WO2023012220A1 - Sonde, kesselanordnung und verfahren - Google Patents

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WO2023012220A1
WO2023012220A1 PCT/EP2022/071825 EP2022071825W WO2023012220A1 WO 2023012220 A1 WO2023012220 A1 WO 2023012220A1 EP 2022071825 W EP2022071825 W EP 2022071825W WO 2023012220 A1 WO2023012220 A1 WO 2023012220A1
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WO
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probe
sacrificial
bodies
holder
victim
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PCT/EP2022/071825
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English (en)
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Wolfgang Spiegel
Marie Kaiser
Dominik Schneider
Fabian RIEGEL
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Chemin Gmbh
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/04—Corrosion probes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/106—Arrangement of sensing devices for SOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
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    • F23G2900/55003—Sensing for exhaust gas properties, e.g. O2 content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2900/00—Special features of, or arrangements for controlling combustion
    • F23N2900/05005—Mounting arrangements for sensing, detecting or measuring devices

Definitions

  • the invention relates to a probe for determining a sulfation performance in flue gas, an associated boiler arrangement and an associated method.
  • Flue gases typically result from the combustion of fuels.
  • fuels can be fossil fuels such as coal, oil or gas, renewable fuels such as biomass, or waste and waste-like fuels such as sewage sludge or by-products of industrial processes.
  • Such fuels are regularly burned in power plants in order to use the resulting heat, for example to drive steam-powered turbines or to generate district heating.
  • Flue gases also arise during the thermal treatment of materials, such as the recycling of metals.
  • the heat generated in these processes can also be used to generate energy in a downstream boiler.
  • KCl Potassium chloride
  • CaCk calcium chloride
  • PbCk lead chloride
  • ZnCk zinc chloride
  • KCl potassium chloride
  • PbCk lead chloride
  • ZnCl2 zinc chloride
  • mixed salts of the various halogen salts can occur, which can have a different physical and chemical behavior than the pure salts with regard to corrosion effects.
  • the sulfur trioxide generated during combustion is not sufficient to effectively prevent corrosion. This is due in particular to the fact that the production of sulfur trioxide competes with the production of sulfur dioxide (SO2). Mechanisms have therefore already been developed which supply sulfur trioxide to the flue gas or can produce sulfur trioxide in the flue gas. This specifically increases the sulfation performance, i.e. the ability of a flue gas to remove or decompose halogen salts.
  • the document DE 10 2019 128 549 A1 discloses a probe for determining a sulfation performance in flue gas, which uses layered sacrificial material. This sacrificial material is applied to a respective carrier material in the form of sacrificial layers. Such probes give good results in many applications. However, it would be desirable to have alternative designs available for some applications.
  • the invention relates to a probe for determining a sulfation performance in flue gas.
  • the probe has attachment means for attaching the probe to a boiler wall.
  • the probe includes at least one sacrificial body formed of a sacrificial halogen salt material.
  • the probe expediently also has at least one holder for holding the victim's body on the Fastening device on.
  • the victim's body is expediently designed as a body that can be handled independently.
  • Such a probe can be used to easily determine a sulfation performance, for example by being placed in a smoke gas and by being able to compare the states of the sacrificial material before and after contact with the smoke gas. Since sulfur trioxide is responsible for the sulphation performance and attacks halogen salts, a strong change in the sacrificial material, in particular from a strong chemical conversion or from a strong erosion of the sacrificial material, can indicate a high sulphation performance, and vice versa. In particular, conversion of a halosalt to a sulfate can occur, typically with the cation remaining the same.
  • the use of a probe body that can be handled independently offers the particular advantage that the sacrificial body as such can be removed from the rest of the probe and can be fed separately to an evaluation.
  • a layer can only be immersed in a solution together with a support on which it is mounted, or the layer must be laboriously scraped off, causing it to lose its structure.
  • a sacrificial body that can be handled independently, there is the advantage that it contains three-dimensional information. For example, it is possible to compare how a side on which the flue gas flows and an oppositely aligned side have changed relative to one another in the flue gas. For example, deposits and/or changes that have occurred inside the victim's body can be examined in a spatially resolved manner.
  • the cation of the halogen salt can be understood in particular as a tracer which is introduced into the flue gas and is typically not present in the flue gas itself, or is at least only weakly present. In an ideal process control, the cation remains on the probe, so it is not released from the probe into the flue gas and is also not deposited from the flue gas.
  • the change in compound found in the flue gas can be used to characterize sulfation performance.
  • a halogen salt as a sacrificial material is attacked much more intensively by sulfur trioxide than by sulfur dioxide, since a reaction of sulfur dioxide with a halogen salt requires an additional oxygen atom as a reactant in order to achieve a stoichiometrically correct reaction equation.
  • the sulfation probe described herein thus specifically measures sulfation performance based on sulfur trioxide.
  • sulfur trioxide for example, when burning fossil fuels such as coal, a constant ratio between sulfur trioxide and sulfur dioxide can be established, with significantly more sulfur dioxide typically being produced than sulfur trioxide.
  • the amount of sulfur trioxide actually present in the flue gas flues typically depends not only on the amount of sulfur trioxide generated during combustion, but also on any chlorine salts contained in the fuel, which react directly with the sulfur trioxide formed , so that it is no longer available for a desired sulfation in flue gas flues. Precisely because of these effects, the possibility of specifically measuring the sulfation output using the probe described herein is particularly advantageous, since changes in the sulfation output due to different fuels or fuel compositions can also be detected.
  • the sacrificial material is typically positioned to contact flue gas flowing around the probe. This enables the sulphation performance to be measured, since the sulphation performance of the flue gas acts directly on the sacrificial material.
  • a reactant can also be used as sacrificial material, which does not necessarily have to be a halogen salt.
  • an amount of sacrificial material is used that is sufficient such that a portion of the sacrificial material is typically still present after an intended time that the probe is intended to remain in the flue gas.
  • the terms of a sacrificial body and a sacrificial material the terms of a reaction body and a reaction material can also be used.
  • the flue gas is offered a material with which the sulfur trioxide it contains can react and which, at least partially and in particular with complete or at least extensive retention of the cations, changes into another chemical compound.
  • sacrificial layers which are used to protect other materials, for example.
  • the sacrificial material is not a dissolving material, but chemical reactions that change the chemical composition take place in it.
  • the sacrificial material is offered in particular to the flowing smoke gas.
  • the fastening device can in particular be a special device for fastening to the boiler wall.
  • it can be optimized for such a fastening.
  • the fastening device can have suitable fastening elements in order to be fastened in the special configuration of a flue gas-carrying boiler.
  • a victim's body is in particular an independent body which can be perceived as such.
  • a sacrificial body is understood to mean a body that is not dependent on such a carrier material. It maintains its shape due to its own stability and/or structure.
  • the holder is designed in particular to hold the victim's body as a separate body on the fastening device.
  • the sacrificial body is therefore not applied as a coating to the holder. It is held by the holder relative to the fastening device. This can be done in such a way that a positional relationship between the victim's body and the fastening device is defined. However, it can also be done in such a way that a limited mobility of the sacrificial body or sacrificial bodies remains relative to the fastening device.
  • the design of the victim's body as a body that can be handled independently can mean in particular that it is inherently stable, as already explained.
  • the sacrificial body can be produced independently of other components and can in principle also be removed again from all other components, in particular the holder, in particular without losing its stability in the process. If the holder fixes the victim's body, the ability to handle it independently can be interrupted, at least temporarily.
  • a sacrificial body that can be handled independently is understood to mean, in particular, a sacrificial body that can be handled independently of other components. In particular, it can have a free state in which it can move relative to other components of the probe. This can also be limited movement, for example when the victim's body is contained in a cage.
  • the mount allows, for example, either a relative movement between the sacrificial body and the mount when in use, or at least allows the sacrificial body to be removed from the mount by releasing a form-fitting and/or non-positive connection, with the sacrificial body being able to be moved relative to the mount after such a removal, or allowed a free relative movement of the sacrificial body relative to the mount in a state before the sacrificial body is attached to the mount, wherein in such a state before the sacrificial body is attached the sacrificial body is inherently stable.
  • the probe can have several sacrificial bodies, which can in particular be designed as bodies that can be handled independently. This allows multiple sacrificial bodies to be used at the same time.
  • the surface on which smoke gas hit the victim's body can attack can be increased by this. The above statements for one victim's body can apply accordingly to several victim's bodies.
  • the sacrificial body or sacrificial bodies can be held by the holder so that a flow can flow around them on all sides. This allows good contact between the smoke gas and the victim's body. Individual interruptions in the all-round flow, for example due to contact with other bodies or the holder, do not prevent this.
  • the all-round flow can refer to all used sacrificial bodies.
  • the holder can be designed to hold at least one sacrificial body in such a way that the smoke gas flows around it on all sides. This may also refer to some or all of the sacrificial bodies used. This allows the flue gas to act on all sides.
  • the holder can be designed to hold at least one sacrificial body in such a way that the smoke gas flows around it on all sides except for one side. This may also refer to some or all of the sacrificial bodies used. This allows the flue gas to act on several sides.
  • the mount can be designed to hold the sacrificial body or bodies in such a way that it or they can be moved to a limited extent relative to the mount. This allows some adaptation to flowing flue gas. For example, this can be done by holding sacrificial bodies in a grid or attaching them to an elongate member, as will be described below.
  • the probe can have a plurality of granular sacrificial bodies and/or a plurality of flaky sacrificial bodies. These can, for example, preferably be held in a holder designed as a cage or net so that they can move to a limited extent.
  • the sacrificial body or the sacrificial bodies can have a maximum expansion of 0.5 mm at most, 1 mm at most, 2 mm at most, at most 3 mm, maximum 4 mm, maximum 5 mm, maximum 1 cm, maximum 2 cm, maximum 4 cm, maximum 5 cm, maximum 8 cm, maximum 10 cm, maximum 15 cm or maximum 20 cm.
