Denitrifikatsiooniotsik: sulami valimise ja valamise valmistamise juhend 

Kokkuvõte: See juhend hõlmab sulamite valikut, investeerimisvalu protsesse, defekte, CNC-töötlus- ja kontrollinõudeid SCR- ja SNCR-i suitsugaasisüsteemides kasutatavate kohandatud valudenitrifikatsioonidüüside jaoks.

Denitrifikatsioonidüüsid on kriitilised kulumiskomponendid SCR- ja SNCR-i suitsugaaside denitreerimissüsteemides, mis puutuvad kokku tsüklilise kõrge temperatuuri, ammoniaagi/uurea korrosiooni ja lendtuha erosiooniga.

See juhend keskendub valatud denitrifikatsioonidüüsidele, hõlmates tüüpilisi töötingimusi, sulami klasside võrdlust, investeerimisvalu töövoogu, defektide vältimist ja CNC-viimistluse märkusi kohandatud düüsivalu jaoks.

Mis on valatud denitrifikatsioonidüüs ja selle teenindustingimused

Valatud denitrifikatsioonidüüs on täppisvalu komponent, mis on ette nähtud karbamiidi või ammoniaagi redutseerija ühtlaseks süstimiseks suitsugaasi voogudesse denitreerimiseks.

Erinevalt otse tahkest vardamaterjalist töödeldud düüsidest toetavad valatud denitrifikatsioonidüüsid keerulisi sisevoolukanaleid, mitut pihustusporti ja integreeritud kinnitusstruktuure, mida on raske või kulukas valmistada tahke materjali töötlemisel.

Suitsugaaside denitreerimisdüüside töökeskkond loob kombineeritud degradatsioonimehhanismid, mis lühendavad kasutusiga:

• Pidev või kõikuv kõrge temperatuuriga kokkupuude katla ja kanali sees;
• Ammoniaagi, ammooniumvesiniksulfaadi ja happeliste suitsugaaside kõrvalsaaduste keemiline korrosioon;
• tahkete osakeste erosioon, mis on põhjustatud suitsugaasides sisalduvast lendtuhast;
• Korduv termotsükkel, mis tekitab õhukeseseinalistes osades ja düüsiavade ümber termilise väsimuspinge.

See artikkel ei sukeldu sügavale SCR- või SNCR-i keemilise reaktsiooni teooriasse.

Kõik siinsed juhised keskenduvad valumaterjalile, tootmiskvaliteedile ja düüsivalu enda kontrollimisele.

Sulami materjali valik denitrifikatsioonidüüside valamiseks

Materjali valik on denitrifikatsioonidüüsi kasutusea osas kõige mõjukam otsus.

Denitreerimisteenuse puhul eelistatakse tavaliselt erosioonikindlust, millele järgneb stabiilsus kõrgel temperatuuril, korrosioonikindlus ja projekti eelarve.

Peen pihustusava piirkond on valudüüside kõige levinum rikkekoht.

Denitreerimisdüüside sulamite valikupõhimõtted

Denitrifikatsioonidüüside valusulamite hindamisel sobitage sulami klass oma suitsugaaside keskkonnas valitseva rikkerežiimiga:

• Raske lendtuha laadimine: eelistage kulumiskindlat koobaltit või kõvakattega sulamid;
• Kõrge ammooniumvesiniksulfaadi ja happelise kondensaadi oht: eelistage nikli-molübdeeni korrosioonikindlaid sulamid;
• Stabiilne, mõõdukalt kõrge temperatuur puhaste suitsugaasidega: kasutage kulude kontrollimiseks kuumakindlat roostevaba terast.

