Млазница за денитрификацију: Водич за одабир легуре и производњу ливења 

резиме: Овај водич покрива избор легуре, процесе ливења, дефекте, ЦНЦ машинску обраду и захтеве за инспекцију за прилагођене ливене денитрификационе млазнице које се користе у СЦР и СНЦР системима димних гасова.

Млазнице за денитрификацију су критичне хабајуће компоненте унутар СЦР и СНЦР система за денитрацију димних гасова, изложене цикличној високој температури, корозији амонијака/урее и ерозији летећег пепела.

Овај водич се фокусира на ливене денитрификационе млазнице, покривајући типичне услове рада, поређење разреда легуре, ток рада ливења по инвестиционој маси, превенцију кварова и ЦНЦ завршне напомене за одливе млазница по мери.

Шта је ливена млазница за денитрификацију и њени сервисни услови

Млазница за ливену денитрификацију је прецизно ливена компонента дизајнирана да убризгава уреу или редуктор амонијака једнолично у токове димних гасова за третман денитрације.

За разлику од млазница које се обрађују директно од чврсте шипке, ливене млазнице за денитрификацију подржавају сложене унутрашње канале протока, вишеструке отворе за прскање и интегрисане монтажне структуре које је тешко или скупо произвести машинском обрадом чврстог материјала.

Радно окружење за млазнице за денитрацију димних гасова ствара комбиноване механизме деградације који скраћују радни век:

• Континуирано или флуктуирајуће излагање високим температурама унутар котла и канала;
• Хемијска корозија од амонијака, амонијум бисулфата и киселих нуспроизвода димних гасова;
• Ерозија чврстих честица узрокована летећим пепелом који се носи у димном гасу;
• Поновљени термички циклуси који уводе напон топлотног замора на пресецима танких зидова и око отвора млазнице.

Овај чланак неће улазити дубоко у теорију СЦР или СНЦР хемијске реакције.

Сва упутства овде су усмерена на материјал за ливење, квалитет производње и инспекцију самог ливења млазница.

Избор легуре материјала за одливање млазница за денитрификацију

Избор материјала је најутицајнија одлука за радни век млазнице за денитрификацију.

За услуге денитрације, отпорност на ерозију је обично приоритет, праћена високом температурном стабилношћу, отпорношћу на корозију и буџетом пројекта.

Регион финог отвора за прскање је најчешће место квара за ливене млазнице.

Принципи избора легура млазница за денитрацију

Када процењујете легуре за ливење за млазнице за денитрификацију, ускладите класу легуре са доминантним режимом квара у вашем окружењу димних гасова:

• Велико оптерећење летећег пепела: дајте предност кобалту отпорном на хабање или легурама за тврдо наваривање;
• Висок ризик од амонијум бисулфата и киселог кондензата: дајте предност легурама никл-молибдена отпорним на корозију;
• Стабилна, умерено висока температура са чистим димним гасом: користите нерђајући челик отпоран на топлоту за контролу трошкова.

Уобичајене класе легуре за ливење и границе примене

Свака врста легуре има јасне снаге и ограничења за апликације за денитрацију димних гасова:

• ливење од нерђајућег челика 310С: погодно за умерене температуре, релативно чист димни гас и ниску концентрацију летећег пепела; ограничена отпорност на ерозију под јаким ударом пепела.
• Дуплек 2205 / 2507: пружа добру отпорност на хлоридну и киселу корозију, али има нижи опсег континуиране радне температуре у поређењу са легурама отпорним на топлоту на бази никла.
• Хастеллои Ц276: пожељно када су корозија амонијум бисулфата и кисели димни гас примарни фактор ризика; добро се понаша у тешким корозивним срединама за денитрацију.
• Стелит 6 (легура кобалта): одлична отпорност на ерозију честица; најбољи избор за локације са високим садржајем електрофилтерског пепела, иако долази уз врхунски материјал и цену обраде.
• Инцонел 625: погодан за тешке услове рада термоелектрана на угаљ где високе температуре, корозија и ерозија електрофилтерског пепела делују заједно.

Табела за упоређивање материјала за ливене денитрификационе млазнице

Напомена: Приказане температуре се односе на само континуирана дуготрајна температура рада. Прелазне вршне температуре могу премашити ове вредности. Само за општу референцу. Коначна валидација материјала треба да буде потврђена подацима о саставу димних гасова са ваше локације и листова са подацима за млин легура.

Процес ливења за компоненте млазнице за денитрификацију

Преферирани пут ливења: ливење у инвестицију (ливање изгубљеног воска)

Инвестиционо ливење, такође познато као ливење у изгубљеном воску, је доминантна рута производње за денитрификационе млазнице високих перформанси.

Овај процес је погодан за ове делове из неколико разлога:

• Репродукује сложене унутрашње пролазе за проток, танке зидове и мале прецизне карактеристике отвора за распршивање са високом димензионалном конзистенцијом;
• Производи глатку површину као ливену, смањујући количину уклањања материјала која је потребна у каснијој ЦНЦ машинској обради.

Ливење песком се генерално не препоручује за прецизне млазнице за денитрификацију са сложеним унутрашњим пролазима или критичним толеранцијама прскања.

Може се узети у обзир само за једноставне млазнице са малим оптерећењем са лабавим захтевима за перформансе.

