-
Informe Tcnico Anual 2007 Subproyecto 5A del PSE On
Cultivos.
PLAN NACIONAL DE INVESTIGACIN CIENTFICA,
DESARROLLO E INNOVACIN TECNOLGICA (2004-2007)
Proyecto Singular Estratgico Desarrollo, demostracin y evaluacin
de la produccin de energa en Espaa a partir de la biomasa de
cultivos energticos (PSE On Cultivos)
Subproyecto 5A
Utilizacin de la Biomasa de los cultivos en la central de
Sangesa
INFORME TCNICO ANUAL Periodo: 1 de Enero a 31 de Diciembre de
2007
Madrid, Julio de 2008
ESTUDIO SOBRE LA CORROSIN DE CENIZAS DE BIOMASAS EN
DISTINTOS
ACEROS
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
2
TABLA DE CONTENIDOS
1. Resumen
2. Objetivos del subproyecto en 2007
3. Material y mtodos en el estudio de la corrosin (actividad
5A.3)
4. Resultados y discusin 4.1 Caracterizacin del material de la
C.T.
4.2 Ensayos de laboratorio
5. Conclusiones
6. Grado de cumplimiento de los objetivos previstos e
identificacin de
desviaciones
7. Referencias
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
3
1. Resumen La Unidad de corrosin en sistemas energticos,
perteneciente al Ciemat, tiene como objetivo el estudio del
comportamiento del material de la C.T. de Sangesa (AISI 347H o
TP347H) y de materiales alternativos en ambientes de combustin de
biomasas energticas. Este trabajo esta dividido en dos tipos de
tareas: ensayos de laboratorio y ensayos en planta Los objetivos
para el 2007 an sido la realizacin del denominado estudio de
referencia, consistente en la obtencin de informacin sobre el
efecto de los depsitos y de la atmsfera de combustin de la paja de
cereal, sin y con aditivos antisinterizantes,sobre el
comportamiento de los materiales. Para ello se realiz la
caracterizacin del estado actual del AISI 347H del intercambiador
de mayor temperatura de operacin (SH3) y de los colectores. Se han
finalizado los ensayos en laboratorio con cenizas y en atmsferas
caractersticas de la combustin de paja de cereal. Adems,
considerando el medio y las condiciones de operacin de la C.T. de
Sangesa, se seleccionaron, como materiales alternativos al AISI 347
H, la aleacin Sanicro 28, el Incoloy 800H y el AISI 310 para todos
los ensayos. Todas estas aleaciones tienen buena resistencia a la
corrosin y buenas propiedades mecnicas a alta temperatura. Una vez
ensayados los materiales, tanto en laboratorio como en planta, la
metodologa de examen de los materiales incluye las tcnicas de
microscopa ptica, para el estudio de la seccin metalogrfica,
microscopa electrnica de barrido (SEM), para la observacin de la
superficie, anlisis por energa dispersiva de rayos X (EDX), y
espectroscopa ESCA, para determinacin de su composicin de los
depsitos para la qumica. En la caracterizacin del estado actual del
material del colector, realizada a partir de una muestra de tubo
extrado de la planta, se ha observado la influencia de la atmsfera
de los gases y cenizas de combustin, Por SEM se ha visto la
presencia de depsitos con una morfologa esfrica de diversos tamaos
formados por Al y Si junto con Cl y K. El estudio de la seccin
metalogrfica revel wastage acompaado por penetraciones del ataque e
inicio de ataque intergranular, en toda la superficie exterior del
tubo. En la superficie interna del tubo se vio nicamente corrosin
uniforme. En anlisis de las zonas daadas se han observado distintas
capas de depsitos y productos de corrosin, formadas principalmente
Fe, Cr y Ni, con una estructura y composicin tpica de estos medios.
Asimismo, durante este periodo se ha realizado la caracterizacin de
las cenizas procedentes de las diferentes biomasas, obtenidas en la
C.T. de Sangesa y la planta piloto del CEDER.