Levinud valusulamite klassid ja kasutuspiirid

Igal sulamiklassil on suitsugaaside denitreerimisel selged tugevused ja piirangud:

• 310S roostevabast terasest valu: sobib mõõdukale temperatuurile, suhteliselt puhastele suitsugaasidele ja madalale lendtuha kontsentratsioonile; piiratud erosioonikindlus tugeva tuha mõjul.
• Duplex 2205 / 2507: tagab hea vastupidavuse kloriididele ja happelisele korrosioonile, kuid sellel on madalam pidev töötemperatuuri vahemik võrreldes niklipõhiste kuumakindlate sulamitega.
• Hastelloy C276: eelistatud juhul, kui ammooniumvesiniksulfaadi korrosioon ja happelised suitsugaasid on peamised riskitegurid; toimib hästi karmides söövitavates denitreerimiskeskkondades.
• Stellite 6 (koobaltisulam): suurepärane vastupidavus osakeste erosioonile; parim valik kõrge lendtuhasisaldusega saitidele, kuigi see on kvaliteetsete materjalide ja töötluskuludega.
• Inconel 625: sobib raskeveokite kivisöel töötavatele elektrijaamadele, kus kõrge temperatuur, korrosioon ja lendtuha erosioon toimivad koos.

Valatud denitrifikatsioonidüüside materjalide võrdlustabel

Märkus: näidatud temperatuurid viitavad ainult pidev pikaajaline töötemperatuur. Mööduvad tipptemperatuurid võivad neid väärtusi ületada. Ainult üldiseks viitamiseks. Materjali lõplik kinnitamine tuleks kinnitada teie saidi suitsugaaside koostise andmete ja sulamitehase andmelehtedega.

Denitrifikatsioonidüüsi komponentide valamisprotsess

Eelistatud valutee: Investeerimisvalu (kaotatud vahavalu)

Investeerimisvalu, tuntud ka kui vahavalu, on suure jõudlusega denitrifikatsioonidüüside valandite peamine tootmisviis.

See protsess sobib nende osade jaoks hästi mitmel põhjusel:

• See reprodutseerib keerulisi sisevoolu kanaleid, õhukesi seinu ja väikeseid täppispihustusavasid, millel on suur konsistents;
• See loob sileda valatud pinna, vähendades hilisemas CNC-töötluses vajalikku lao eemaldamist.

Liivavalu ei ole üldiselt soovitatav keeruliste sisemiste kanalite või kriitiliste pihustustolerantsidega täppisdenitrifikatsioonidüüside puhul.

Seda võib kaaluda ainult lihtsate madala koormusega düüside puhul, millel on lõdvad jõudlusnõuded.

Jäme pinnaviimistlus, suurem südamiku nihkumise oht ja sisemine poorsus kitsaste voolukanalite läheduses muudavad liivavalu enamiku denitreerimisrakenduste jaoks vähem töökindlaks.

Valukoja kvaliteedikontrolli punktid

Valuprotsessi juhtelemendid määravad otseselt kindlaks, kas düüsivalu talub välitööd:

• Varjestatud sulamisatmosfäär, et vältida oksüdatsiooni ja elementide kadu kõrge sulamiga sulamites;
• Õige sulametalli filtreerimine räbuosakeste püüdmiseks enne vormiõõnsuse täitmist;
• Spetsiaalselt düüside geomeetria jaoks loodud kohandatud värava- ja tõusutoru paigutus, et kõrvaldada kokkutõmbumisdefektid pihustusavadest eemal;
• Reaktiivse nikli ja koobaltisulamitega ühilduv tulekindla kesta materjali valik.

Denitrifikatsioonidüüside kriitilised valudefektid ja rikkeohud

Teatud valudefektid tekitavad tõsiseid probleeme denitrifikatsioonidüüside töökindluses, isegi kui osa läbib visuaalse põhikontrolli:

• Kokkutõmbumise poorsus pihustusava lähedal: võib põhjustada ebaühtlast pihustamist, sisemist leket ja kiirendatud lokaalset erosiooni;
• Räbu kaasamine: loob termilise tsükli käigus pragude levimise alguspunktid;
• Kuumrebenemine: esineb sageli sektsioonide üleminekute ja õhukeste düüsiseinte juures suure sulami tahkestumise pinge all;
• Südamiku nihe: muudab valmis düüsi ava asukohta, pihustusnurka ja voolujaotust.

Ennetavad meetmed hõlmavad hallituse simuleerimist, kontrollitud jahutuskiirust ja südamiku tugikujundust vahamustri kokkupanemise ajal.

CNC-mehaaniline töötlemine, ülevaatus ja vastuvõtumärkused

Valamine annab peaaegu võrgukujulise tooriku, kuid denitrifikatsioonidüüsi kriitilised funktsionaalsed pinnad sõltuvad täpsest järeltöötlusest.

