Qualifizierung metallischer Werkstoffe für die Eindampfung von Abwässern aus der Rauchgasentschwefelung

Die umweltgerechte Aufbereitung der Abwässer aus der Naßreinigung von Rauchgasen aus Großfeuerungsanlagen zur Erzeugung deponierfähiger Reststoffe oder zur Gewinnung von Wertstoffen erfolgt in der Regel durch eine 2‐stufige Eindampfung in Zwangsumlauf‐Verdampferanlagen. Die hohe Belastung durch Chloride mit bis zu etwa 100 g/l Cl − in der 1. und bis zu etwa 350 g/l Cl − in der 2. Eindampfstufe erfordert bei metallischer Ausführung Konstruktionswerkstoffe hoher Beständigkeit gegen chloridinduzierte Lochkorrosion. Darauf waren der hochlegierte Stahl Legierung 31 (X1NiCrMoCu32–28–7 – 1.4562) sowie die NiCr‐Mo‐Legierungen C‐276 (NiMo16Cr15W – 2.4819) und 59 (NiCr23Mo16Al) – 2.4605) einschließlich ihrer Schweißverbindungen sowohl in Labor‐ als auch in Feldversuchen zu prüfen und ihre Korrosionsbeständigkeit für den spezifischen Anwendungsfall zu bestimmen. Zum anderen war für derartige Anwendungen das Verhalten von Wärmetauscher‐Rohren aus der NiCrMo‐Legierung 59 (2.4605) in Feldversuchen bei Wärmedurchgang zu ermitteln. Die kritischen Lochkorrosionstemperaturen der einheitlich mit Schweißzusatz FM 59 (2.4607) hergestellten WIG‐Schweißverbindungen der 3 Werkstoffe wurden in potentiostatischen Halteversuchen in praxisähnlichen Modellmedien bei um 5 K abgestuften Temperaturintervallen ermittelt. Es zeigt sich, daß die Grenzbelastbarkeit der Werkstoffe bei einer Grenztemperatur von 85 °C bei Chloridgehalten von ca. 100 g/l für den Werkstoff 1.4562, von ca. 300 g/l für die NiCrMo‐Legierungen 2.4605 und 2.4819 liegt. Werkstofferprobungen im praktischen Betrieb in REA‐Abwassereindampfanlagen eines steinkohlegefeuerten Kraftwerkes wurden als Auslagerungsversuche mit den geschweißten Werkstoffen und als Wärmetauscherversuche mit Versuchsrohrbündelwärmetauschern mit längsnahtgeschweißten Wärmetauscherrohren aus Legierung 59 (NiCr23Mo16Al – 2.4605) durchgeführt. Die Auslagerungsversuche über eine Versuchsdauer von 32 Monaten weisen den nichtrostenden Stahl 1.4562 für die 1. Eindampfstufe, die NiCrMo‐Legierungen 2.4605 und 2.4819 für die 2. Eindampfstufe als beständige Konstruktionswerkstoffe für Rohrleitungen und Behälter unter den dort vorliegenden Betriebsbedingungen aus. Dabei ist die Legierung 59 wegen der verminderten Spaltkorrosionsneigung als am beständigsten einzuschätzen. Die Wärmetauscherversuche über eine Auslagerungsdauer von 9 Monaten, lassen die NiCrMo‐Legierung 2.4605 im Vergleich zu dem mechanisch anfälligeren Graphit als geeigneten Werkstoff für Wärmetauscherrohre in beiden Eindampfstufen erscheinen.