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
4
2. Objetivos del subproyecto en 2007 Dentro de la Actividad 5A.3
el objetivo ha sido la continuacin del denominado estudio de
referencia, consistente en la obtencin de informacin sobre el
efecto de los depsitos y de la atmsfera de combustin de la paja de
cereal utilizada en la planta de Sangesa, sobre el comportamiento
frente a corrosin del material de la misma y de aleaciones
alternativas. Para ello, se llev a cabo la caracterizacin del
estado actual del material de distintos componentes de los
intercambiadores de calor, a partir del que se seleccionaron los
materiales alternativos, realizado en el periodo anterior. En este
periodo, se ha llevado a cabo la caracterizacin del estado del
material de los colectores y los ensayos en paja de cereal sin y
con aditivos a 700 oC y de paja de cereal sin y con aditivos y
brassica carinata a 600 oC. El examen de las probetas estos ltimos
ensayos se est para la paja de cereal y prximamente se comenzar el
examen de los ensayos con brassica. Adems se ha terminado la
caracterizacin por EDX y Difraccin de rayos X de las cenizas
procedentes de la combustin de paja de cereal y brassica carinata
con y sin aditivos antisinterizantes de diferentes puntos de la
planta piloto del CEDER. En el periodo anterior se acometi la
actualizacin del laboratorio de alta temperatura con la adquisicin
de equipos para la realizacin de ensayos en la que ha habido
diferentes incidentes, lo que ha llevado a cierta demora en algunos
ensayos.
3. Material y mtodos 3.1. MATERIALES Y PROCESOS EN EL ESTUDIO DE
LA CORROSIN (Actividad 5A.3) Como materiales alternativos al AISI
347H de la C.T. de Sangesa se seleccionaron, la aleacin Sanicro 28,
el Incoloy 800H y el AISI 310, todas ella con buena resistencia a
la corrosin y buenas propiedades mecnicas a alta temperatura, cuya
caracterizacin microestructural se presento en el informe de
seguimiento anterior. Estos materiales estn siendo ensayados en
laboratorio, en condiciones simuladas de las atmsferas de combustin
de biomasa energticas y sern ensayados en la C.T. de Sangesa. Como
recordatorio, la composicin de todas ellas se muestra en la
siguiente tabla:
Composicin en % en peso de los materiales ensayados en
laboratorio
C Si Mn P S Cr Ni Fe Mo Cu Ti Al Nb+ Ta
AISI 347H >0,1
>1,0
>2,0
>0,04
>0,03
18,0
10,5
Bal,
- - - - 8xC-1,1
AISI 310 >0,25
>1,5
>2,0
>0,045
>0,03
25,0
20,5
Bal,
- - - -
Incoloy 800H >0,08
>0,35
>1,0
>0,02
>0,01
21,0
32,0
Bal - 0,3 0,4 -
Sanicro 28 >0,02
>0,6
>2,0
>0,025
>0,015
27 31 Bal 3,5 1,3 0,4
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
5
En los ensayos de corrosin en laboratorio se han utilizados
cenizas procedentes de la combustin en la planta piloto del CEDER.
stas se depositan sobre la superficie de las probetas, de
aproximadamente 1x1 cm2, haciendo una pasta de cenizas con etanol,
fcil de untar sobre la superficie. Las cenizas empleadas durante
este periodo han sido:
Paja de trigo. P. Trigo + 5% en peso de caliza. Brassica.
Brassica + 5% en peso de caliza.
El estado de los ensayos es:
se han finalizado los ensayos y el examen de las probetas
ensayadas a 700oC con paja de cereal, con 2000h acumuladas.
se han finalizado los ensayos y se est finalizando el examen de
las probetas ensayadas a 700oC con paja de cereal + 5% de caliza,
con 2000h acumuladas.
se han finalizado los ensayos a 600oC y en breve se comenzar el
examen de probetas, con 2000 horas acumuladas con cenizas de:
Paja de trigo. P. Trigo + 5% en peso de caliza. Brassica.