Töötlemisfookus düüsi ava ja tihenduspindade jaoks

Pihustusava ava, tihenduspinnad, keermestatud ühendused ja paigaldusliidesed nõuavad ranget CNC-töötlust.

Lõpliku ava geomeetria juhib otseselt pihustusnurka, tilkade suurust ja voolukiirust.

Nikli- ja koobaltipõhiseid sulameid on raske töödelda.

Denitrifikatsioonidüüside valandeid tootvad kauplused peavad valima sobivad tööriistad, lõikeparameetrid ja jahutusvedeliku strateegiad, et vältida töö kõvenemist, pinna rebenemist ja mõõtmete triivi.

Kohustuslikud NDT ja vastuvõtutestid

Kriitiliste denitrifikatsioonidüüside valandite standardne vastuvõtukontroll hõlmab tavaliselt järgmist:

• PT läbitungimise testimine pinna pragude, kuumade rebendite ja avatud poorsuse tuvastamiseks;
• TÜ ultrahelikontroll pinnaaluse kokkutõmbumise või jämedate lõikude kandmisel;
• Hüdrostaatiline lekkekatse, et kontrollida, kas sisevoolukanalitel pole läbileket;
• CMM-i mõõtmete kontroll, et kinnitada ava suuruse, pihustusnurga ja paigaldusmõõtmete vastavust joonistele.

Järelravi võimalused

Roostevabast terasest ja niklisulamist düüsidest kasutatakse tavaliselt passiveerimist, et parandada pinna korrosioonikindlust.

Valu jääkpinge vähendamiseks enne paigaldamist võib määrata stabiliseeriva kuumtöötluse.

Kõvakatte kasutamist võib kaaluda täiendava kulumiskaitse tagamiseks äärmuslikes tuhaerosioonikeskkondades.

Valatud denitrifikatsioonidüüside levinumad kasutusstsenaariumid

Valatud denitrifikatsioonidüüsid on laialdaselt kasutusel statsionaarsetes suitsugaaside puhastusseadmetes:

• Söeküttel töötavate elektrijaamade SCR ja SNCR denitreerimissüsteemid;
• Tsemendiahju suitsugaaside denitreerimisseadmed;
• Jäätmeenergia ja biomassi põletuskatlad;
• Tööstuslike ahjude ja põletusseadmete suitsugaaside töötlemise projektid.

Meie kohandatud valatud denitrifikatsioonidüüsid leiate meie spetsiaalselt tootelehelt.

Sarnaste komponentide valmistamise kohta lisateabe saamiseks vaadake meie kõrgtemperatuuriliste sulamivalandite juhendit.

KKK

Kas ma saan kasutada standardseid 316L valudüüse raske denitrifikatsiooni jaoks?

Üldiselt ei. 316L on piiratud tugevus kõrgel temperatuuril ja halb vastupidavus ammooniumvesiniksulfaadile ja lendtuha erosioonile.

See ei sobi peaaegu kõikidesse raskeveokite denitreerimiskeskkondadesse. See võib olla vastuvõetav ainult äärmiselt madala temperatuuriga puhaste suitsugaaside mittekriitiliste denitreerimiskontuuride korral.

Kas denitrifikatsioonidüüside puhul on alati vaja investeeringuvalu?

Komplekssete sisemiste kanalite või mitme pordiga pihustuskonstruktsiooniga kohandatud düüside puhul on tugevalt eelistatud investeerimisvalu.

Lihtsaid ühe avaga otsikuid võib mõnikord töödelda varrastest, kuid see ei kuulu käesoleva valujuhendi reguleerimisalasse.

Mis on denitrifikatsioonidüüside valandite kõige sagedasem rikkerežiim?

Pihustusava serva lokaalne erosioon, millele järgneb korrosiooni-väsimuspragu, mis algab valu varjatud poorsusest või katte defektidest.

Kas stelliitsulamist otsikuid saab pärast erosiooni parandada?

Väiksemaid erosioonikahjustusi saab mõnikord parandada kõvakatte taastamisega, kuid parandamise teostatavus sõltub ülejäänud seina paksusest ja kulumiskohast.

Tugevalt erodeerunud või mõranenud düüside valandid vajavad tavaliselt väljavahetamist.