  • a maximum extension is understood to mean an extension of the victim's body along a line, which is greater than all other extensions of the victim's body along any other lines.
  • Such sacrificial bodies have proven to be advantageous since they can easily be attacked by the smoke gas, but at the same time can also be held well by a holder, in particular a suitably designed holder.
  • the holder is designed as a container for the sacrificial body or bodies.
  • the container can be permeable to smoke gas and impermeable to victims' bodies.
  • the sacrificial body or bodies can move at least to a limited extent in such a container.
  • the container can also have a closable opening. As a result, sacrificial bodies can be placed in the container and also removed from it again.
  • the holder can in particular be designed in the form of a cage and/or in the form of a lattice.
  • a cage-shaped design can in particular be understood to mean that the holder encloses the sacrificial body or bodies and thus prevents it from leaving the probe, but at the same time allows smoke gas to reach the sacrificial material.
  • a lattice-like design can in particular be understood to mean that the holder is made at least essentially from wires, between which openings are formed on the outside. These openings or holes are typically such that sacrificial bodies cannot escape from the interior, but smoke gas can enter through the holes. They can be understood as openings on the outside.
  • the holder can have openings on the outside which have a maximum dimension of at most 0.5 mm, at most 1 mm, at most 2 mm, at most 3 mm, at most 4 mm, at most 5 mm, at most 1 cm, at most 2 cm or at most 5 cm have. Sizes of this type have proven useful in order not to allow suitable sacrificial bodies to pass through, but at the same time to allow smoke gas to reach the sacrificial bodies.
  • the holder can have openings on the outside which have a maximum dimension of at least 0.5 mm, at least 1 mm, at least 2 mm, at least 3 mm, at least 4 mm, at least 5 mm, at least 1 cm, or at least 2 cm. Such sizes have proven useful in order not to let through suitable sacrificial bodies, but at the same time to allow smoke gas to reach the sacrificial bodies and to avoid clogging of the openings when in the smoke gas.
  • Openings on the outside can be understood in particular as openings which are formed in a material which encloses the sacrificial body or bodies. Smoke gas can penetrate to the sacrificial body or sacrificial bodies through the openings on the outside.
  • the sacrificial body or bodies can in particular have a greater extent than the largest extent of the openings on the outside of the holder. This prevents the sacrificial bodies from passing through the openings and spreading uncontrollably in a smoke-carrying system, which would impair or eliminate the functionality of the probe.
  • At least one sacrificial body is tablet-shaped.
  • a tablet shape can in particular be in the form of a cylinder or a similar shape.
  • a tablet shape may have a certain thickness and may have a circular cross-section in planes transverse to a length.
  • the holder can be designed in particular to clamp at least one victim's body. This makes it easy to hold the victim's body.
  • the mount can also be designed so that the victim's body can be released again. This can be done, for example, by releasing a pinch.
  • the holder can in particular have a clamping element for clamping the victim's body.
  • a clamping element can, for example, a allow non-positive and / or positive attachment of the victim's body. This allows easy removal of the victim's body.
  • the clamping element can exert a spring force on the victim's body and/or can be adjusted by means of a screw or another adjustment mechanism in such a way that it exerts a force on the victim's body.
  • the clamping element can be designed to hold the victim's body in a detachable manner. This allows for easy removal of the victim's body, allowing the rest of the probe to be reused. The victim's body can then be analyzed separately. For example, in order to remove the victim's body, the clamping element can be bent against an applied holding force, or such holding force can be reduced by loosening a screw or other element.
  • the holder is designed to hold at least one sacrificial body in such a way that the smoke gas flows around it on all sides, or on all sides with the exception of one side. This enables good contact between the smoke gas and the victim's body.
  • the side not surrounded by the flow can, for example, be in planar contact with the holder, for example if the victim's body is designed as a tablet.
  • the holder has one or more struts for holding at least one victim's body. This allows the victim's body to be held by the mount with or without limited mobility.
  • the strut or struts can be designed, for example, as a cord, wire or rod.
  • the strut or struts can in particular be attached to the at least one sacrificial body, for example soldered or screwed on. However, other types of attachment are also possible.
  • the holder is designed as an elongate element.
  • some or all of the sacrificial bodies there can be an enclosed through hole be formed, through which the holder passes. This allows the victim's body to be held in a form-fitting manner, similar to skewering meat and vegetables on a skewer.
  • the sacrificial bodies can be attached with or without play.
  • the elongate element can in particular be designed as a cord, wire or rod. However, other designs are also possible.
  • One, some or all of the sacrificial bodies can in particular have the shape of a ring or a torus, either entirely or at least essentially. This implies the formation of a through hole in the sacrificial body, which is typically present in such geometries.
  • One, some or all of the sacrificial bodies may be formed exclusively from sacrificial material, according to one embodiment. A simple, separate production is thereby achieved. In addition, advantageous contact with the flue gas is made possible.
  • the halogen salt can be a water-soluble halogen salt.
  • a halogen salt which is soluble in another solvent can also be used, with a corresponding evaluation being possible with this solvent.
  • Solubility in a solvent is understood to mean in particular that the respective halogen salt dissolves completely or at least almost completely in water or in the respective solvent in typical proportions.
  • Solubility can be assumed, for example, at values of a soluble mass of the halogen salt in a volume of the solvent of at least 300 g/l or at least 350 g/l.
  • Insolubility or at least actual or substantial insolubility can be assumed, for example, at values of at most 1 g/l or at most 0.5 g/l.
  • the values can be, for example, 20 °C or obtain room temperature.
  • a halogen salt can also be used whose value of the soluble mass of the halogen salt in a volume of water or another solvent is at least a factor of 100, 200, 300, 400, 500 or 1000 greater than the corresponding value of the associated sulfate with the same cation .
  • the probe can also be evaluated in other ways, for example by visual observation or by scraping off sacrificial material or sacrificial bodies, by measuring a change in weight of the sacrificial material or sacrificial bodies, or by preparing the sacrificial material or sacrificial bodies for a light microscope or scanning electron microscopy or other examination.
  • the halogen salt can in particular be an alkaline earth metal halide.
  • alkaline earth halides have properties which are advantageous for the application relevant here, in particular they allow a good determination of the sulfation performance.
  • the halogen salt can contain strontium or barium as the alkaline earth metal.
  • strontium or barium as the alkaline earth metal.
  • the halogen salt can contain chlorine as the halide. This has advantageous properties for measuring the sulfation performance, since it forms soluble halogen salts in particular and such halogen salts are converted by sulfation with sulfur trioxide, in particular into a corresponding sulfate.
  • the halogen salt can in particular be strontium chloride or barium chloride.
  • Halogen salts of this type have proven to be particularly advantageous for the application relevant here, since they are not or at least only slightly toxic, hardly any interference is to be expected and they are easily evaluated due to their good solubility can become. In addition, they are converted well with high sulfation performance, but correspondingly less with low sulfation performance.
  • the versions of the halogen salt mentioned can also be combined with one another.
  • the sacrificial material can therefore consist of a plurality of components, it being possible, for example, for each component to be formed in accordance with one of the embodiments just described or otherwise described herein.
  • the halogen salt can be non-volatile, in particular up to a temperature of 350° C., 400° C., 450° C., 500° C. or 600° C., with the aim in particular of preventing thermally induced erosion of the metallic and/or cationic component. This avoids the metallic and/or cationic component moving away from the probe simply because of the temperature that is present and thus falsifying the measurement.
  • a non-volatile substance can be understood to mean that the vapor pressure at a given temperature is so low that no disruptive evaporation losses occur.
  • the halogen salt it is not absolutely necessary for the halogen salt to be non-volatile up to the flue gas temperature.
  • the probe is typically attached to a boiler wall and is already passively cooled in this way.
  • active cooling can be provided. This ensures that the sacrificial layer is typically at a temperature below the flue gas temperature, which reduces the respective vapor pressures of materials.
  • the probe preferably has at least one thermocouple for measuring a temperature.
  • a temperature of the probe can thus be monitored in a preferred manner. This can increase the significance of a measurement.
  • the fastening device can in particular have a protruding pin which can be passed through a hole in the boiler wall. This allows for easy and reliable attachment of the probe to a boiler wall.
  • the probe can be attached to a web between two tubes of a heat exchanger.
  • the Fastening device can also be designed to fasten the probe to another probe.
  • the fastening device can also be formed integrally with the holder. This can in particular be understood to mean that the fastening device and holder cannot be clearly distinguished from one another, but rather merge into one another. For example, they can be made of the same material.
  • the fastening device can also be made of the same material as the holder, independently of an integral design. This allows, for example, simple manufacture. However, different materials can also be used.
  • the fastening device can be designed as a fastening section of the holder.
  • the fastening section can be a component of the holder. This can in particular be adapted to be attached to a boiler wall, for example by being designed in the form of a pin or conical.
  • the fastening section can be of conical design.
  • the fastening device is designed as an element that can be separated from the holder.
  • this can mean that the holder can be visually distinguished from the fastening device.
  • the holder can have a different, in particular significantly different, cross-section than the fastening device and/or be made of a different, in particular visibly different, material.
  • the fastening device can be designed as a rod protruding from the holder.
  • the fastening device can in particular be designed entirely or partially in the form of a tube. This corresponds to a simple and stable design.
  • the fastening device can in particular have a receptacle for inserting a bolt for fastening to the boiler wall.
  • the receptacle can be designed, for example, as a hollow space within the fastening device that is open at least on one side or exactly on one side.
  • the bolt can be fastened to the boiler wall, preferably to a web of the boiler wall.
  • the probe can be attached to the boiler wall, for example, by slipping it onto the bolt.
  • the sacrificial body or bodies consists entirely of the sacrificial material.
  • a respective sacrificial body is identical to the sacrificial material.
  • the mount can be made of metal, iron or ferrochrome, depending on the particular embodiment.
  • the holder can also be made of steel or of nickel-chromium steel or of a nickel-based alloy, depending on the particular embodiment.
  • a steel or an alloy can in particular be highly alloyed. In particular, a mass fraction of at least one alloying element can thus be at least 5%.
