Wie kommt die Wärme ins Rohr?
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Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? – Korrosion ist oftmals ein Symptom hoher Wärmestromdichte G. Magel, D. Molitor, C. Bratzdrum, M. Koch, H.-P. Aleßio Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 1 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Verteilung der Temperatur und Wärmestromdichte in der ungeschützten Verdampferwand Membranwand Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 2 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Verteilung der Temperatur und Wärmestromdichte in der ungeschützten Verdampferwand Belag Membranwand Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 3 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Temperaturverteilung im Belag Wärmeauskopplung: 10 kW/m2 400°CIsotherme Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 4 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Temperaturverteilung im Belag Wärmeauskopplung: 20 kW/m2 400°CIsotherme Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 5 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Temperaturverteilung im Belag Wärmeauskopplung: 30 kW/m2 400°CIsotherme Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 6 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Temperaturverteilung im Belag Wärmeauskopplung: 40 kW/m2 400°CIsotherme Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 7 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Feuerfest Abzehrraten in einer MVA Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 8 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Wärmestromdichte korreliert mit der Abzehrrate Abzehrraten vs. Wärmestrom 0,8 MVA EBS 0,7 Abzehrrate [mm/1.000 h] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 10,0 20,0 30,0 Wärmestromdichte [kW/m²] 40,0 Bei hoher Wärmestromdichte und hohem Korrosionspotential sind Schutzschichten zu 50,0 60,0 empfehlen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 9 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Wärmeübergang Wie hoch der Wärmeübergang vom Rauchgas in das WasserDampfgemisch des Kessel ist, hängt ab von: • Temperatur des Rauchgases • Temperatur des Mediums • Wärmeleitfähigkeit aller am Wandaufbau beteiligten Materialien - Kesselrohr λ = 40 – 50 W/mK - metallische Schutzschichten λ = 12 – 20 W/mK - keramische Schutzschichten λ = 3 – 25 W/mK - Beläge λ = 0,2 – 1,5 W/mK Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 10 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Ungeschützte Membranwand, ohne Belag, 40kW/m2 RG-Temp 1.030°C Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 11 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Ungeschützte Membranwand, ohne Belag, 40kW/m2 Systemkennkurven (Schwarzes Rohr) Wärmestromdichte [kW/m²] 80 60 40 20 0 0 5 10 15 Temperaturdifferenz Rohr-Steg [K] Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 12 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Gecladdete Membranwand, ohne Belag, 40kW/m2 RG-Temp 1.031°C Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 13 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Hintergossene Platte, ohne Belag, 40kW/m2 RG-Temp 1.050°C Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 14 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Hinterlüftete Platte, ohne Belag, 40kW/m2 RG-Temp 1.150°C Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 15 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Hinterlüftete Platte, ohne Belag, 40kW/m2 Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 16 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Messung der Wärmestromdichte in hinterlüfteter Platte Messung an hinterlüfteter Platte 80 Wärmestromdichte [kW/m²] 60 40 20 0 0 5 10 15 Temperaturdifferenz [K] Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 17 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Vergleich Systemkennkurve und Messung Messung an hinterlüfteter Platte 80 Wärmestromdichte [kW/m²] 60 40 20 0 0 5 10 15 Temperaturdifferenz [K] Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 18 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Systemkennkurven –Systeme ohne Belag Systemkennkurven unverschmutzt Wärmestromdichte [kW/m²] 80 60 40 20 Schwarzes Rohr Cladding Hinterlüftete Platte Hintergossene Platte 0 0 5 10 15 Temperaturdifferenz Rohr-Steg [K] Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 19 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Ausbildungsformen von Salz-Asche-Belägen 1 mm 1 mm 1 mm Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 20 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Ausbildungsformen von Salz-Asche-Belägen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 21 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Ausbildungsformen von Salz-Asche-Belägen Belagstyp 1 Belagstyp 2 Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 22 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Systemkennkurven – Cladding Systemkennkurven (Cladding) Wärmestromdichte [kW/m²] [kW/m²] Wärmestromdichte 80 80 60 60 40 Cladding ohne Belag Cladding Belagstyp 1 (2 mm Rohr; 5 mm Steg) Cladding 20 Cladding Belagstyp Belagstyp 1 1 (5 (5 mm mm Rohr; Rohr; 15 15 mm mm Steg) Steg) Cladding Cladding Belagstyp 2 (5 mm über Rohr) 0 0 5 10 15 Temperaturdifferenz Rohr-Steg [K] Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 23 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Wärmestromdichte in einer MVA Zustand ohne Belag Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 24 CheMin Wie kommt die Wärme ins Rohr? Wärmestromdichte in einer MVA Zustand mit Belag Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 25 Wie kommt die Wärme ins Rohr? CheMin Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – 30.-31.01.2012 26
