26.1.2024

Doktorsavhandling om askavlagringar i ångpannor som används för elproduktion 

M.Sc. (Chem. Eng.) Roland Balints doktorsavhandling i oorganisk kemi framläggs till offentlig granskning vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.

Avhandlingen heter Impacts of Time and Temperature Gradient on the Morphology and Chemical Composition of Superheater Ash Deposits.

Disputationen äger rum fredagen den 2 februari 2024 kl. 13 i auditorium Argentum, Aurum, Henriksgatan 2, Åbo. Opponent är professor, Marcus Öhman, Luleå tekniska universitet, Sverige och kustos är docent, Markus Engblom, Åbo Akademi.

Sammanfattning

Avhandlingens resultat hjälper till att bättre förstå avlagringsåldringprocesserna som är dynamiska och som äger rum inom askavlagringar som bildas på värmeöverföringsytor i ångpannor som används vid elproduktion. Dessa processer förorsakas av temperaturskillnaden mellan de heta förbränningsgaserna och de kallare värmeöverföringsytorna. Åldring av avlagringar orsakar lokala förändringar i morfologin och i den kemisk sammansättningen av askavlagringar efter att de har bildats på värmeöverföringsytor. Detta kan avsevärt öka askavlagringens korrosivitetet och försvåra avlägsnandet av avlagringen. 

Arbetet i denna avhandling fokuserade på avlagringsprover från fullskaliga pannor, medan tidigare studier har identifierat avlagringsåldringsfenomenet i laboratorietester. Även i detta arbete utfördes väldefinierade laboratorieexperiment för att komplettera resultaten från de fullskaliga studierna. 

Avhandlingens resultat kan användas för att förutsäga lokala förändringar i avlagringskemin och morfologin som en funktion av tiden och hjälpa till att identifiera områden i pannan som löper ökad risk för kraftig korrosion, vilket i sin tur kan leda till kostsamma och oplanerade avstängningar. För att undvika detta kan panntillverkare och operatörer utnyttja informationen för att utveckla lämpliga motåtgärder för avlagringsorsakade driftproblem, till exempel genom att välja lämpliga material för ytor i områden med hög risk för avlagringsförorsakad korrosion. Dessutom kan resultaten användas för att optimera värmeöverföringsytornas rengöringsintervall under pannanvändning, eftersom avlagringsåldring är ett tidsberoende fenomen. Rena ytor ökar på både energieffektiviteten och pannans driftstid. 

Roland Balint är född 1991 i Ingolstadt, Tyskland. Han kan vid behov nås per e-post roland.balint@abo.fi.

Avhandlingen kan läsas i Åbo Akademis publikationsarkiv Doria.