CH308275A - Verfahren zum Vermindern störender Wirkungen von Verbrennungsprodukten. - Google Patents

Description

  Verfahren zum     Vermindern    störender Wirkungen von Verbrennungsprodukten.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zum Vermindern störender Wirkun  gen von Verbrennungsprodukten, die bei der  Verbrennung     vanad@umhaltiger    Brennstoffe  in einer Brennkammer entstehen, mittels min  destens eines Zusatzstoffes, welcher in einer  Gewichtsmenge, die mindestens dem halben       Vanadiumgehalt    des Brennstoffes entspricht,  zusätzlich zum Brennstoff in die     Brennkam-          mer    eingeführt wird.  



  Man konnte sich lange Zeit nicht erklären,       warum    fallweise metallische Teile von Kessel  anlagen,     Gasturbinen-Aggregaten    usw. auch  bei Verwendung hochwertiger,     zunderbestän-          diger    Stähle einer sehr raschen Zerstörung  unterlagen.

   Erst vor kurzem wurde     erkannt,     dass diese     Wirkung    durch geringe Mengen  von     Vanadium,    welches in bestimmten Ölen  in Form organischer     Verbindungen    vorliegt,       hervorgerufen    wird,     und    zwar durch dessen  beider Verbrennung entstehende Verbindung       V205.    Das     V205    schmilzt bei 625  C (in Ge  genwart von den zumeist ebenfalls sich bil  denden     Alkalisulfaten,    sogar bei noch tieferer  Temperatur).

   Anscheinend durch den leich  ten Wechsel der Oxydationsstufe des     Vana-          diums    kommt es zu einer wesentlich be  schleunigten Bildung von Eisenoxyd, so dass  sich auch bei korrosionsfesten Stählen die  schützende Schicht von     oxydischen        Eisen-          Chrom-Verbindungen    nicht ausbilden kann.  



  Man hat schon vorgeschlagen, diese schäd  liche Eigenschaft des     V.05    durch Zusätze zu       vermindern,    da weder von der Stahlseite her    (z. B. durch Verwendung von hoch Ni  haltigen Chromlegierungen) noch durch me  tallische oder keramische Überzüge ein wesent  licher Erfolg erzielt werden konnte.  



  Man schlug vor, dafür zu sorgen, dass bei  der Verbrennung ein Zusatz, der mindestens  einen der Stoffe Ca, Mg, Ba,     Sr,    Al,     Si,        Zr     enthält, vorhanden ist. Man stützte diese Vor  schläge auf Versuchswerte, welche zeigten,       da,ss    :die sich dann     bildenden-        Vanadium-          \erbindungen    die Korrosion weniger fördern  als die Verbindung V205. Aus diesen Ver  suchswerten, welche jedoch anscheinend nicht  unter den Bedingungen der Praxis gewonnen  wurden, ist z.

   B. ersichtlich, dass     Ca0    (auch       Kalziumkarbid    und     Kalziumsilizid)    und     Mg0     die Korrosion am stärksten hemmen, während  z. B. das Al     und        Al-haltige    Verbindungen  wesentlich weniger     wirksam    sind und eine  Reihe der untersuchten     Verbindungen    kaum  oder überhaupt nicht wirksam gewesen 'sein  können.

   Dabei ist auch zu .berücksichtigen,  dass sie     zum    Teil in einem Verhältnis von 10  Teilen     Zusatz    zu einem Teil     Vanadium    zu  gegeben wurden und letzteres daher schon  bloss durch die verdünnende Wirkung örtlich  oder zeitlich nicht seine volle schädigende  Wirkung hatte entwickeln können.  



  Gegenüber diesem Bekannten zeigten Ver  suche, welche in einer Brennkammer, also  unter     Bedingungen    der Praxis angestellt  wurden, eine andere Reihenfolge der Wirk  samkeit der Zusätze, bestätigten jedoch die  sehr     günstige    Wirkung des     Mg0    zur Vermin-           derung    der Korrosion, welche jene des     Ca0     sogar     übertrifft.    Sie lieferten aber die neue  Erkenntnis, dass bei     Verwendung    dieser Zu  sätze ganz ausserordentliche Schwierigkeiten  auftreten durch eine verstärkte Bildung me  chanisch sehr fester Ansätze, welche aus dein  dann entstehenden     M9S04    bzw.