  • the mount can also be made of ceramic or graphite.
  • the materials mentioned have proven to be advantageous because of their heat and corrosion resistance and/or corrosion resistance.
  • the materials mentioned can also be combined with one another and/or with other materials.
  • the holder and/or the fastening device can advantageously be formed by 3D printing.
  • the use of 3D printing for production allows a particularly high level of variability.
  • the probe can have a cavity with an inlet for air or another medium for cooling or tempering the probe. This allows the probe to be actively cooled.
  • the sacrificial material can, for example, reach a temperature below the smoke gas temperature be cooled so that sublimation or other thermal damage to the sacrificial material, which would falsify the measurement, is avoided.
  • the probe has a shading unit which at least partially surrounds the sacrificial body or bodies.
  • the shading device can in particular be designed as a plate or curved element, for example an element in the shape of a segment of a cylinder.
  • the smoke gas can then flow past the shading unit, for example, and flow to the sacrificial material via a path that includes a change in direction. Such a change in direction can take place, for example, at a boundary of the shading unit.
  • the shading unit can thus ensure that the sacrificial material is not flown directly, but rather indirectly, as a result of which the kinetic energy of the smoke gas impinging on the sacrificial material is significantly lower. Damage to the sacrificial material through mechanical action can be avoided in this way. In addition, it can be achieved that significantly fewer fly ash particles or other particles that fly with the flue gas hit the sacrificial material. Such particles can lead to the formation of a crust or other layer that shields the sacrificial material.
  • the probe can be passively cooled, for example, which takes place in particular due to the in any case unavoidable heat transfer from the probe to the boiler wall or through contact with the boiler wall.
  • active cooling can also be provided in the probe, for example by providing a channel for introducing air or another fluid, such a fluid being able to be used for cooling or generally for temperature control. This allows a defined temperature to be set. This temperature can be monitored, for example, with the thermocouple already mentioned above.
  • the sacrificial body or bodies can in particular be manufactured separately from the rest of the probe. This allows for separate fabrication and significantly greater design options, especially compared to having a sacrificial layer coated onto a substrate. Sacrificial bodies can be designed to be stable in themselves if they are manufactured separately. You can use it too easier to be brought in and replaced separately. They can also be stored separately.
  • the invention also relates to a boiler arrangement.
  • the kettle assembly has a kettle wall enclosing a kettle.
  • the boiler assembly also includes a probe according to the invention which is attached to the wall of the boiler. With regard to the probe, all of the designs and variants described herein can be used.
  • the probe can be used, for example, in a furnace.
  • a combustion chamber is understood to mean, in particular, a part of the boiler, for example the first pass in the grate furnace.
  • the probe can also be used in other parts of the boiler.
  • the term boiler can be generalized as a flue gas system.
  • the boiler arrangement can thus also be referred to as the arrangement of a flue gas-carrying system.
  • a sulfation capacity can be determined at a specific point using the probe used.
  • the boiler arrangement for example, there can be a device for the targeted generation of sulfur trioxide (SO3), which can be evaluated and optimized using the probe.
  • SO3 sulfur trioxide
  • a number of probes are preferably provided on the boiler wall, so that the sulfation performance can be determined as a function of a particular position. This allows a spatially resolved determination of the sulfation performance at different points in the boiler.
  • the boiler wall can have at least one hole through which a protruding pin of the probe or a fastening device of the probe is guided.
  • the pin can seal the hole, thereby easily preventing smoke gas from escaping through the hole.
  • the pen can in particular by means be held in the hole by a counterholder. This allows easy attachment.
  • the counter-holder can, for example, be wedge-shaped or can be a wedge or can be screwed to the pin on the outside, ie outside of the boiler.
  • the hole can be formed in particular in a web between two tubes of a heat exchanger formed in the boiler wall or in a boiler wall functioning as a heat exchanger.
  • a web can in particular be part of the boiler wall or the heat exchanger.
  • such webs have various holes anyway, which can be used, for example, to fasten heat protection plates.
  • Such a hole can now easily be used for a probe. In particular, this has the advantage that the measurement of the sulfation performance is carried out in a simple manner at a point at which the sulfation performance is also required.
  • a hole can be formed in the boiler wall, through which at least the sacrificial body or bodies and the holder can be passed. This allows insertion of the probe, particularly during operation of the boiler assembly, for a predefined period of time, and removal during operation as well. There is no need to open an inspection opening or any other opening that can be closed using a separate cover. Rather, those components of the probe that should be in the flue gas during a determination of the sulfation performance fit through the hole.
  • the hole can then be closed at least partially or completely by the probe.
  • the probe may have a sealing rim or washer that can seal the hole around the probe.
  • Such a hole can, for example, have a maximum extent or a diameter of at least 3 mm, at least 4 mm, at least 5 mm, at least 1 cm or at least 2 cm. It may also have a maximum dimension or diameter of at most 4 mm, at most 5 mm, at most 1 cm, at most 2 cm or at most 4 cm.
  • Such a hole can be formed in particular in a web between two tubes. In particular, it can be formed without pipes having to be bent or otherwise specifically routed in order to form the hole.
  • the hole can also be formed in a cover disk of a measurement opening, an inspection opening or a manhole.
  • Opening which can actually be significantly larger, are designed so that a probe can be inserted and removed without having to open an opening to the flue gas that is larger than necessary.
  • a sealing edge or a sealing disc can also be used as a flange at the same time, for example for attachment to a surrounding material.
  • a measurement opening, inspection opening or a manhole in a boiler wall can also be used, for example.
  • This can in particular be larger openings, which can be designed, for example, for inspection purposes, including enabling people to get in.
  • tubes of a heat exchanger can be bent in such a way that the opening can be formed between them.
  • an inspection opening or a manhole can be closed by a cover. The cover can be removed or swung away, for example to insert or remove the probe. The cover can then be used again in order to close the measurement opening, the inspection opening or the manhole again, in particular to close it completely.
  • the largest extension or a diameter of such a measuring opening, an inspection opening or a manhole can be at least 10 cm, at least 20 cm or at least 50 cm.
  • the measurement opening, the inspection opening or the manhole can also be partially covered, leaving a hole through which the probe can be inserted.
  • a hole can have a round cross-section, but can also have another cross-section, such as a rectangular or square cross-section.
  • the probe can preferably be used in the area of a cladded or unprotected membrane wall.
  • the pin can in particular be conical, in particular it can taper towards one end. Thereby, insertion of the pin and sealing of a hole can be simplified.
  • a bolt protrudes from the boiler wall and suitably engages in a receptacle of the probe. As a result, the probe can be easily attached by slipping it onto the bolt.
  • the boiler arrangement can have a temperature control device for cooling or temperature control of the probe.
  • a temperature control device for cooling or temperature control of the probe.
  • Such a temperature control device can in particular be arranged outside the boiler. Typically, it does not come into direct contact with the flue gas.
  • the temperature control device can be designed in particular for feeding air or another medium into the probe.
  • the temperature control device can be designed to provide appropriately temperature-controlled, for example cooled, air or another temperature-controlled medium.
  • the temperature control device can be designed, for example, as a heat exchanger. For example, it can be thermally connected to a reservoir for dissipating heat.
  • the probe can have a shading device which at least partially shades the sacrificial body or bodies from the oncoming smoke gas. Complete shading is also possible.
  • the shading device can in particular be designed as a plate or curved element, for example an element in the shape of a segment of a cylinder. In this way, incoming smoke gas can be prevented from hitting the victim body or bodies directly.
  • the boiler wall can define a plurality of flues of the boiler.
  • trains can be defined, for example, by different temperature ranges and/or different profiles or cross-sectional areas.
  • One probe or several probes can be arranged in each train or in at least some trains.
  • the respective sulfation performance can be determined in different trains, which is a particularly good conclusion about the sulfation performance and the effectiveness of any sulfur trioxide generation facilities.
  • the invention also relates to a method for determining a sulfation performance in a flue gas, the method having the following steps:
  • the change can in particular be a chemical reaction during operation.
  • the change that occurs while the probe is in the flue gas can be determined.
  • the predetermined period of time may be in an interval whose lower limit is one minute, two minutes, five minutes, ten minutes, thirty minutes, one hour, two hours, three hours, four hours, five hours, 10 hours, one day, two days, three days, four days, five days, ten days, two weeks, or three weeks, and the upper limit of which is two minutes, five minutes, ten minutes, thirty minutes, one hour, two hours, three hours, four hours, five hours, ten hours, one day, two days, three days, four days, five days, ten days, two weeks, three weeks or four weeks.
  • Any specified lower bound may be combined with any greater specified upper bound to form an interval.
  • Such times have been found to be reasonable for typical sulfation performance to determine sulfation performance. In particular, the be between a few minutes and a few hours. However, other time periods are also possible.
  • the probe Before determining a change in the victim's body or bodies, the probe can be removed in particular from the flue gas. For example, it can be taken from a boiler in which the flue gas is conducted. The change is expediently determined only after the predetermined period of time has elapsed.
  • the method can be carried out in particular in a boiler arrangement according to the invention.
  • a boiler arrangement according to the invention.
  • all of the designs and variants described herein can be used.
  • the probe is introduced into the flue gas and removed through an inspection opening, a measuring opening or a manhole.
  • the inspection opening, the measurement opening or the manhole can be closed by means of a cover, in particular between the introduction and removal of the probe, ie in particular while the probe remains in the flue gas.
  • this cover can be separate from the probe.
  • the probe can be attached to the cover or to a surrounding part of the boiler wall.
  • the cover can completely close the inspection opening, the measurement opening or the manhole.
  • the probe is introduced through a hole in the boiler wall, through which at least the sacrificial body or bodies and the holder fit. Between insertion and removal, the hole is expediently at least partially, or also completely, closed by the probe. This is an alternative to completely closing an opening through which the probe is inserted and removed with a cover. There is no need for a separate and additional operation of the cover, which saves work and time.