Brassica + 5% en peso de caliza.
Para ello se ha utilizando un horno tubular de alta temperatura
existente en la divisin de materiales del Ciemat y los dos nuevos
hornos tubulares de cmara de alta temperatura (hasta 1600oC), marca
CARBOLITE, modelo STF16/450 con 8 rampas de temperatura adquiridos
para el proyecto que se muestran en las figura.
Figura 1: Hornos tubulares adquiridos para la realizacin de los
ensayos de corrosin en laboratorio.
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
6
Adems, durante este periodo se ha finalizado la caracterizacin
de las cenizas de paja de trigo, p. Trigo + 5% en peso de caliza,
brassica y brassica + 5% en peso de caliza de la planta piloto del
CEDER, algunos de cuyos resultados se presentarn en apartados
posteriores y se ha comenzado con los anlisis de las cenizas
procedentes de la combustin de sorgo. La metodologa de
caracterizacin y examen de los materiales, ya sea en estado de
recepcin o una vez que han sido operados o ensayados, incluye
examen visual y las tcnicas de microscopa ptica, para el estudio de
la seccin metalogrfica, microscopa electrnica de barrido (SEM),
para la observacin de la superficie y estudio de la seccin
metalogrfica, anlisis por energa dispersiva de rayos X (EDX) y
mapping de rayos X para anlisis de los depsitos, y espectroscopa
ESCA, para la determinacin de su composicin qumica. Para la
caracterizacin de cenizas y depsitos se han utilizado las tcnicas
de anlisis por energa dispersiva de rayos X (EDX) y difraccin de
rayos X. 4. Resultados y discusin A continuacin se describen los
principales resultados obtenidos en laboratorio y en la C.T. de
Sangesa. 4.1 Caracterizacin del material de la C.T. AISI 347
operado en la C.T. de Sangesa Se ha realizado el examen de un trozo
de tubo con soldadura, 9cm de largo, procedente de un manguito de
la salida de vapor (colector) de la central. Este tubo est expuesto
por el interior a vapor y el exterior est al aire. Segn la
informacin proporcionada por la planta, el material del tubo es
10CrMo910/AISI 347. El tiempo de operacin no ha sido proporcionado.
Con el objeto de caracterizar la composicin de los depsitos
formados en ambas superficies del tubo, se realizaron anlisis por
EDX en diferentes zonas de inters. En ambas superficies, los
componentes mayoritarios de los depsitos son el O y el Fe,
apuntando a xidos de Fe. Sin embargo, en la superficie exterior
tambin se han detectado elementos caractersticos de las cenizas de
la combustin de la biomasa, tales como Si, Cl, Mg, K,, figura 4.1.
En algunos casos, la morfologa de estos depsitos por SEM apunta
claramente a la formacin de aluminosilicatos, figura 4.2 zona C A
continuacin se muestra un ejemplo del aspecto de los depsitos y los
resultados de los anlisis en las zonas C y D
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
7
Figura 4.1. Zonas de inters para la caracterizacin de
depsitos.
Zona C Zona D
O Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ti Cr Mn Fe
62,6 1,8 2,1 1,7 2,3 - 0,9 1,6 1,4 0,4 - 0,3 0,2 24,8 % at. C1
36,2 1,5 1,8 1,6 2,3 - 1,1 2,0 1,9 0,5 - 0,6 0,3 50,1 % p
A B
C
D
E
F
G
C1 C2
C2
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
8
77,8 1,2 4,0 0,4 4,5 0,2 1,0 1,3 1,4 2,0 0,3 0,4 0,5 4,5 % at.
