.
Os tubos de parede d’água da fornalha e os tubos de superaquecedores podem se beneficiar da proteção proporcionada pelos recobrimentos da IGS. A IGS desenvolveu uma série de formulações de recobrimentos cerâmicos modificadas para corresponder às propriedades específicas de cada tubo e oferecer desempenho superior em ambientes específicos de caldeiras.
Quais benefícios você pode esperar da tecnologia de remoção de escória e antiescória para caldeiras da IGS?
Aumento da eficiência térmica e redução da temperatura dos gases na saída da fornalha (FGET)
Os recobrimentos cerâmicos da IGS podem aumentar a absorção de calor pelos tubos da caldeira ao reduzir a quantidade de escória e incrustações na superfície externa dos tubos, além de eliminar a formação de camadas de corrosão sobre essas superfícies.
O próprio recobrimento apresenta alta condutividade térmica e alta emissividade, o que significa que a camada aplicada não atua como isolante térmico. Um tubo revestido terá maior absorção de calor em comparação com um tubo sem revestimento e com acúmulo de incrustações.
Também é possível reequilibrar uma caldeira a carvão que esteja sofrendo com severos problemas de escória ou incrustação. A redução da FGET é alcançada por meio da maior absorção de calor pelas paredes d’água, mantendo a mesma temperatura final do vapor. Isso permite reduzir a entrada de combustível, manter a temperatura final do vapor e diminuir as perdas de calor residual. A tecnologia também pode ajudar a recuperar a capacidade de geração em MW de caldeiras que tiveram seu desempenho reduzido devido à incrustação em superaquecedores.
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Redução dos danos causados por sopradores de fuligem e canhões de água
Ao reduzir significativamente a quantidade de escória e incrustações na superfície dos tubos, é possível diminuir consideravelmente a frequência de acionamento dos sopradores de fuligem e dos canhões de água.
Como haverá menos escória aderida aos tubos, reduzindo a absorção de calor, não será necessário operar continuamente os equipamentos de controle de escória. Quando sopradores de fuligem ou lanças retráteis removem escória e incrustações, o tubo é submetido a choque térmico devido à remoção da camada isolante de depósitos, criando potencial para trincas circunferenciais ou fadiga assistida por corrosão (CAF).
A redução do uso de sopradores de fuligem ajuda a minimizar esses efeitos e desacelera o desgaste das superfícies dos tubos.
Redução dos depósitos isolantes de cinzas volantes brancas refletivas de carvão PRB
A IGS oferece soluções para os ambientes mais desafiadores e trabalha em estreita colaboração com seus clientes para atender às suas necessidades específicas. Por exemplo, quando instalações utilizam carvão sub-betuminoso, como o carvão extraído da região de Powder River Basin (PRB), no noroeste dos Estados Unidos, pode ocorrer a formação de uma espessa camada de alumina conhecida como cinza volante branca refletiva.
Essa cinza é altamente aderente e cria diversos desafios para operadores de caldeiras, especialmente em unidades que foram convertidas para operar com esse tipo de carvão em substituição a outro combustível. A temperatura de fusão dessas cinzas é mais baixa em comparação com outros carvões, e a escória formada é extremamente pegajosa, resultando em severa incrustação nos superaquecedores e possível redução da capacidade operacional da caldeira.
Por meio da engenharia de superfícies utilizando tecnologia avançada de recobrimento, é possível reduzir significativamente esses desafios de manutenção.
Para obter mais informações sobre esses produtos de recobrimento cerâmico para geração de energia, entre em contato com um de nossos especialistas.
O que são escoriamento, remoção de escória e como a tecnologia antiescória pode ajudar?
As caldeiras de geração de energia sofrem com o escoriamento quando as cinzas fundidas aderem às superfícies ao redor dos tubos. Esse fenômeno é conhecido como escória. A quantidade de escória formada depende principalmente da temperatura de operação e do tipo de carvão utilizado, seja antracito, carvão betuminoso, carvão sub-betuminoso ou linhito.
Caldeiras a carvão frequentemente apresentam escoriamento nas regiões superiores da fornalha, onde as temperaturas são mais elevadas, especialmente próximas aos pendentes de superaquecimento. No entanto, a formação de escória também pode ocorrer nas paredes d’água.
Muitas concessionárias e operadores utilizam sopradores de fuligem para controlar a quantidade de escória, uma vez que ela afeta negativamente o desempenho da caldeira. A escória atua como uma camada isolante sobre a superfície dos tubos, reduzindo a transferência de calor. À medida que a escória se acumula, a eficiência da transferência térmica diminui, reduzindo a temperatura do vapor enviado para a seção de superaquecimento e, consequentemente, a eficiência global do sistema.
Encontrar uma solução eficaz para o escoriamento excessivo pode gerar benefícios significativos para os resultados operacionais e financeiros dos operadores de caldeiras.
Assista ao estudo de caso da IGS: remoção de escória em caldeira de carvão pulverizado
Como a corrosão em caldeiras pode ser evitada?
A corrosão, erosão ou perda de metal em caldeiras pode ser evitada por meio da alteração das condições operacionais da caldeira e da proteção da superfície dos tubos contra o ambiente de combustão. O revestimento HVTS® da IGS, aplicado por aspersão térmica de alta velocidade, atua como uma barreira protetora que elimina o desgaste contínuo do material.
Revestimento HVTS® aplicado em campo para mitigação da corrosão no lado dos gases de combustão
Para caldeiras alimentadas com carvão pulverizado (PC-Fired Boilers), a IGS aplica ligas de alta performance para produzir um revestimento homogêneo (partículas tipicamente inferiores a 50 µm). O revestimento apresenta permeabilidade extremamente baixa a meios corrosivos, maximizando seu desempenho em caldeiras a carvão.
IGS HVTS®
O revestimento HVTS® (High Velocity Thermal Spray) da IGS é ideal para proteção confiável e de longo prazo contra os mecanismos de desgaste descritos anteriormente. A composição do revestimento foi desenvolvida em meados dos anos 2000 especificamente para ambientes de sulfetação em altas temperaturas, com base no entendimento de que a permeação e o teor de óxidos devem permanecer abaixo de níveis críticos para garantir o desempenho de longo prazo do revestimento.
Nosso HVTS® é um revestimento Metalspray® aplicado por aspersão térmica de alta velocidade e baixo nível de tensões residuais, desenvolvido especificamente para a proteção de tubos de caldeiras em ambientes de combustão sujeitos a condições agressivas de sulfetação de até 980°C (1800°F). O sistema oferece elevada proteção contra corrosão sob depósitos, especialmente quando enxofre, sódio, potássio e óxidos de vanádio formam sais piroeutéticos de baixa temperatura de fusão.
O elevado teor de cromo, combinado com elementos que aumentam o desempenho, proporciona um revestimento denso e estável, com alta resistência de aderência devido a microssítios de fusão na superfície do substrato. Seu coeficiente de expansão térmica, posicionado entre o do aço carbono e o do aço inoxidável, torna o revestimento adequado para ambos os materiais. Além disso, o material apresenta excelente resistência à erosão graças à integração eficaz de fases duras em sua estrutura.
O IGS HVTS® também foi testado pelo renomado EPRI (Electric Power Research Institute) em uma caldeira supercrítica de 1.300 MW alimentada por carvão com alto teor de enxofre. Diversos materiais concorrentes também participaram dos testes, e o IGS HVTS® foi o único material capaz de proteger completamente o substrato contra corrosão durante todo o período de avaliação de 39.000 horas.
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A IGS está pronta para fornecer informações, responder às suas dúvidas e desenvolver uma solução eficaz para as suas necessidades.