  • the hole can have the dimensions already specified above.
  • this amount can be compared to an amount of halogen salt and/or cations contained in the halogen salt in the sacrificial body or bodies before the probe is introduced into the flue gas.
  • the halogen salt is considered to be a combination of cations and anions, with the cation typically being retained during the reaction, as previously mentioned.
  • originally present strontium chloride can be converted into strontium sulfate.
  • amounts of components such as halogen salts or cations are determined after the probe has been left in the flue gas, these can in particular be amounts which are still present in the sacrificial material and/or in the sacrificial body or bodies.
  • a halogen salt which is soluble in a solvent for example water
  • a solvent for example water
  • the amount of halogen salt and/or cations contained in the halogen salt which is still present after leaving the probe in the flue gas can be determined in particular by dissolving the sacrificial body or bodies in the solvent.
  • a particularly simple procedure can be achieved by dissolving in this way.
  • the amount of halogen salt still present and/or of cations contained in the halogen salt or an amount of halogen salt and/or of cations contained in the halogen salt dissolved in the solvent can be determined wet-chemically or spectroscopically. For example, a titration can be used for this.
  • Such methods can typically also be carried out on site, ie in the premises of power plants or waste incineration plants, using simple means. This avoids having a probe in a lab first must be spent in order to carry out an evaluation.
  • an amount of the cation or cations of the halogen salt can be determined. This gives an indication of the amount of halogen salt actually present and is typically the quantity of interest.
  • the amount of halogen salt and/or cations contained in the halogen salt can also be determined by other means after leaving the probe in the smoke gas, for example by visual observation, measuring a change in weight or by scraping existing components of the victim's body or the victim body.
  • a quantity of sulphate and/or cations contained in the sulphate which is present in the sacrificial layer after the probe has been left in the flue gas can be determined in particular.
  • This sulphate was formed from the halogen salt by reaction with sulfur trioxide and thus also forms an indicator of sulphation performance. The more sulphate has been formed in a certain period of time, the higher the sulphation performance.
  • the amount of sulphate and/or cations contained in the sulphate can be determined in particular by dissolving the sacrificial body or bodies in a further solvent.
  • a solvent in which the sulfate is readily soluble is typically used for this.
  • hydrochloric acid, aqua regia, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid or another strong acid can be used for this.
  • a soda potash digestion can be carried out before dissolving in an acid.
  • mechanical pressure can be applied and/or mechanical crushing methods can be used to achieve a good solution.
  • the sacrificial body or bodies is or are preferably only dissolved in the further solvent after halogen salt has been removed from the sacrificial body or bodies, for example by the dissolution already described in the solvent in which the halogen salt is soluble. This avoids falsifications of the measurement results.
  • the sacrificial body or bodies can, for example, first be dissolved in water or another solvent, the amount of dissolved halogen salt and/or cations contained in the halogen salt in the solvent then being determined. Subsequently, the remaining part can be dissolved in hydrochloric acid, or another solvent, in which case the amount of sulphate dissolved in the solvent and/or cations contained in the sulphate is determined. The latter can also be done, for example, by wet-chemical or spectroscopic methods, for example by titration.
  • the sulfate here is to be understood in particular as the complete salt, ie with cations and anions. It should be noted that the amount of anions is typically not of interest here, but the amount of cations present is. In particular, the sulfate formed from the sacrificial material by reaction is considered.
  • a sum can be formed from the amount of one or more types of cations or alkaline earth metals in the halogen salt, which is still present after leaving the probe in the flue gas, and in the sulfate, which after leaving the probe in the flue gas in the Sacrificial body or the sacrificial bodies is present.
  • it is determined, for example, what amount of substance of one or more types of cations or alkaline earth metals is still present in the halogen salt after remaining in the flue gas and what amount of substance of the type or types of cations or alkaline earth metals is present in the sulfate, which during of remaining in the flue gas was formed.
  • this sum can be compared to an amount of the type or types of cations or alkaline earth metals in the sacrificial body or bodies prior to the insertion of the probe into the flue gas. If the process is carried out ideally, both values should be the same. A deviation may indicate that such cations or alkaline earth metals have been deposited from or released into the flue gas.
  • the probe is cooled while it is in the flue gas.
  • the probe can be cooled in particular by blowing in air. Water can also be used for cooling. As a result, thermal damage to the sacrificial layer, for example as a result of sublimation, can be avoided.
  • the probe can be cooled in the flue gas to a temperature of at most 700°C, at most 600°C or at most 500°C. This has proven useful for typical materials to prevent thermal damage.
  • the change in the victim's body can preferably be determined in three-dimensional resolution. As a result, information can be obtained which is not accessible by means of applied sacrificial layers. For example, a depth effect of a smoke gas on the victim's body can be determined.
  • a side of the victim's body against which the smoke gas flows can be compared with a side of the victim's body directed in the opposite direction. In this way, the direct effect of inflowing flue gas can be recorded.
  • a three-dimensionally resolved examination can, for example, be carried out visually and/or by taking specific samples at different points.
  • a three-dimensionally resolved analysis can be carried out if the victim's body is held firmly in the probe, ie is held in particular without, or without any relevant, degrees of freedom of movement in relation to the rest of the probe.
  • FIG. 1 a probe according to a first exemplary embodiment
  • Fig. 4 a probe according to a fourth embodiment
  • FIG. 5 a boiler arrangement with a probe according to a fifth embodiment.
  • 1 shows, purely schematically, a probe 10 according to a first exemplary embodiment of the invention.
  • the probe 10 has a fastening device 30 .
  • this is designed as a pin.
  • the probe 10 can be attached to a boiler wall, not shown, of a flue gas-carrying system. In particular, this can be done in such a way that the probe 10 is arranged on the inside of a boiler.
  • a bracket 20 is attached to the attachment device 30 .
  • the holder 20 is designed in the form of a grid-like cage. For this purpose it has numerous wires 21 which form a grid.
  • two sacrificial bodies 40 are arranged within the lattice-shaped holder 20 . These are so large that they cannot fit through the gaps between the wires 21 . At the same time, however, the gaps between the wires 21 are large enough to allow smoke gas to flow to the victims' bodies 40 without any significant hindrance.
  • the sacrificial bodies 40 are formed from sacrificial material. This is a material that is modified by sulfur trioxide, preferably while retaining the cation.
  • a halogen salt such as strontium chloride or barium chloride can be used for this, or else a combination of different halogen salts.
  • the sacrificial bodies 40 can move freely in the latticed holder 20 . They are thus designed as bodies that can be handled independently and are stable in themselves. This delimits the sacrificial bodies 40 in particular from sacrificial material applied in layers on a carrier medium, which typically only has sufficient dimensional stability together with the carrier medium.
  • the use of sacrificial bodies that can be handled independently improves their introduction and exchange.
  • the sacrificial bodies 40 can be simply and completely surrounded by smoke gas.
  • the holder 20 can, for example, have a flap, not shown, which can be opened and then closed again to insert, remove or change the sacrificial body 40 .
  • the probe 10 can easily be placed in a flue gas, in particular in a boiler carrying such a flue gas, and can be left there for a predefined time. As a result, the sacrificial bodies 40 are directly exposed to the smoke gas.
  • the amount of sacrificial material prior to incorporation into the flue gas is known from manufacturing conditions. After a predetermined time, the probe 10 can be removed from the flue gas again and the remaining amount of sacrificial material can be determined.
  • the halogen salt can be dissolved, for example, in a solvent such as water and the remaining amount can be determined wet-chemically or spectroscopically.
  • other evaluation methods are also possible.
  • Fig. 2 shows a boiler arrangement 1 with a probe 10 according to a second embodiment of the invention.
  • the boiler arrangement 1 has a boiler wall 100 .
  • a hole 125 is formed therein, through which the fastening device 30 of the probe 10 passes in the present case. This can also apply to other designs of probes 10.
  • the probe 10 has a holder 20 in which a trough 22 is formed. Inside is a tablet-shaped sacrificial body 40. In the present case, it is cylindrical and has a round cross-section. The sacrificial body 40 extends along a longitudinal direction which is vertical in the plane of the paper of FIG. 2 . The cross-section is transverse to the plane of the paper of Fig. 2.
  • the tablet-shaped sacrificial body 40 is held by a clamp member 24 .
  • the sacrificial body 40 can be easily replaced by releasing it from the clamped holder.
  • the sacrificial body 40 in the embodiment of FIG. 2 can be handled independently. In the position shown, it is attached to the holder 20 in such a way that it cannot be moved relative to the holder 20 . However, it can be removed from the holder 20 without releasing a material connection, with only certain clamping forces of the clamping element 24 having to be overcome.
  • the sacrificial body 40 can be handled independently of other components of the probe 10 .
  • the sacrificial body 40 is also inherently stable.
  • bracket 20 is so large that hole 125 does not fit through it.
  • the probe 10 is thus typically introduced into the boiler through a separate opening, for example an inspection or measuring opening or a manhole, and then fastened.
  • a purely internal fastening without a hole in the boiler wall 100 would also be possible.
  • FIG 3 shows a probe 10 according to a third embodiment.
  • the holder 20 is designed with an edge 26 in which several struts 28 are located. These struts 28 are attached to the victim's body 40 and hold it in position. As a result, it can be flowed around on all sides. For example, soldering can be used for attachment.
  • the sacrificial body 40 can be handled independently, since the struts 28 allow a certain relative movement of the sacrificial body 40 relative to the holder 20 and because the sacrificial body 40 is inherently stable, i.e. it does not require any further components for its stability and prior to attachment to the Bracket existed as a separate body. A simple severing of the struts 28 is sufficient to remove the sacrificial body 40 and evaluate it separately.
  • the holder 20 is designed as a rod-shaped element and has a closing element 29 .
  • a plurality of sacrificial bodies 40 are applied between the closing element 29 and the fastening device 30 , which are toroidal and therefore have a respective through hole 42 .
  • the holder goes through this through hole 42 and thus holds the sacrificial bodies 40 in a form-fitting manner.