C2 60,2 1,4 4,7 0,5 6,1 0,4 1,5 2,3 2,6 3,9 0,8 1,0 1,3 12,2 %
p
51,1 1,8 - 2,7 5,3 0,2 2,1 2,1 1,9 1,9 0,3 1,6 1,3 27,2 % at. D
26,3 1,4 - 2,4 4,8 0,2 2,2 2,4 2,4 2,5 0,5 2,7 2,2 49,0 % p
Figura 4.2. Aspecto por SEM y anlisis por EDX de diferentes
puntos de la superficie exterior del tubo. Zonas C y D En la figura
4.3 se muestra el anlisis Auger de la superficie interior a ambos
lados de la soldadura. En el tubo de menor espesor, la capa de
xidos tiene un espesor superior a 9m, ya que a esta profundidad se
contina detectando oxgeno. La presencia de elementos distintos a Fe
y O puede deberse a contaminacin durante el corte y preparacin del
tubo. En el tubo de ms espesor, los depsitos tienen un espesor en
torno a 8 m. Los ms exteriores estn formados por xidos de Fe,
mezclados con algo de xido de Cr y Ni.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2 4 6 8
Fe
Cr
O
NiS
K
Al C
1
2
50
m
50 m
20
m
50 m
1 2
Superficie exterior
% a
tm
ico
Profundidad (mm)
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
9
Superficie interior del tubo de menor espesor
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3 4 5 6
Fe
Cr
O
Ni
Superficie del tubo de mayor espesor
Figura 4.3: Anlisis Auger de la superficie interior y exterior
del tubo.
Por microscopa ptica se observ corrosin uniforme en todas las
superficies examinadas. En todos los casos el material esta
cubierto de una capa de productos de corrosin que crece hacia el
exterior, acompaado de penetracin del ataque hacia el interior del
mismo. Se han observado ligeras diferencia del ataque entre los
tramos de tubo a ambos lados de la soldadura, figura 4.4. En el
tubo de 10CrMo910 el ataque ha sido ms uniforme independientemente
de si se trata de la superficie exterior o interior del mismo,
figura 4.4 (4) y 4.4 (5), mientras que al otro lado de la
soldadura, tubo de AISI 347, se han detectado zonas con penetracin
localizada del ataque. El material de soldadura y la zona afectada
por el calor de soldadura (HAZ) presenta un buen comportamiento
respecto a la corrosin, con una ligera corrosin uniforme de menor
profundidad que en el material base, figuras 4.4 (2), 4.4 (3), 4.4
(6) y 4.4 (7). En la figura 7.7, se observa una ligera penetracin
del ataque justo en la interfase entre el material base y el de
soldadura, sin embargo, el examen de otras zonas similares indica
que esta penetracin no puede ser atribuida a la soldadura. En
algunas zonas de esta rea examinada, se ha observado lo que podra
ser falta de fusin entre el material base y el de soldadura, dando
la impresin de pegado entre ambos materiales en lugar de soldado,
figuras 7.3 y 7.6.
Figura 4.4: Esquema de las zonas estudiadas en la seccin
metalogrfica.
% a
tm
ico
Profundidad (mm)
1 2 3 4
5 6 7 8 Superficie exterior
Superficie interior
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
10
(1) (2)
(8) (7)
Figura 4.4 (1,2,8,7): Esquema de las zonas estudiadas en la
seccin metalogrfica.
(3) (4)
(6) (5)
Material base
Material de soldadura
Material base
Material de soldadura
Material base
Material de soldadura
Material base
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
11
Figura 4.4 (3,4,6,5): Esquema de las zonas estudiadas en la
seccin metalogrfica.
Se han realizado examen por SEM y anlisis por EDX, junto con
mapping de rayos X, en algunas zonas representativas y de inters,
observadas en el examen por microscopa ptica. En la figura 4.5, se
muestra el aspecto por SEM y el anlisis EDX de una de estas zonas
que presentaron penetracin localizada del ataque. De nuevo, la capa
que crece hacia el exterior est formada mayoritariamente por xidos
de Fe, punto A y B mientras que la zona de penetracin del ataque
presenta xidos mixtos de Fe y Cr, con una pequea cantidad de Ni.
