Denitrifikācijas sprausla: sakausējuma izvēles un liešanas ražošanas rokasgrāmata 

Kopsavilkums: Šī rokasgrāmata aptver sakausējuma izvēli, ieguldījumu liešanas procesus, defektus, CNC apstrādi un pārbaudes prasības pielāgotām liešanas denitrifikācijas sprauslām, ko izmanto SCR un SNCR dūmgāzu sistēmās.

Denitrifikācijas sprauslas ir svarīgas nodiluma sastāvdaļas SCR un SNCR dūmgāzu denitrēšanas sistēmās, kas ir pakļautas cikliskai augstai temperatūrai, amonjaka/urīnvielas korozijai un vieglo pelnu erozijai.

Šajā rokasgrāmatā galvenā uzmanība ir pievērsta lietajām denitrifikācijas sprauslām, aptverot tipiskus darba apstākļus, sakausējuma marku salīdzinājumu, ieguldījumu liešanas darbplūsmu, defektu novēršanu un CNC apdares piezīmes pielāgotiem sprauslu lējumiem.

Kas ir lietā denitrifikācijas sprausla un tās apkalpošanas nosacījumi

Lietā denitrifikācijas sprausla ir precīzi liets komponents, kas paredzēts, lai vienmērīgi ievadītu urīnvielu vai amonjaka reducētāju dūmgāzu plūsmās denitrēšanas apstrādei.

Atšķirībā no sprauslām, kas apstrādātas tieši no cietā stieņa materiāla, lietie denitrifikācijas sprauslas atbalsta sarežģītus iekšējos plūsmas kanālus, vairākus izsmidzināšanas portus un integrētas montāžas konstrukcijas, kuras ir grūti vai dārgi ražot ar cieto materiālu apstrādi.

Dūmgāzu denitrēšanas sprauslu darbības vide rada kombinētus degradācijas mehānismus, kas saīsina kalpošanas laiku:

• Nepārtraukta vai mainīga augstas temperatūras iedarbība katlā un cauruļvados;
• Ķīmiskā korozija no amonjaka, amonija bisulfāta un skābiem dūmgāzu blakusproduktiem;
• Cieto daļiņu erozija, ko izraisa dūmgāzēs esošie pelni;
• Atkārtota termiskā cikla maiņa, kas rada termisko noguruma spriegumu plānsienu sekcijās un ap sprauslu atverēm.

Šis raksts neiedziļinās SCR vai SNCR ķīmisko reakciju teorijā.

Visi šeit sniegtie norādījumi ir vērsti uz liešanas materiālu, ražošanas kvalitāti un paša sprauslas lējuma pārbaudi.

Sakausējuma materiālu izvēle denitrifikācijas sprauslu lējumiem

Materiāla izvēle ir visietekmīgākais lēmums attiecībā uz denitrifikācijas sprauslas kalpošanas laiku.

Denitrēšanas pakalpojumam parasti prioritāte ir izturība pret eroziju, kam seko stabilitāte augstā temperatūrā, izturība pret koroziju un projekta budžets.

Smalkā izsmidzināšanas atvere ir visizplatītākā atteices vieta lietajām sprauslām.

Denitrēšanas sprauslu sakausējumu izvēles principi

Novērtējot liešanas sakausējumus denitrifikācijas sprauslām, saskaņojiet sakausējuma klasi ar dominējošo atteices režīmu jūsu dūmgāzu vidē:

• Spēcīga lidojošo pelnu iekraušana: dodiet priekšroku nodilumizturīgam kobaltam vai cietajiem sakausējumiem;
• Augsts amonija bisulfāta un skābā kondensāta risks: dodiet priekšroku niķeļa-molibdēna sakausējumiem, kas ir izturīgi pret koroziju;
• Stabila, vidēji augsta temperatūra ar tīrām dūmgāzēm: izmaksu kontrolei izmantojiet karstumizturīgu nerūsējošo tēraudu.