  • sacrificial bodies 40 can also move to a limited extent and the smoke gas flows around them on all sides.
  • the sacrificial bodies 40 can be handled independently.
  • Fig. 5 shows a boiler arrangement 1 with a probe 10 according to a fifth embodiment.
  • the holder 20 is designed as a cage for a sacrificial body 40 and has wires 21 for this purpose.
  • Bracket 20 and the left section of the fastening device 30 are thin enough to be pushed through a hole 125 in the boiler wall 100. This allows easy loading and unloading of the relevant part of the probe 10 into the flue gas.
  • the fastening device 30 has a sealing disk 32 which is larger than the hole 125 and thus ensures a seal. There is therefore no need to insert it through a manhole, an inspection opening or a measurement opening.
  • the sealing disk 32 can also be used as a flange for fastening. For example, it can be attached to the boiler wall 100 by means of clamps, thumb screws, or other mechanisms.
  • the hole 125 can also be larger relative to the sealing disk 32 than is shown in FIG. 5 and, for example, can be predominantly covered and sealed by the sealing disk 32 .
  • steps of the method according to the invention can be carried out in the order given. However, they can also be executed in a different order, as far as this is technically reasonable.
  • the method according to the invention can be carried out in such a way that no further steps are carried out. In principle, however, further steps can also be carried out, including those which are not mentioned.

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Abstract

Sonde zur Ermittlung einer Sulfatierungsleistung in Rauchgas, wobei die Sonde mindestens einen Opferkörper mit einem Opfermaterial aus einem Halogensalz aufweist. Damit kann eine einfache und zuverlässige Bestimmung einer Sulfatierungsleistung im Rauchgas durchgeführt werden. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine zugehörige Kesselanordnung sowie ein zugehöriges Verfahren.

Description

Sonde, Kesselanordnung und Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Sonde zur Ermittlung einer Sulfatierungsleistung in Rauchgas, eine zugehörige Kesselanordnung sowie ein zugehöriges Verfahren.
Rauchgase entstehen typischerweise bei der Verbrennung von Brennstoffen. Beispielsweise kann es sich dabei um fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl oder Gas, nachwachsende Brennstoffe wie Biomasse oder um Abfall und abfallähnliche Brennstoffe, wie z.B. Klärschlamm oder Nebenprodukte von Industrieprozessen handeln. Derartige Brennstoffe werden regelmäßig in Kraftwerken verbrannt, um die dabei entstehende Wärme zu nutzen, beispielsweise zum Antrieb dampfbetriebener Turbinen oder zur Gewinnung von Fernwärme. Rauchgase entstehen auch bei der thermischen Behandlung von Stoffen, wie z.B. Recycling von Metallen. Auch bei diesen Prozessen kann die entstehende Wärme in einem nachgeschalteten Kessel energetisch genutzt werden.
Rauchgase haben häufig eine sehr hohe Temperatur von mehreren 100 °C und enthalten häufig aggressive chemische Substanzen, beispielsweise Halogensalze. Bei Verwendung von Biomasse als Brennstoff entsteht beispielsweise häufig Kaliumchlorid (KCl). Bei Verwendung von Abfall, beispielsweise üblicher Haushaltsabfall, als Brennstoff entstehen beispielsweise Natriumchlorid (NaCI), Calciumchlorid (CaCk), Bleichlorid (PbCk) und Zinkchlorid (ZnCk). Bei Verwendung von Altholz als Brennstoff entstehen beispielsweise Kaliumchlorid (KCl), Bleichlorid (PbCk) und Zinkchlorid (ZnCl2). Außerdem können Mischsalze der verschiedenen Halogensalze auftreten, die ein anderes physikalisches und chemisches Verhalten als die reinen Salze in Bezug auf Korrosionsauswirkungen haben können.
Derartige Substanzen führen zu Korrosion an Materialien, aus welchen der Kessel einschließlich etwaiger Rauchgaszüge aufgebaut ist. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn derartige Substanzen möglichst schnell nach einer etwaigen Ablagerung an einer Kesselwand oder auch noch vor deren Ablagerung chemisch zersetzt werden. Es ist bekannt, dass Schwefeltrioxid (SO3) die genannten und auch andere korrosive Rauchgasbestandteile zersetzen kann, wobei typischerweise aus Salzen des Chlors Sulfate werden, oder allgemeiner aus Halogensalzen andere Salze wie insbesondere Sulfate werden. Insofern ist eine gewisse Menge an Schwefeltrioxid im Rauchgas erwünscht.
Je nach Brennstoff reicht das bei der Verbrennung erzeugte Schwefeltrioxid nicht aus, um Korrosion wirkungsvoll vorzubeugen. Dies liegt insbesondere auch daran, dass die Erzeugung von Schwefeltrioxid in Konkurrenz zur Erzeugung von Schwefeldioxid (SO2) steht. Es sind deshalb bereits Mechanismen entwickelt worden, welche Schwefeltrioxid dem Rauchgas zuführen oder Schwefeltrioxid im Rauchgas erzeugen können. Damit wird die Sulfatierungsleistung, also die Fähigkeit eines Rauchgases zum Abtransport oder Zersetzen von Halogensalzen, gezielt erhöht.
Es hat sich jedoch als schwierig herausgestellt, eine Sulfatierungsleistung in einem Rauchgas zu messen, was es wiederum erschwert, Vorgehensweisen zur Erzeugung von Schwefeltrioxid und zur Dosierung von Schwefeltrioxid zu bewerten.
Das Dokument DE 10 2019 128 549 A1 offenbart eine Sonde zum Ermitteln einer Sulfatierungsleistung in Rauchgas, welche schichtförmiges Opfermaterial verwendet. Dieses Opfermaterial ist in Form von Opferschichten auf einem jeweiligen Trägermaterial aufgebracht. Solche Sonden liefern in zahlreichen Anwendungen gute Ergebnisse. Es wäre jedoch wünschenswert, für manche Anwendungen alternative Ausführungen zur Verfügung zu haben.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten vorzusehen, mittels welchen eine Sulfatierungsleistung ermittelt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Sonde, eine Kesselanordnung und ein Verfahren gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft eine Sonde zur Ermittlung einer Sulfatierungsleistung in Rauchgas. Die Sonde weist eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Sonde an einer Kesselwand auf. Die Sonde weist mindestens einen Opferkörper auf, der aus einem Opfermaterial aus Halogensalz ausgebildet ist. Die Sonde weist zweckmäßig ferner mindestens eine Halterung zum Halten des Opferkörpers an der Befestigungseinrichtung auf. Der Opferkörper ist zweckmäßig als eigenständig handhabbarer Körper ausgebildet.
Mittels einer solchen Sonde kann eine Sulfatierungsleistung einfach ermittelt werden, indem sie beispielsweise in ein Rauchgas eingebracht werden kann und Zustände des Opfermaterials vor und nach dem Kontakt mit dem Rauchgas miteinander verglichen werden können. Da Schwefeltrioxid verantwortlich für die Sulfatierungsleistung ist und Halogensalze angreift, kann aus einer starken Veränderung des Opfermaterials, insbesondere aus einer starken chemischen Umwandlung oder aus einem starken Abtrag des Opfermaterials, auf eine hohe Sulfatierungsleistung geschlossen werden, und umgekehrt. Insbesondere kann eine Umwandlung eines Halogensalzes in ein Sulfat erfolgen, typischerweise bei gleichbleibendem Kation.
Die Verwendung eines eigenständig handhabbaren Sondenkörpers bietet im Vergleich zur Verwendung einer Opferschicht insbesondere den Vorteil, dass der Opferkörper als solcher vom Rest der Sonde entfernt werden kann und separat einer Auswertung zugeführt werden kann. Eine Schicht kann nur zusammen mit einer Halterung, auf welcher sie aufgebracht ist, in eine Lösung getaucht werden, oder die Schicht muss aufwendig abgekratzt werden, wodurch sie ihre Struktur verliert.
Des Weiteren ergibt sich bei einem eigenständig handhabbaren Opferkörper der Vorteil, dass dieser eine dreidimensionale Information beinhaltet. So kann beispielsweise verglichen werden, wie sich eine vom Rauchgas angeströmte Seite und eine entgegengesetzt ausgerichtete Seite relativ zueinander im Rauchgas verändert haben. Beispielsweise können entstandene Ablagerungen und/oder Änderungen im Inneren des Opferkörpers ortsaufgelöst untersucht werden.
Das Kation des Halogensalzes kann insbesondere als Tracer verstanden werden, welcher in das Rauchgas eingebracht wird und typischerweise im Rauchgas selbst nicht oder zumindest nur schwach vorhanden ist. Das Kation bleibt in einer idealen Prozessführung an der Sonde, wird also nicht von der Sonde in das Rauchgas abgegeben und auch nicht vom Rauchgas aus abgelagert. Die Änderung der Verbindung, welche sich im Rauchgas befindet, kann zur Charakterisierung der Sulfatierungsleistung verwendet werden. Ein Halogensalz als Opfermaterial wird von Schwefeltrioxid wesentlich intensiver als von Schwefeldioxid angegriffen, da bei einer Reaktion von Schwefeldioxid mit einem Halogensalz ein zusätzliches Sauerstoffatom als Reaktand erforderlich ist, um eine stöchiometrisch korrekte Reaktionsgleichung zu erreichen. Die hierin beschriebene Sulfatierungssonde misst somit spezifisch die Sulfatierungsleistung, welche auf Schwefeltrioxid basiert. Dabei kann sich beispielsweise bei Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle ein konstantes Verhältnis zwischen Schwefeltrioxid und Schwefeldioxid einstellen, wobei typischerweise erheblich mehr Schwefeldioxid erzeugt wird als Schwefeltrioxid. Bei der Verbrennung von nachwachsenden Brennstoffen wie Biomasse oder von Müll hängt die tatsächlich in Rauchgaszügen vorhandene Menge an Schwefeltrioxid typischerweise nicht nur von der Menge an bei der Verbrennung erzeugtem Schwefeltrioxid ab, sondern auch von eventuell im Brennstoff enthaltenen Chlorsalzen, welche mit dem entstandenen Schwefeltrioxid unmittelbar reagieren, so dass es für eine erwünschte Sulfatierung in Rauchgaszügen nicht mehr zur Verfügung steht. Gerade aufgrund dieser Effekte ist die Möglichkeit zur spezifischen Messung der Sulfatierungsleistung mittels der hierin beschriebenen Sonde besonders vorteilhaft, da auch Veränderungen in der Sulfatierungsleistung aufgrund unterschiedlicher Brennstoffe oder Brennstoffzusammensetzungen erkannt werden können.