Este tipo de material, con Nb en su composicin es susceptible de
formar carburos de Nb precipitados para estabilizar el Cr en la
matriz del material. En la figura se observa lo que podran ser
bandas de estos carburos que se ha disuelto. En el mapping de rayos
X realizado se confirma esta estructura de los xidos de una capa
exterior de xido de Fe principalmente, y otra interior, empobrecida
en Fe respecto a la composicin del material, formada por xidos de
Cr y Ni, figura 4.6.
O Si Cr Mn Fe Ni Nb
57.0 0.3 0.3 0.1 42.4 - - % at. A
27.6 0.3 0.5 0.1 71.6 - - % p
24.7 1.0 5.1 0.6 68.6 - - % at. B
8.7 0.7 5.9 0.7 84.1 - - % p
40.4 1.2 20.2 - 28.4 9.4 0.4 % at. C
16.6 0.9 26.9 - 40.6 14.2 1.0 % p
- 1.0 19.7 - 71.0 8.1 0.2 % at.
MB
- 0.5 18.6 - 72.0 8.6 0.4 % p
Figura 4.5: Aspecto por SEM y anlisis EDX de la zona 8, de la
seccin
metalogrfica de un tubo del colector de la C.T. de Sangesa.
B
A
C
MB
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
12
Figura 4.6: Mapping de rayos X de la zona 8 de la seccin
metalogrfica de un
tubo del colector de la C.T. de Sangesa. En general, el AISI
347TP del colector ha presentado corrosin uniforme, sin embargo, en
algunas zonas, tanto de la superficie exterior como interior, la
penetracin del ataque ha sido heterognea, alcanzando en algunos
puntos una profundidad mxima en torno a las 90mm en la superficie
interior y 40mm en la superficie exterior. La composicin de la capa
de xidos tiene una estructura similar a la del 10CrMo910. Est
formada por dos capas, distinguibles desde la superficie del
material, una crece hacia el exterior y otra hacia el interior. En
este caso, la capa externa est compuesta fundamentalmente de xido
de Fe, mientras que la interior se encuentra formada por una mezcla
de xidos de Cr y Ni, con una concentracin de Fe muy baja. En este
caso, esta zona se encuentra enriquecida en Cr y Ni, y empobrecida
en Fe, respecto a la composicin del material. 4.2 Ensayos de
laboratorio A continuacin se presentan los principales resultados
obtenidos en los ensayos a 700oC. Esta temperatura ha sido muy
agresiva para todos los materiales, presentando las cuatro
aleaciones procesos de degradacin en los ensayos tanto en paja como
en paja con aditivo. Las figuras 4.7 y 4.8 muestran el aspecto por
SEM de la superficie del AISI 310 y el Sanicro 28 que han sido las
aleaciones de peor y mejor comportamiento
O
Cr
Nb
Fe Ni
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
13
respectivamente. El anlisis de los depsitos muestra que en el
caso del AISI 310, la adicin de caliza a la paja ha dado lugar a
una mayor corrosin del material, detectndose elevada concentracin
de Cr, Fe y Ni, mientras que para la aleacin Sanicro 28, la adicin
de caliza durante la combustin ha llevado a una menor corrosin de
las probetas.
AISI 310
ENSAYO CON PAJA
O Al Si S Ca Ti Cr Fe Ni
47,9 0,2 39,7 0,7 0,1 0,2 2,5 5,5 3,3 % at. General
64,5 0,2 30,4 0,4 0,1 0,1 1,0 2,1 1,2 % p
23,4 - 12,9 0,4 - - 3,3 38,2 22,0 % at. A
47,9 - 15,1 0,3 - - 2,1 22,4 12,3 % at.
