Trotz alternativer Energiekonzepte sind kohlebefeuerte Kraftwerke eine momentan nicht zu ersetzende Technologie. Anlagenschäden und Kesselstillstände durch rauchgasverursachte Korrosion beeinträchtigen die Wirtschaftlichkeit von solchen Verbrennungsanlagen jedoch erheblich. Daher wird zur Überwachung von Kesselwänden der Gasanalysator GM960 von SICK eingesetzt.
Gasanalysator GM960
Das Grundproblem sind die in der Kohle vorhandenen Schwefel- und Chlorverbindungen, die in die metallischen Kesselwände eindringen und sie korrosiv zerstören. Die korrosiven Prozesse selbst sind sehr komplex. Man kann sie weder direkt noch einfach messen. Sie haben jedoch eines gemeinsam: Sie laufen maßgeblich in reduzierender Atmosphäre ab. Das heißt, im Rauchgas ist wenig oder kein Sauerstoff (O2) vorhanden, dafür aber umso mehr Kohlenmonoxid (CO). Die Erfassung reduzierender Rauchgasbedingungen in Kesselwandnähe kann also potenzielle Korrosionsgefährdungen frühzeitig erkennen, und Kesselwandabzehrungen können dann durch geeignete Gegenmaßnahmen vermindert werden. Durch die Langzeitbewertung der korrosiven Belastung können Wartungsintervalle vergrößert und die Standzeit des Kessels kann verlängert werden.
Daher: Kesselwandüberwachung mit GM960 von SICK
Für den mit Steinkohle befeuerten 700-MW-Dampferzeuger hat SICK das passende Messsystem, um rauchgasverursachte Korrosionen an der inneren Kesselwand weitestgehend zu verhindern: den Kesselwandmonitor GM960. Die CO- und O2-Konzentrationen werden permanent, an vielen Punkten der Kesselwand verteilt, zuverlässig gemessen. Die Gaskonzentrationen werden als Indikatoren für ein korrosives Gefahrenpotenzial verwendet. Das Messkonzept des GM960 ist so ausgelegt, dass die Rauchgasatmosphäre an der inneren Kesselwand als komplexe Gesamtheit betrachtet werden kann. An 40 Messpunkten werden die CO- und O2-Werte analysiert und die korrosionsspezifischen Werte CO-Korrosionsniveau und CO-Korrosionslast berechnet. Praktisch sieht das so aus, dass an jedem dieser Messpunkte zwei Sensoren (CO und O2) und eine Elektronikeinheit installiert sind. Alle Messpunkte sind über einen Datenbus an einen Industrie-PC angeschlossen, der das ganze System steuert, die Daten auswertet und Alarmsignale generiert, wenn eine akute Korrosionsgefahr erkannt wird. Gegenmaßnahmen können dann sofort ergriffen werden.
Korrosionen frühzeitig erkennen und gegensteuert
Der GM960 analysiert das Rauchgas an allen Messpunkten gleichzeitig. Aus den gemessenen CO- und O2-Konzentrationen werden für jeden Messpunkt das CO-Korrosionsniveau und die CO-Korrosionslast ermittelt. Das CO-Korrosionsniveau ist ein Trendmesswert zur Beurteilung der momentanen Korrosionsgefährdung der Kesselwand. Die CO-Korrosionslast gibt an, welcher korrosiven Langzeitbelastung die Kesselwand im Bereich eines Messpunktes ausgesetzt war. Mithilfe des Kesselwandmonitors sind permanente Informationen über die potenzielle Korrosionsgefährdung der Kesselwand verfügbar. Der GM960 unterstützt dabei die optimale Justage der Brenner und der Verbrennungslüfter. Die Auswertung der Messdaten hilft bei einer effektiven Erstellung von Wartungs- und Revisionsplänen. Dies alles reduziert die Betriebskosten und erhöht die Betriebssicherheit. Alle Daten werden in der Master-Einheit ausgewertet, gespeichert und grafisch dargestellt. Durch die Anbindung der Master-Einheit an das firmeninterne Datennetzwerk ist eine Übersicht der wichtigsten Messdaten auf jedem Arbeitsplatz-PC des Kraftwerks verfügbar.
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