Das Opfermaterial ist typischerweise so angeordnet, dass es mit die Sonde umströmendem Rauchgas in Kontakt kommt. Dies ermöglicht eine Messung der Sulfatierungsleistung, da die Sulfatierungsleistung des Rauchgases unmittelbar auf das Opfermaterial wirkt.
Es sei erwähnt, dass anstelle eines Halogensalzes grundsätzlich auch allgemeiner ein Reaktand als Opfermaterial verwendet werden kann, welcher nicht zwingend ein Halogensalz sein muss.
Typischerweise wird eine Menge des Opfermaterials verwendet, welche ausreichend ist, dass nach einer vorgesehenen Zeit, in welcher die Sonde im Rauchgas verbleiben soll, typischerweise immer noch ein Teil des Opfermaterials vorhanden ist. Dies grenzt die hierin beschriebene Sonde insbesondere gegen Komponenten ab, welche Halogensalze absichtlich oder auch unabsichtlich enthalten, welche jedoch für die eben beschriebene und beabsichtigte Verwendung schon aufgrund der zu geringen Menge des enthaltenen Halogensalzes nicht geeignet sind. Anstelle des Begriffs eines Opferkörpers und eines Opfermaterials können auch die Begriffe eines Reaktionskörpers und eines Reaktionsmaterials verwendet werden. Letztlich wird dem Rauchgas ein Material angeboten, mit welchem enthaltenes Schwefeltrioxid reagieren kann und welches dabei zumindest partiell und insbesondere unter vollständiger oder zumindest weitgehender Beibehaltung der Kationen in eine andere chemische Verbindung wechselt. Dies ist nicht zu verwechseln mit Opferschichten, welche beispielsweise zum Schutz von anderen Materialien eingesetzt werden. Das Opfermaterial ist insbesondere kein sich auflösendes Material, sondern es finden darin chemische Reaktionen statt, welche die chemische Zusammensetzung verändern.
Das Opfermaterial wird insbesondere dem strömenden Rauchgas angeboten.
Die Befestigungseinrichtung kann insbesondere eine spezielle Einrichtung zur Befestigung an der Kesselwand sein. Sie kann beispielsweise für eine solche Befestigung optimiert sein. Die Befestigungseinrichtung kann insbesondere geeignete Halterungselemente aufweisen, um in der speziellen Konstellation eines rauchgasführenden Kessels befestigt zu werden.
Ein Opferkörper ist insbesondere ein eigenständiger Körper, welcher als solcher wahrnehmbar ist. Dies grenzt den Opferkörper insbesondere von Schichten ab, welche auf einem Trägermaterial aufgebracht sind. Derartige Schichten erhalten ihre Stabilität typischerweise durch das Trägermaterial, sie würden ohne das Trägermaterial in sich zusammenfallen oder eine deutlich andere Form annehmen. Unter einem Opferkörper wird demgegenüber ein Körper verstanden, der auf ein solches Trägermaterial nicht angewiesen ist. Er behält seine Form aufgrund eigener Stabilität und/oder Struktur bei.
Die Halterung ist insbesondere dazu ausgebildet, den Opferkörper als separaten Körper an der Befestigungseinrichtung zu halten. Der Opferkörper ist also nicht als Beschichtung auf der Halterung aufgebracht. Er wird von dem Halter relativ zur Befestigungseinrichtung gehalten. Dies kann derart erfolgen, dass eine Positionsbeziehung zwischen Opferkörper und Befestigungseinrichtung festgelegt wird. Es kann jedoch auch derart erfolgen, dass eine begrenzte Beweglichkeit des Opferkörpers oder der Opferkörper relativ zur Befestigungseinrichtung verbleibt.
Die Ausbildung des Opferkörpers als eigenständig handhabbarer Körper kann insbesondere bedeuten, dass dieser in sich stabil ist, wie bereits erläutert. Es kann insbesondere auch bedeuten, dass der Opferkörper unabhängig von anderen Komponenten herstellbar ist und von allen anderen Komponenten, insbesondere der Halterung, grundsätzlich auch wieder entfernbar ist, insbesondere ohne dabei seine Stabilität zu verlieren. Wenn die Halterung den Opferkörper fixiert kann die eigenständige Handhabbarkeit zumindest vorübergehend unterbrochen sein.
Unter einem eigenständig handhabbaren Opferkörper wird insbesondere ein Opferkörper verstanden, der sich unabhängig von anderen Komponenten handhaben lässt. Insbesondere kann er einen freien Zustand haben, in welchem er sich relativ zu anderen Komponenten der Sonde bewegen kann. Dies kann auch eine begrenzte Bewegung sein, beispielsweise wenn der Opferkörper in einem Käfig enthalten ist. Die Halterung erlaubt beispielsweise entweder im Verwendungszustand eine Relativbewegung zwischen Opferkörper und Halterung, oder erlaubt zumindest ein Entfernen des Opferkörpers von der Halterung durch Lösen einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, wobei nach einem solchen Entfernen der Opferkörper relativ zur Halterung bewegt werden kann, oder erlaubt ein freies relatives Bewegen des Opferkörpers relativ zur Halterung in einem Zustand vor dem Anbringen des Opferkörpers an der Halterung, wobei in einem solchen Zustand vor dem Anbringen der Opferkörper in sich stabil ist. Damit grenzt sich ein eigenständig handhabbarer Opferkörper insbesondere gegenüber Opferschichten ab, welche im eingangs erwähnten Stand der Technik gezeigt sind und welche grundsätzlich fest mit einer anderen Komponente der Sonde verbunden sind und keine eigenständige Stabilität aufweisen. Eine Relativbewegung zwischen Opferschicht und anderen Komponenten der Sonde ist in den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen nicht möglich.
Die Sonde kann mehrere Opferkörper aufweisen, welche insbesondere als eigenständig handhabbare Körper ausgebildet sein können. Dadurch können mehrere Opferkörper gleichzeitig verwendet werden. Die Oberfläche, an welcher Rauchgas die Opferkörper angreifen kann, kann dadurch vergrößert werden. Die obigen Aussagen für einen Opferkörper können für mehrere Opferkörper entsprechend gelten.
Der Opferkörper oder die Opferkörper können gemäß einer vorteilhaften Ausführung von der Halterung allseitig umströmbar gehalten werden. Dies erlaubt einen guten Kontakt zwischen Rauchgas und Opferkörper. Einzelne Unterbrechungen der allseitigen Umströmbarkeit, beispielsweise aufgrund von Kontakt zu anderen Körpern oder zur Halterung, stehen dem nicht entgegen. Die allseitige Umströmbarkeit kann sich auf alle verwendeten Opferkörper beziehen.
Die Halterung kann gemäß einer Ausführung dazu ausgebildet sein, mindestens einen Opferkörper so zu halten, dass er an allen Seiten vom Rauchgas umströmt wird. Dies kann sich auch auf einige oder alle verwendeten Opferkörper beziehen. Dies erlaubt eine allseitige Einwirkung des Rauchgases.
Die Halterung kann gemäß einer Ausführung dazu ausgebildet sein, mindestens einen Opferkörper so zu halten, dass er an allen Seiten mit Ausnahme einer Seite vom Rauchgas umströmt wird. Dies kann sich auch auf einige oder alle verwendeten Opferkörper beziehen. Dies erlaubt eine Einwirkung des Rauchgases an mehreren Seiten.
Die Halterung kann gemäß einer Ausführung dazu ausgebildet sein, den Opferkörper oder die Opferkörper so zu halten, dass er bzw. sie relativ zur Halterung begrenzt beweglich ist bzw. sind. Dies erlaubt eine gewisse Anpassung an strömendes Rauchgas. Beispielsweise kann dies derart erfolgen, dass Opferkörper in einem Gitter gehalten werden oder an einem länglichen Element befestigt sind, wie dies weiter unten beschrieben wird.
Die Sonde kann insbesondere mehrere körnerförmige Opferkörper und/oder mehrere flockenförmige Opferkörper aufweisen. Diese können beispielsweise bevorzugt in einer als Käfig oder Netz ausgebildeten Halterung begrenzt beweglich gehalten werden.
Gemäß vorteilhaften Ausführungen kann der Opferkörper oder können die Opferkörper eine größte Ausdehnung von maximal 0,5 mm, maximal 1 mm, maximal 2 mm, maximal 3 mm, maximal 4 mm, maximal 5 mm, maximal 1 cm, maximal 2 cm, maximal 4 cm, maximal 5 cm, maximal 8 cm, maximal 10 cm, maximal 15 cm oder maximal 20 cm haben. Unter einer größten Ausdehnung wird dabei eine Ausdehnung des Opferkörpers entlang einer Linie verstanden, welche größer ist als alle anderen Ausdehnungen des Opferkörpers entlang beliebiger anderer Linien. Derartige Opferkörper haben sich als vorteilhaft erwiesen, da sie gut vom Rauchgas angegriffen werden können, jedoch gleichzeitig auch von einer Halterung, insbesondere einer geeignet ausgebildeten Halterung, gut gehalten werden können.
Gemäß einer Ausführung ist die Halterung als Behältnis für den oder die Opferkörper ausgebildet. Das Behältnis kann insbesondere durchlässig für Rauchgas und undurchlässig für Opferkörper sein. Typischerweise kann sich der Opferkörper oder können sich die Opferkörper in einem solchen Behältnis zumindest begrenzt bewegen. Das Behältnis kann auch eine verschließbare Öffnung haben. Dadurch können Opferkörper in das Behältnis verbracht und auch wieder daraus entfernt werden.