Izplatītākās liešanas sakausējumu kategorijas un pielietojuma robežas

Katrai sakausējuma klasei ir skaidras stiprības un ierobežojumi dūmgāzu denitrēšanas lietojumiem:

• 310S nerūsējošā tērauda lējums: piemērots mērenai temperatūrai, relatīvi tīrām dūmgāzēm un zemai lidojošo pelnu koncentrācijai; ierobežota izturība pret eroziju smagas pelnu ietekmes ietekmē.
• Duplex 2205 / 2507: nodrošina labu izturību pret hlorīdu un skābu koroziju, taču tam ir zemāks nepārtrauktas ekspluatācijas temperatūras diapazons salīdzinājumā ar karstumizturīgiem sakausējumiem uz niķeļa bāzes.
• Hastelloy C276: vēlams, ja primārais riska faktors ir amonija bisulfāta korozija un skābās dūmgāzes; labi darbojas skarbās kodīgās denitrācijas vidēs.
• Stellite 6 (kobalta sakausējums): lieliska izturība pret daļiņu eroziju; labākā izvēle vietnēm ar augstu lidojošo pelnu saturu, lai gan tā tiek piedāvāta par augstākās kvalitātes materiālu un apstrādes izmaksām.
• Inconel 625: piemērots lieljaudas ogļu spēkstacijas apstākļiem, kur augsta temperatūra, korozija un vieglo pelnu erozija darbojas kopā.

Materiālu salīdzināšanas tabula lietajām denitrifikācijas sprauslām

Piezīme: norādītās temperatūras attiecas uz tikai nepārtraukta ilgstoša darba temperatūra. Pārejoša maksimālā temperatūra var pārsniegt šīs vērtības. Tikai vispārīgai uzziņai. Galīgā materiāla validācija ir jāapstiprina ar dūmgāzu sastāva datiem no jūsu vietnes un sakausējumu dzirnavu datu lapām.

Denitrifikācijas sprauslu komponentu liešanas process

Vēlamais liešanas ceļš: ieguldījumu liešana (zaudētā vaska liešana)

Investīciju liešana, kas pazīstama arī kā zaudētā vaska liešana, ir dominējošais augstas veiktspējas denitrifikācijas sprauslu lējumu ražošanas ceļš.

Šis process ir labi piemērots šīm daļām vairāku iemeslu dēļ:

• Tas atveido sarežģītas iekšējās plūsmas ejas, plānas sienas un mazas precīzas izsmidzināšanas atveres ar augstu izmēru konsistenci;
• Tas rada gludu liešanas virsmu, samazinot vēlākai CNC apstrādei nepieciešamo materiālu noņemšanas apjomu.

Smilšu liešana parasti nav ieteicama precīzām denitrifikācijas sprauslām ar sarežģītām iekšējām ejām vai kritiskām izsmidzināšanas pielaidēm.

To var apsvērt tikai attiecībā uz vienkāršām, zemas jaudas sprauslām ar vājām veiktspējas prasībām.

Rupja virsmas apdare, lielāks serdes nobīdes risks un iekšējā porainība šauru plūsmas kanālu tuvumā padara smilšu lējumus mazāk uzticamus lielākajai daļai denitrēšanas lietojumu.

Liešanas kvalitātes kontroles punkti

Liešanas procesa vadīklas tieši nosaka, vai sprauslu liešana izturēs darbību uz lauka:

• Aizsargāta kušanas atmosfēra, lai izvairītos no oksidēšanās un elementu zuduma augsta sakausējuma kausējumos;
• Pareiza izkausēta metāla filtrēšana, lai notvertu izdedžu daļiņas pirms veidnes dobuma aizpildīšanas;
• Pielāgots vārtu un stāvvada izkārtojums, kas īpaši izstrādāts sprauslu ģeometrijai, lai novērstu saraušanās defektus no smidzināšanas atverēm;
• Ugunsizturīga apvalka materiāla izvēle, kas ir saderīga ar reaktīvo niķeļa un kobalta sakausējumu kausējumiem.

Kritiski liešanas defekti un atteices risks denitrifikācijas sprauslām

Atsevišķi liešanas defekti rada nopietnas uzticamības problēmas denitrifikācijas sprauslām, pat ja daļa iztur pamata vizuālo pārbaudi:

• Saraušanās porainība smidzināšanas atveres tuvumā: var izraisīt nevienmērīgu izsmidzināšanu, iekšēju noplūdi un paātrinātu lokalizētu eroziju;
• Sārņu iekļaušana: rada sākuma punktus plaisu izplatībai termiskā cikla laikā;
• Karstā plīsums: bieži notiek sekciju pārejās un plānās sprauslas sienās zem liela sakausējuma sacietēšanas sprieguma;
• Serdes nobīde: maina gatavās sprauslas atveres stāvokli, izsmidzināšanas leņķi un plūsmas sadalījumu.

Preventīvie pasākumi ietver pelējuma simulāciju, kontrolētus dzesēšanas ātrumus un serdes atbalsta dizainu vaska raksta montāžas laikā.

CNC apstrādes, pārbaudes un pieņemšanas piezīmes

Liešana nodrošina gandrīz tīkla formas sagatavi, bet denitrifikācijas sprauslas kritiskās funkcionālās virsmas ir atkarīgas no precīzas pēcapstrādes.