8,3 - 1,3 0,7 - - 4,5 47,8 37,4 % p
B
24,0 - 2,2 0,9 - - 4,0 39,5 29,4 % p
ENSAYO CON PAJA + 5% caliza.
O Al Si P S Ca Ti V Cr Fe Ni
17,0 -- 5,3 0,5 1,9 0,4 0,5 0,2 30,3 25,4 18,5 % at. General
39,3 -- 7,0 0,7 2,2 0,3 0,3 0,2 21,6 16,8 11,7 % p
29,4 0,4 0,3 0,3 -- -- 0,4 0,2 66,9 1,5 0,6 % at. A
57,3 0,5 0,4 0,3 -- -- 0,3 0,1 40,1 0,8 0,3 % p
18,8 -- 0,3 -- -- -- 0,1 0,3 79,2 1,3 -- % at. B
42,8 -- 0,4 -- -- -- 0,1 0,2 55,6 0,9 -- % p
Figura 4.7. Aspecto por SEM de la superficie del AISI 310
ensayado 2000 horas en
aire, a 700oC, con cenizas de paja sin y con 5% de caliza.
A
B
B
A
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
14
Sanicro 28
ENSAYO CON PAJA
O Al Si P S K Ca Cr Fe Ni Cu
16,0 -- 3,5 0,2 10,6 -- 0,2 12,9 24,5 31,3 1,0 % at. General
37,2 -- 4,6 0,2 12,2 -- 0,1 9,2 16,2 19,7 0,6 % p
47,9 1,5 29,1 0,3 4,6 0,1 0,2 4,4 5,1 6,7 0,1 % at. A
66,0 1,2 22,8 0,2 3,2 0,1 0,1 1,9 2,0 2,5 0,1 % p
11,2 -- 3,4 0,3 11,4 -- -- 13,6 26,7 32,6 0,9 % at. B
28,0 -- 4,9 0,4 14,3 -- -- 0,5 19,2 22,3 0,6 % p
ENSAYO CON PAJA + 5% caliza.
O Al Si P S Ca Cr Fe Ni Cu
18,9 0,9 10,7 0,8 14,5 0,2 6,2 17,3 29,8 0,7 % at. General
39,0 1,1 12,6 0,9 14,9 0,2 3,9 10,3 16,8 0,4 % p
46,4 -- 16,9 0,2 7,3 -- 3,7 9,4 15,9 0,4 % at. A
68,3 -- 14,1 0,1 5,3 -- 1,7 4,0 6,4 0,2 % p
0,0 -- 1,0 0,0 3,4 -- 5,1 33,1 55,2 2,3 % at. B
0,0 -- 1,9 0,0 5,9 -- 5,4 32,8 52,0 2,0 % p
30,7 1,5 6,6 0,5 5,2 -- 33,5 8,4 13,0 0,6 % at. C
56,3 1,6 6,9 0,5 4,7 -- 18,9 4,4 6,5 0,3 % p
Figura 4.8. Aspecto por SEM de la superficie del Sanicro 28
ensayado 2000 horas
en aire , a 700oC, con cenizas de paja sin y con 5% de caliza.
Estas observaciones se han confirmado en el examen metalogrfico de
las probetas, figura 4.9, donde se observa que para el AISI 310 la
profundidad de ataque es muy superior en el ensayo con aditivo,
mientras que en el Sanicro 28, lo es en el ensayo sin aditivo.
A B
A
B
C
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
15
El estudio por SEM / EDX y mapping de rayos X de la seccin
metalogrfica revela una zona de espesor variable y porosa,
enriquecida en Fe y Ni por formacin de xidos mixtos de estos
elementos, por debajo queda una capa enriquecida en Cr. Figuras
4.10 y 4.11a a 4.11.d. estas observaciones estaran de acuerdo con
los diagramas de equilibrio a esta temperaturas y medios de ensayo,
figura 4.12.