Die Halterung kann insbesondere käfigförmig und/oder gitterförmig ausgebildet sein. Unter einer käfigförmigen Ausführung kann insbesondere verstanden werden, dass die Halterung den oder die Opferkörper einschließt und damit am Verlassen der Sonde hindert, gleichzeitig jedoch Rauchgas zu dem Opfermaterial lässt. Unter einer gitterförmigen Ausführung kann insbesondere verstanden werden, dass die Halterung zumindest im Wesentlichen aus Drähten ausgeführt ist, zwischen welchen außenseitige Öffnungen ausgebildet sind. Diese Öffnungen bzw. Löcher sind typischerweise derart, dass Opferkörper nicht aus dem Inneren herausdringen können, dass jedoch Rauchgas durch die Löcher eindringen kann. Sie können als außenseitige Öffnungen verstanden werden.
Die Halterung kann insbesondere außenseitige Öffnungen aufweisen, welche eine größte Ausdehnung von maximal 0,5 mm, maximal 1 mm, maximal 2 mm, maximal 3 mm, maximal 4 mm, maximal 5 mm, maximal 1 cm, maximal 2 cm oder maximal 5 cm haben. Derartige Größen haben sich als sinnvoll erwiesen, um geeignete Opferkörper nicht durchzulassen, gleichzeitig jedoch Rauchgas zu den Opferkörpern zu lassen. Die Halterung kann insbesondere außenseitige Öffnungen aufweisen, welche eine größte Ausdehnung von mindestens 0,5 mm, mindestens 1 mm, mindestens 2 mm, mindestens 3 mm, mindestens 4 mm, mindestens 5 mm, mindestens 1 cm, oder mindestens 2 cm haben. Derartige Größen haben sich als sinnvoll erwiesen, um geeignete Opferkörper nicht durchzulassen, gleichzeitig jedoch Rauchgas zu den Opferkörpern zu lassen und ein Zusetzen der Öffnungen beim Aufenthalt im Rauchgas zu vermeiden.
Als außenseitige Öffnungen können insbesondere solche Öffnungen verstanden werden, welche in einem Material ausgebildet sind, das den oder die Opferkörper umschließt. Durch die außenseitigen Öffnungen kann Rauchgas zu dem Opferkörper oder den Opferkörpern Vordringen.
Der oder die Opferkörper können insbesondere eine größere Ausdehnung haben als die größte Ausdehnung von außenseitigen Öffnungen der Halterung. Dies verhindert, dass die Opferkörper durch die Öffnungen hindurchgehen und sich in einem rauchgasführenden System unkontrolliert verteilen, was die Funktionalität der Sonde beeinträchtigen oder beseitigen würde.
Gemäß einer Ausführung ist mindestens ein Opferkörper tablettenförmig ausgeführt. Eine solche Tablettenform kann insbesondere die Form eines Zylinders oder eine ähnliche Form sein. Beispielsweise kann eine Tablettenform eine bestimmte Dicke haben und kann in Ebenen quer zu einer Längserstreckung einen kreisförmigen Querschnitt haben. Auch die Verwendung eines viereckigen, anders eckigen oder komplexeren Querschnitts und/oder eines über die Längserstreckung variablen Querschnitts ist jedoch möglich.
Die Halterung kann insbesondere zum Einklemmen mindestens eines Opferkörpers ausgebildet sein. Dadurch kann der Opferkörper einfach gehalten werden. Die Halterung kann auch dazu ausgebildet sein, dass der Opferkörper wieder freigegeben werden kann. Dies kann beispielsweise durch Lösen einer Einklemmung erfolgen.
Die Halterung kann insbesondere ein Klemmelement zum Einklemmen des Opferkörpers aufweisen. Ein solches Klemmelement kann beispielsweise eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Befestigung des Opferkörpers ermöglichen. Dies erlaubt ein einfaches Entfernen des Opferkörpers. Beispielsweise kann das Klemmelement eine Federkraft auf den Opferkörper ausüben und/oder mittels einer Schraube oder einem anderen Verstellmechanismus so eingestellt werden, dass es eine Kraft auf den Opferkörper ausübt.
Insbesondere kann das Klemmelement zur lösbaren Halterung des Opferkörpers ausgebildet sein. Dies erlaubt ein einfaches Entfernen des Opferkörpers, wobei der Rest der Sonde wieder verwendet werden kann. Der Opferkörper kann dann separat analysiert werden. Beispielsweise kann zum Entfernen des Opferkörpers das Klemmelement gegen eine ausgeübte Haltekraft verbogen werden, oder eine solche Haltekraft kann durch Lösen einer Schraube oder eines anderen Elements verringert werden.
Gemäß einer Ausführung ist die Halterung dazu ausgebildet, mindestens einen Opferkörper so zu halten, dass er an allen Seiten, oder an allen Seiten mit Ausnahme einer Seite, vom Rauchgas umströmt wird. Dies ermöglicht einen guten Kontakt zwischen Rauchgas und Opferkörper. Die nicht umströmte Seite kann beispielsweise flächig mit der Halterung in Kontakt sein, beispielsweise wenn der Opferkörper als Tablette ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführung weist die Halterung eine oder mehrere Verstrebungen zum Halten mindestens eines Opferkörpers auf. Dadurch kann der Opferkörper von der Halterung mit oder ohne begrenzte Beweglichkeit gehalten werden.
Die Verstrebung oder die Verstrebungen können beispielsweise als Schnur, Draht oder Stange ausgeführt sein.
Die Verstrebung oder die Verstrebungen können insbesondere an dem mindestens einen Opferkörper befestigt, beispielsweise angelötet oder angeschraubt sein. Auch andere Befestigungsarten sind jedoch möglich.
Gemäß einer Ausführung ist die Halterung als längliches Element ausgeführt. In einem, einigen oder allen Opferkörpern kann jeweils eine umschlossene Durchgangsbohrung ausgebildet sein, durch welche die Halterung hindurchgeht. Dies erlaubt eine formschlüssige Halterung der Opferkörper, ähnlich dem Aufspießen von Fleisch und Gemüse auf einem Schaschlikspieß. Die Opferkörper können mit oder ohne Spiel befestigt sein.
Das längliche Element kann insbesondere als Schnur, Draht oder Stange ausgeführt sein. Auch andere Ausführungen sind jedoch möglich.
Ein, einige oder alle Opferkörper können insbesondere ganz oder zumindest im Wesentlichen eine Ringform oder Torusform haben. Dies impliziert die Ausbildung einer Durchgangsbohrung im Opferkörper, welche bei derartigen Geometrien typischerweise vorhanden ist.
Ein, einige oder alle Opferkörper können gemäß einer Ausführung ausschließlich aus Opfermaterial ausgebildet sein. Dadurch wird eine einfache, separate Herstellung erreicht. Zudem wird ein vorteilhafter Kontakt zum Rauchgas ermöglicht.
Das Halogensalz kann insbesondere ein wasserlösliches Halogensalz sein. Dies bietet den Vorteil, dass nach dem Entnehmen einer Sonde aus dem Rauchgas eine Menge des noch vorhandenen Halogensalzes einfach bestimmt werden kann, nämlich indem das Halogensalz in Wasser aufgelöst wird und die vorhandene Menge nasschemisch, spektroskopisch oder mit anderen Methoden bestimmt wird. Beispielsweise kann eine Titrierung zur Bestimmung der Restmenge von Halogensalz erfolgen. Es sei verstanden, dass anstelle eines wasserlöslichen Halogensalzes auch ein Halogensalz verwendet werden kann, welches in einem anderen Lösungsmittel löslich ist, wobei eine entsprechende Auswertung mit diesem Lösungsmittel möglich ist. Unter einer Löslichkeit in einem Lösungsmittel sei dabei insbesondere verstanden, dass sich das jeweilige Halogensalz in Wasser bzw. in dem jeweiligen Lösungsmittel bei typischen Mengenverhältnissen vollständig oder zumindest fast vollständig auflöst. Eine Löslichkeit kann beispielsweise bei Werten einer löslichen Masse des Halogensalzes in einem Volumen des Lösungsmittels von mindestens 300 g/l oder mindestens 350 g/l angenommen werden. Eine Unlöslichkeit oder zumindest faktische oder weitgehende Unlöslichkeit kann beispielsweise bei Werten von höchstens 1 g/l oder höchstens 0,5 g/l angenommen werden. Die Werte können sich beispielsweise auf 20 °C oder Raumtemperatur beziehen. Insbesondere kann auch ein Halogensalz verwendet werden, dessen Wert der löslichen Masse des Halogensalzes in einem Volumen Wasser oder eines anderen Lösungsmittels mindestens um einen Faktor 100, 200, 300, 400, 500 oder 1000 größer ist als der entsprechende Wert des zugehörigen Sulfats mit gleichem Kation.
Es sei verstanden, dass die Sonde auch anders ausgewertet werden kann, beispielsweise durch visuelle Beobachtung oder durch Abkratzen von Opfermaterial bzw. von Opferkörpern, durch Messung einer Gewichtsveränderung des Opfermaterials bzw. der Opferkörper, oder durch Präparation des Opfermaterials bzw. von Opferkörpern für eine lichtmikroskopische oder rasterelektronenmikroskopische oder eine andere Untersuchung.
Das Halogensalz kann insbesondere ein Erdalkalihalogenid sein. Derartige Erdalkalihalogenide haben Eigenschaften, welche für die hierin relevante Anwendung vorteilhaft sind, insbesondere erlauben sie eine gute Bestimmung der Sulfatierungsleistung.