Apstrādes fokuss sprauslu atverēm un blīvējuma virsmām

Smidzināšanas atveres urbumam, blīvējuma virsmām, vītņotiem savienojumiem un montāžas saskarnēm ir nepieciešama stingra CNC apstrāde.

Galīgā atveres ģeometrija tieši kontrolē izsmidzināšanas leņķi, pilienu izmēru un plūsmas ātrumu.

Niķeļa un kobalta sakausējumus ir grūti apstrādāt.

Veikaliem, kas ražo denitrifikācijas sprauslu lējumus, ir jāizvēlas piemēroti instrumenti, griešanas parametri un dzesēšanas šķidruma stratēģijas, lai izvairītos no darba sacietēšanas, virsmas plīsumiem un izmēru novirzes.

Obligāti NDT un pieņemšanas testi

Kritisko denitrifikācijas sprauslu lējumu standarta pieņemšanas pārbaude parasti ietver:

• PT caurlaidības pārbaude, lai noteiktu virsmas plaisas, karstas plīsumus un atklātu porainību;
• UT ultraskaņas pārbaude, lai noteiktu apakšzemes saraušanos vai ieslēgumus biezās daļās;
• Hidrostatiskā noplūdes pārbaude, lai pārbaudītu, vai iekšējās plūsmas kanālos nav caurlaides noplūdes;
• CMM izmēru pārbaude, lai apstiprinātu atveres izmēru, izsmidzināšanas leņķi un montāžas izmērus, kas atbilst rasējumiem.

Pēcapstrādes iespējas

Pasivāciju parasti izmanto nerūsējošā tērauda un niķeļa sakausējuma sprauslām, lai uzlabotu virsmas izturību pret koroziju.

Var noteikt stabilizējošu termisko apstrādi, lai samazinātu atlikušo liešanas spriegumu pirms uzstādīšanas.

Var apsvērt papildu aizsardzību pret nodilumu ekstremālās pelnu erozijas vidēs.

Lieto denitrifikācijas sprauslu izplatītākie pielietojuma scenāriji

Lietās denitrifikācijas sprauslas tiek plaši izmantotas stacionārajās dūmgāzu attīrīšanas iekārtās:

• Ogļu spēkstaciju SCR un SNCR denitrēšanas sistēmas;
• Cementa krāsns dūmgāzu denitrēšanas iekārtas;
• Atkritumu enerģijas un biomasas sadedzināšanas katli;
• Rūpniecisko krāšņu un sadedzināšanas iekārtu dūmgāzu attīrīšanas projekti.

Mūsu pielāgotās denitrifikācijas sprauslas varat atrast mūsu īpašajā produktu lapā.

Lai iegūtu papildinformāciju par līdzīgu komponentu ražošanu, varat pārskatīt mūsu augstas temperatūras sakausējumu lējumu rokasgrāmatu.

FAQ

Vai es varu izmantot standarta 316L liešanas sprauslas lielas slodzes denitrifikācijai?

Vispār nē. 316L ir ierobežota izturība augstā temperatūrā un vāja izturība pret amonija bisulfātu un vieglo pelnu eroziju.

Tas nav piemērots gandrīz visām lielas slodzes denitrēšanas vidēm. Tas var būt pieņemams tikai ārkārtīgi zemas temperatūras, tīras dūmgāzu nekritiskās denitrēšanas cilpas.

Vai denitrifikācijas sprauslām vienmēr ir nepieciešama ieguldījumu liešana?

Pielāgotām sprauslām ar sarežģītām iekšējām ejām vai vairāku pieslēgvietu izsmidzināšanas konstrukcijām ļoti priekšroka tiek dota ieguldījumu liešanai.

Vienkāršas vienas atveres sprauslas dažkārt var apstrādāt no stieņa materiāliem, taču tas neietilpst šīs liešanas rokasgrāmatas darbības jomā.

Kāds ir visbiežākais denitrifikācijas sprauslu lējumu bojājuma veids?

Smidzināšanas atveres malas lokalizēta erozija, kam seko korozijas noguruma plaisāšana, sākot no slēptas lējuma porainības vai ieslēguma defektiem.

Vai stelīta sakausējuma sprauslas var salabot pēc erozijas?

Nelielus erozijas bojājumus dažkārt var novērst, atjaunojot cieto segumu, bet remonta iespējamība ir atkarīga no atlikušā sienas biezuma un nodiluma vietas.

Spēcīgi erodēti vai saplaisājuši sprauslu lējumi parasti ir jānomaina.