       CaS04    be  stehen. Diese     Ansatzbildung    ist so ungünstig,  dass Zusätze allein von     Mg-Verbindungen    und       Ca-Verbindungen    gar nicht gemacht werden       können.     



  Die     Bildung    von     Magnesiiunsulfat    bzw.       Kalziumsulfat    ist nicht zu verhindern, da alle  Öle     einen    genügend hohen Schwefelgehalt  haben     und    die Reaktion genügend schnell  verläuft.  



  Gemäss der     Erfindung    wird vorgeschlagen,  dafür zu sorgen, dass der Zusatz Erdalkalien  und     Aluminium,    letzteres in einer die Ge  wichtsmenge der in den Erdalkalien enthal  tenen     Erdalkalielemente    überwiegenden     Ge-          -%#@-ichtsmenge    enthält.  



  Unter      Erdalkalien     werden verstanden  die     Erdalkalielemente    und deren organische  und anorganische Verbindungen.  



  Der Zusatz kann neben Magnesium Alu  minium in     mindestens    eineinhalbfacher Ge  wichtsmenge des     Magnesizuns    enthalten.  



  Auch kann der Zusatz     Magnesiinnoxy    d       (Mg0)    und in     bezug    auf dieses mindestens  die     doppelte    Gewichtsmenge     Aliuniniumoxyd          (A1203)    enthalten.  



  Es kann sich empfehlen, dafür zu sorgen,  dass der Zusatz     Aluminiumorthohydroxyd          (Al    [ OH ] 3) bzw.     Aliuniniummetahydroxy    d       (_410    [ OH])     bzw.¯Aluminiumsulfat        (A12    [S04] 3)  enthält.  



  Der Zusatz kann     Ca0    und     A1203    in Form  von     Tonerdezement    enthalten.  



  Erst     hierdurch    wird die Bildung von Ma  gnesiumsulfatansätzen bzw. von     Kalznunsul-          fatansätzen    verhütet oder doch wenigstens so  weit vermindert, dass es möglich wird, korro  sionsvermindernde,     Magnesiiun    bzw. Kalzium  enthaltende Zusätze zu machen. Ablagerungs  versuche, welche unter den Bedingungen der  Praxis vorgenommen wurden, zeigten,     dass    in  diesem Falle die Ansatzbildung, z. B. auf    den Schaufeln, auf einen im Betrieb zulässi  gen Betrag herabgesetzt wird. Das     Vanadium     könnte im Flugstaub röntgenographisch in  Form von an A1203 gebundenen komplexen  Ca     -1Vlg    - S - V - 0 - Verbindungen festgestellt  werden.  



  Die Zusätze können in Form anorganischer  Verbindungen oder organischer     öllöslischer          Verbindungen    z. B. in fester Form in feinster  Verteilung eingebracht werden. Bei dem ge  meinsamen Zusatz von     Ca0    und     A1203    ist  vielfach die     Verwendung    von     feinstgemahle-          nem        Tonerdezement    vorteilhaft.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Vermindern störender Wirkungen von Verbrennungsprodukten, die bei der Verbrennung vanadiumhaltiger Brenn stoffe in einer Brennkammer entstehen, mit tels mindestens eines Zusatzstoffes, welcher in einer Gewichtsmenge, die mindestens dem halben Vanadiumgehalt des Brennstoffes ent spricht, zusätzlich zum Brennstoff in die Brennkammer eingeführt wird, dadurch ge kennzeichnet, da.ss der Zusatz Erdalkalien und Aluminium, letzteres in einer die Ge wichtsmenge der in den Erdalkalien enthal tenen Erdalkalielemente überwiegenden Ge wichtsmenge enthält.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Zusatz, neben Magnesüun, Aluminium, in mindestens einein- halbfacher Gewichtsmenge des Magnesiums, enthält. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Zusatz Ma gnesiumoxyd und, in bezug auf dieses, min destens die doppelte Gewichtsmenge Alumi niumoxyd enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da- cliirch gekennzeichnet, dass der Zusatz Alumi- niumorthohydroxyd enthält. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass,der Zusatz Aliimi- niummetahydroxyd enthält. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Zusatz Alumi niumsulfat enthält. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Zusatz Ca0 und A1203 in Form von Tonerdezement ent hält.