Груба завршна обрада површине, већи ризик од померања језгра и унутрашња порозност у близини уских пролаза протока чине одливање од песка мање поузданим за већину апликација за денитрацију.

Контролне тачке квалитета ливнице

Контроле процеса у ливници директно одређују да ли ће ливење млазнице преживети рад на терену:

• Заштићена атмосфера топљења да би се избегла оксидација и губитак елемената у топљењу високе легуре;
• Правилна филтрација растопљеног метала за хватање честица шљаке пре пуњења шупљине калупа;
• Прилагођени распоред отвора и успона дизајниран посебно за геометрију млазнице, за циљање дефеката скупљања даље од отвора за прскање;
• Избор ватросталног материјала за љуске компатибилан са реактивним топљењем легура никла и кобалта.

Критични дефекти ливења и ризици квара за млазнице за денитрификацију

Одређени дефекти ливења стварају озбиљне проблеме са поузданошћу млазница за денитрификацију, чак и ако део прође основну визуелну инспекцију:

• Порозност скупљања у близини отвора за прскање: може проузроковати неравномерну атомизацију, унутрашње цурење и убрзану локализовану ерозију;
• Укључивање шљаке: ствара тачке иницијације за ширење пукотина под термичким циклусом;
• Вруће кидање: често се јавља на прелазима пресека и танким зидовима млазница под високим напоном очвршћавања легуре;
• Померање језгра: мења положај отвора, угао прскања и расподелу протока готове млазнице.

Превентивне мере укључују симулацију калупа, контролисане стопе хлађења и дизајн подршке за језгро током монтаже узорка воска.

ЦНЦ обрада, белешке о инспекцији и прихватању

Ливење даје бланко облик готово мреже, али критичне функционалне површине млазнице за денитрификацију се ослањају на прецизну накнадну обраду.

Фокус обраде за отвор млазнице и заптивне површине

Отвор отвора за прскање, заптивне површине, навојне везе и интерфејси за монтажу захтевају ЦНЦ обраду са чврстом толеранцијом.

Коначна геометрија отвора директно контролише угао прскања, величину капљица и брзину протока.

Легуре на бази никла и кобалта тешко се обрађују.

Продавнице које производе одливке са млазницама за денитрификацију треба да изаберу одговарајући алат, параметре сечења и стратегије расхладне течности како би се избегло очвршћавање при раду, кидање површине и померање димензија.

Обавезни НДТ и тестови прихватања

Стандардна инспекција прихватања критичних одливака млазница за денитрификацију обично укључује:

• ПТ испитивање пенетрантима за откривање површинских пукотина, врућих цепања и изложене порозности;
• УТ ултразвучна инспекција за подземно скупљање или инклузије у дебелим пресецима;
• Хидростатичко испитивање цурења како би се потврдило да унутрашњи канали протока немају пропуштање;
• ЦММ инспекција димензија да се потврди величина отвора, угао прскања и монтажне димензије одговарају цртежима.

Опције након третмана

Пасивација се обично примењује на млазнице од нерђајућег челика и легуре никла како би се побољшала отпорност на корозију површине.

Може се специфицирати стабилизацијска термичка обрада да би се смањио преостали напон ливења пре уградње.

Тврдо наваривање се може узети у обзир као додатна заштита од хабања у окружењима екстремне ерозије пепела.

Уобичајени сценарији примене ливених млазница за денитрификацију

Ливене млазнице за денитрификацију су широко распоређене у стационарним постројењима за третман димних гасова:

• СЦР и СНЦР системи за денитрацију термоелектрана на угаљ;
• Јединице за денитрацију димних гасова из цементне пећи;
• Котлови за сагоревање отпада на енергију и биомасу;
• Пројекти обраде димних гасова индустријских пећи и спалионица.

Можете пронаћи наше прилагођене ливене млазнице за денитрификацију на нашој наменској страници производа.

За више информација о производњи сличних компоненти, можете прегледати наш водич за ливене легуре на високим температурама.

ФАК

Да ли могу да користим стандардне ливене млазнице од 316Л за денитрификацију за тешке услове рада?

Генерално не. 316Л има ограничену чврстоћу на високим температурама и слабу отпорност на амонијум бисулфат и ерозију летећег пепела.

Неприкладан је за скоро сва окружења за денитрацију тешких оптерећења. Може бити прихватљиво само у некритичним петљама за денитрацију на изузетно ниским температурама, чистим димним гасовима.

Да ли је ливење увек потребно за млазнице за денитрификацију?

За прилагођене млазнице са сложеним унутрашњим пролазима или дизајном распршивача са више отвора, ливење по инвестицији је јако пожељно.

Једноставне млазнице са једним отвором понекад се могу машински обрађивати од шипке, али то не спада у оквир овог водича за ливење.

Који је најчешћи начин квара одливака млазница за денитрификацију?

Локализована ерозија ивице отвора за прскање, праћена пуцањем од замора од корозије почевши од скривене порозности ливења или дефеката укључивања.

Да ли се млазнице од стелитне легуре могу поправити након ерозије?

Мања оштећења од ерозије се понекад могу поправити рекултивацијом, али изводљивост поправке зависи од преостале дебљине зида и места хабања.

Јако еродирани или напукли одливци млазница обично захтевају замену.