Korrosion von Überhitzerrohren: Lebensdauer unter Zufeuerung von phosphat- und chloridhaltigen Ersatzbrennstoffen und thermischer Zyklierung (LÜBKORR II)

Abstract

Im Jahr 2017 trat die Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung in Kraft, welche die thermische Behandlung des Klärschlams sowie die P-Rückgewinnung aus der Klärschlammasche vorschreibt. Eine zentrale Fragestellung für die thermische Behandlung des Klärschlamms liegt in dem relativen unbekannten Einfluss von Phosphor auf die zugrundeliegenden Korrosionsmechanismen in Verbrennungsprozessen. Im LÜBKORR II Vorhaben wurden Klärschlamm-Mit- und Monoverbrennungsprozesse nachgebildet und die herrschende Korrosionsmechanismen sowie die Beständigkeit der Werkstoffe untersucht. Der starke Korrosionsangriff unter Mitverbrennungsbedingungen bei 625°C beruhte auf der Überlagerung von Oxidation, Sulfidierung und Cl-induzierten KG-Angriff. Es wurde kein Phosphor in den Korrosionsprodukten angereichert. Austenitische Werkstoffe, Auftragsschweißungen und Cr-reichen Beschichtungen können für diese Bedingungen eingesetzt werden. Dahingegen wurde der Angriff unter Monoverbrennungsbedingungen bei 500°C deutlich abgeschwächt. Darüber hinaus wurde Phosphor in den Oxidschichten angereichert und bildet eine korrosionsinhibierende Fe-P-Oxidschicht. Unter diesen Bedingungen können kosteneffiziente niedrig Cr-Werkstoffe eingesetzt werden.