Korrosionskontrolle in Cofiring-Kraftwerken mit KEMCOPs

Cofiring-Kraftwerke können sowohl wirtschaftlicher als auch umweltfreundlicher sein als herkömmliche Kraftwerke. Ein neues Sondensystem des bekannten niederländischen Unternehmens KEMA gewährleistet, dass die Korrosion in solchen Anlagen nicht überhand nimmt.

Die europäischen Kraftwerke können durch die Übernahme des Cofiring-Modells umweltfreundlicher werden. Im Cofiring-System werden verschiedene Biomassearten zusammen mit herkömmlicher Kohle verbrannt. Die Emission von Luftschadstoffen wie Schwefeldioxid und Treibhausgasen wie Kohlendioxid kann deutlich gesenkt werden. Biomasseenergiequellen sind außerdem erneuerbar.

Ein Problem der Cofiring-Methode ist die Korrosion. Die Ursache dafür ist der hohe Anteil von basischen Metallen und Chlor in den Biomassebrennstoffen. Unkontrollierte Korrosion kann zu einem Brennkammerschaden und somit zu einer Abschaltung der Anlage für die Reparatur führen. Aufgrund der großen Bandbreite der chemischen Zusammensetzung der Biobrennstoffe ist es sehr schwierig, Vorhersagen zum Grad der Korrosionsbildung zu treffen.

Die niederländische Firma KEMA, die über ein halbes Jahrhundert Erfahrungen im Bereich zerstörungsfreier Testverfahren verfügt, hat eine effektiven Methode zur Überwachung der Korrosionsentwicklung im Zeitablauf entwickelt. Eine hohe Anzahl an KEMCOPs, oder auch KEMa COrrosion Probes (KEMA Korrosionssonden), wird an strategischen Punkten im System installiert. Diese Sonden ermöglichen somit eine kontinuierliche Rückmeldung zu den Korrosionswachstumsraten und zur Korrosionschemie. Die Sensoren wurden so stabil gestaltet, dass sie den schädlichen Bedingungen in einem betriebsbereiten Kraftwerk Stand halten können.

Das 520 MWe Kraftwerk in Maasvlakte, Niederlande (KEMAs Heimatland), lieferte die Testumgebung für die KEMCOPs. Die Ergebnisse der Messreihe zeigen, wie wichtig der Standort innerhalb des Systems ist. Vor allem im Überhitzer finden sich einige starke Korrosionspunkte. Im Großen und Ganzen war jedoch das Gesamtbild der Cofiring-Lösung in einer Anlage wie in Maasvlakte, wo alternative Brennstoffe bis zu 10% der gesamten Brennstoffmenge ausmachen, sehr viel versprechend.

Zwei Vorbehalte sollten aber erwähnt werden. Erstens ließ die Datenanalyse keine eindeutige Beziehung zwischen der Korrosionshäufigkeit und -zusammensetzung und dem Korrosionsstandort erkennen. Folglich können die zusammengetragenen Daten nicht für andere Cofiring-Anlagensysteme fortgeschrieben werden, da in jedem System verschiedene Formen und Mengen von Biomasse verbrannt werden. Zweitens kann die Langzeitwirkung solange nicht eingeschätzt werden, so lange keine ausführlicheren Überwachungsprozesse durchgeführt worden sind. Es sei jedoch gesagt, dass die KEMCOP-Lösung Anlagenleitern helfen wird, die mit dem Cofiring-Prozess verbunden Risiken besser handhaben zu können.

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Dr. Ruud Hunik
Kema Nederland BV
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