Paja Paja + 5% caliza
AISI 310
Sanicro 28
Figura 4.9. Aspecto por microscopa ptica de la seccin
metalogrfica del AISI
310 y el Sanicro 28 tras 2000 horas de ensayo en aire a 700oC,
con cenizas de paja sin y con adicin de 5% de caliza.
600m
600m
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
16
Paja Paja + 5% caliza
AISI 310
Sanicro 28
Figura 4.10. Aspecto por SEM de la seccin metalogrfica del AISI
310 y Sanicro 28. 2000 horas en aire a 700oC, con ceniza de paja
sin y con 5% de caliza.
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
17
Figura 4.11a. Mapping de rayos X del AISI 310. 2000 horas en
aire a 700oC, con
cenizas de paja sin adicin de 5% de caliza.
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
18
Figura 4.11b. Mapping de rayos X del AISI 310. 2000 horas en
aire a 700oC, con
cenizas de paja con adicin de 5% de caliza.
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
19
Figura 4.11c. Mapping de rayos X del Sanicro 28. 2000 horas en
aire a 700oC,
con cenizas de paja sin adicin de 5% de caliza.
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
20
Figura 4.11a. Mapping de rayos X del Sanicro 28. 2000 horas en
aire a 700oC,
con cenizas de paja con adicin de 5% de caliza.
Figura 4.12: Diagrama de equilibrio Ni-Cr-Fe-O-Cl a 727oC
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
21
5. Conclusiones A 700 oC con cenizas de paja de cereal sin
aditivos, la susceptibilidad de los
materiales ensayados ha sido AISI 347 > Incoloy 800 H >
Sanicro 28 > AISI 310.
La adicin de 5% de caliza como antisinterizante de las cenizas
ha tenido un efecto
sobre el comportamiento de las aleaciones, siendo su
susceptibilidad al medio AISI 347 > Incoloy 800 H > AISI 310
> Sanicro 28.
En la construccin de nuevas plantas que operen cerca de la
temperatura de estos
ensayos, los aditivos empleados en la antisinterizacin de las
cenizas, deben ser seleccionados en funcin de los materiales del
intercambiador o viceversa.
Los ensayos a temperaturas del orden de 700 oC aumenta mucho la
susceptibilidad
de de los materiales en estos medios respecto a las temperaturas
de la planta por lo que los aumento en la temperatura de operacin
deben ser cuidadosamente evaluados.
6. Grado de cumplimiento de los objetivos previstos e
identificacin de desviaciones La dificultad en la adquisicin e
instalacin de los equipos durante el ao 2006 y parte del 2007 han
dado lugar a ciertos retrasos en el comienzo de los ensayos a 600
oC con paja de cereal sin y con aditivo. Sin embargo, una vez
instalado todo, el procedimiento de ensayo ha permitido tener
finalizados ya estos ensayos, hasta acumular 2000 horas de ensayo,
y los de cenizas de brassica sin y con aditivo que se iban a
realizar ms adelante. Todas estas probetas se estn evaluando o se
van a evaluar prximamente lo que compensar el retraso de los
ensayos debido a los problemas en la instalacin.
-
Informe Tcnico Anual 2007 del Subproyecto 5A del PSE On Cultivos
22
7. Referencias H.P. Nielsen et al. The implications of
chlorine-associated corrosion on the operation of biomass-fired
boiler. Progress in Energy and Combustion Science 26, 283-298
(2000). L.A. Hansen et al. Influence on deposit formation on
corrosion at a straw-fired boiler Fuel Processing Energy 64,
189-209 (2000).
P. Glarborg et al. Mechanism and modelling of the formation of
gaseous alkali sulfates Combustion and Flame 141, 22-39 (2005).
J. Tomeczek. Corrosion modelling of austenitic steel in molten
sulfate deposits Corrosion Science (2006) Article in press