Das Halogensalz kann insbesondere Strontium oder Barium als Erdalkalimetall aufweisen. Diese haben insbesondere den Vorteil, dass sie gut lösliche Halogensalze bilden und dass sie nicht oder zumindest nicht besonders giftig sind. Des Weiteren haben sie den Vorteil, dass sie in typischen Rauchgasen kaum vorkommen, so dass eine Störung der Bestimmung der Sulfatierungsleistung nicht zu erwarten ist.
Das Halogensalz kann insbesondere Chlor als Halogenid aufweisen. Dieses hat vorteilhafte Eigenschaften zur Messung der Sulfatierungsleistung, da es insbesondere lösliche Halogensalze bildet und derartige Halogensalze durch Sulfatierung mit Schwefeltrioxid umgewandelt werden, insbesondere in ein entsprechendes Sulfat.
Das Halogensalz kann insbesondere Strontiumchlorid oder Bariumchlorid sein. Derartige Halogensalze haben sich für die hier relevante Anwendung als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie nicht oder zumindest nur unwesentlich giftig sind, kaum Störeinflüsse zu erwarten sind und sie aufgrund guter Löslichkeit einfach ausgewertet werden können. Außerdem werden sie bei hoher Sulfatierungsleistung gut umgewandelt, bei niedriger Sulfatierungsleistung dagegen entsprechend weniger.
Es sei verstanden, dass die genannten Ausführungen des Halogensalzes auch miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise kann also das Opfermaterial aus mehreren Komponenten bestehen, wobei beispielsweise jede Komponente gemäß einer der eben oder sonst hierin beschriebenen Ausführungen ausgebildet sein kann.
Das Halogensalz kann insbesondere bis zu einer Temperatur von 350 °C, 400 °C, 450 °C, 500 °C oder 600 °C nichtflüchtig sein, wobei insbesondere ein thermisch bedingter Abtrag der metallischen und/oder kationischen Komponente unterbunden werden soll. Dadurch wird vermieden, dass die metallische und/oder kationische Komponente sich schon aufgrund der anliegenden Temperatur von der Sonde entfernt und damit die Messung verfälscht. Insbesondere kann unter einer nichtflüchtigen Substanz verstanden werden, dass der Dampfdruck bei gegebener Temperatur so klein ist, dass damit keine störenden Abdampfverluste auftreten.
Es sei erwähnt, dass es nicht unbedingt notwendig ist, dass das Halogensalz bis zur Rauchgastemperatur nichtflüchtig ist. Die Sonde ist typischerweise an einer Kesselwand befestigt und ist auf diese Weise schon passiv gekühlt. Zudem oder alternativ dazu kann eine aktive Kühlung vorgesehen sein. Dies sorgt dafür, dass die Opferschicht typischerweise eine Temperatur hat, welche unterhalb der Rauchgastemperatur liegt, was die jeweiligen Dampfdrücke von Materialien verringert.
Bevorzugt weist die Sonde zumindest ein Thermoelement zur Messung einer Temperatur auf. Damit kann eine Temperatur der Sonde in bevorzugter Weise überwacht werden. Dadurch kann die Aussagefähigkeit einer Messung erhöht werden.
Die Befestigungseinrichtung kann insbesondere einen vorstehenden Stift aufweisen, welcher durch ein Loch der Kesselwand durchführbar ist. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Befestigung der Sonde an einer Kesselwand. Insbesondere kann die Sonde damit an einem Steg zwischen zwei Rohren eines Wärmetauschers befestigt werden. Auch andere Möglichkeiten zur Anbringung sind jedoch denkbar. Die Befestigungseinrichtung kann auch dazu ausgebildet sein, die Sonde an einer anderen Sonde zu befestigen.
Die Befestigungseinrichtung kann auch integral mit der Halterung ausgebildet sein. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass Befestigungseinrichtung und Halterung nicht klar voneinander abgrenzbar sind, sondern ineinander übergehen. Beispielsweise können sie aus dem gleichen Material ausgebildet sein.
Auch unabhängig von einer integralen Ausführung kann die Befestigungseinrichtung aus dem gleichen Material wie die Halterung ausgebildet sein. Dies erlaubt beispielsweise eine einfache Herstellung. Auch unterschiedliche Materialien können jedoch verwendet werden.
Die Befestigungseinrichtung kann gemäß einer Ausführung als Befestigungsabschnitt der Halterung ausgebildet sein. Hierzu kann beispielsweise der Befestigungsabschnitt ein Bestandteil der Halterung sein. Dieser kann insbesondere an eine Befestigung an einer Kesselwand angepasst sein, beispielsweise indem er stiftförmig oder konisch ausgeführt ist.
Der Befestigungsabschnitt kann gemäß einer Ausführung konisch ausgebildet sein.
Dies erlaubt beispielsweise eine Anpassung an ein konisch ausgebildetes Loch in einer Kesselwand, insbesondere in einem Steg der Kesselwand. Durch die Verwendung einer solchen konischen Ausführung kann sich, insbesondere im Zusammenspiel mit einem konischen Loch, eine besonders einfach zu realisierende und besonders dichte Abdichtung der Kesselwand mittels des Befestigungsabschnitts ergeben.
Gemäß einer Ausführung ist die Befestigungseinrichtung als zur Halterung abgrenzbares Element ausgebildet. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die Halterung visuell zur Befestigungseinrichtung abgrenzbar ist. Beispielsweise kann die Halterung einen anderen, insbesondere erheblich anderen, Querschnitt aufweisen als die Befestigungseinrichtung und/oder aus einem anderen, insbesondere sichtbar anderen, Material ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Befestigungseinrichtung als von der Halterung abstehender Stab ausgebildet sein. Die Befestigungseinrichtung kann insbesondere ganz oder teilweise rohrförmig ausgebildet sein. Dies entspricht einer einfachen und stabilen Ausführung.
Die Befestigungseinrichtung kann insbesondere eine Aufnahme zum Einführen eines Bolzens zur Befestigung an der Kesselwand aufweisen. Die Aufnahme kann beispielsweise als zumindest einseitig oder genau einseitig offener Hohlraum innerhalb der Befestigungseinrichtung ausgeführt sein. Der Bolzen kann insbesondere an der Kesselwand, vorzugsweise an einem Steg der Kesselwand, befestigt sein. Somit kann die Sonde beispielsweise durch Aufstecken auf den Bolzen an der Kesselwand befestigt werden.
Gemäß einer Ausführung besteht der Opferkörper oder bestehen die Opferkörper vollständig aus dem Opfermaterial. Mit anderen Worten ist in diesem Fall ein jeweiliger Opferkörper identisch zum Opfermaterial.
Die Halterung kann gemäß jeweiligen Ausführungen aus Metall, aus Eisen oder aus Ferrochrom ausgebildet sein. Die Halterung kann auch gemäß jeweiligen Ausführungen aus Stahl oder aus Nickel-Chrom-Stahl oder aus einer Nickelbasislegierung ausgebildet sein. Ein Stahl oder eine Legierung kann insbesondere hochlegiert sein. Insbesondere kann somit ein Massenanteil mindestens eines Legierungselements mindestens 5 % betragen. Die Halterung kann auch aus Keramik oder aus Graphit ausgebildet sein. Die genannten Materialien haben sich aufgrund ihrer Hitze- und Korrosionsfestigkeit und/oder Korrosionsbeständigkeit als vorteilhaft erwiesen. Die genannten Materialien können auch untereinander und/oder mit anderen Materialien kombiniert werden.
Die Halterung und/oder die Befestigungseinrichtung können vorteilhaft durch 3D-Druck ausgebildet sein. Die Verwendung von 3D-Druck zur Herstellung erlaubt eine besonders hohe Variabilität.
Die Sonde kann gemäß einer vorteilhaften Ausführung einen Hohlraum mit einem Einlass für Luft oder ein anderes Medium zum Kühlen oder Temperieren der Sonde aufweisen. Damit kann die Sonde aktiv gekühlt werden. Dadurch kann das Opfermaterial beispielsweise auf eine Temperatur unterhalb der Rauchgastemperatur gekühlt werden, so dass eine Sublimation oder eine andere thermische Beschädigung des Opfermaterials, welche die Messung verfälschen würde, vermieden wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die Sonde eine Abschattungseinheit auf, welche den oder die Opferkörper zumindest teilweise umgibt. Dadurch kann anströmendes Rauchgas von dem Opfermaterial abgeschirmt werden. Die Abschattungseinrichtung kann insbesondere als Platte oder gebogenes Element, beispielsweise zylindersegmentförmiges Element ausgebildet sein. Das Rauchgas kann dann beispielsweise an der Abschattungseinheit vorbei strömen und über einen Pfad, weicher eine Richtungsänderung beinhaltet, zum Opfermaterial strömen. Eine solche Richtungsänderung kann beispielsweise an einer Berandung der Abschattungseinheit erfolgen. Durch die Abschattungseinheit kann somit erreicht werden, dass das Opfermaterial nicht direkt, sondern indirekt angeströmt wird, wodurch die kinetische Energie des auf das Opfermaterial auftreffenden Rauchgases deutlich geringer ist. Beschädigungen des Opfermaterials durch mechanische Einwirkung können dadurch vermieden werden. Außerdem kann erreicht werden, dass erheblich weniger Flugaschepartikel oder andere im Rauchgas mitfliegende Partikel auf das Opfermaterial treffen. Derartige Partikel können zu einer Ausbildung einer Verkrustung oder einer sonstigen, das Opfermaterial abschirmenden Lage führen.
Es sei erwähnt, dass die Sonde beispielsweise passiv gekühlt werden kann, was insbesondere aufgrund ohnehin unvermeidlicher Wärmeübertragung von der Sonde in die Kesselwand bzw. durch Kontakt mit der Kesselwand erfolgt. Es kann jedoch in der Sonde auch eine aktive Kühlung vorgesehen sein, beispielsweise indem ein Kanal zum Einleiten von Luft oder einem anderen Fluid vorgesehen ist, wobei ein solches Fluid zur Kühlung oder allgemein zur Temperierung verwendet werden kann. Dadurch kann eine definierte Temperatur eingestellt werden. Diese Temperatur kann beispielsweise mit dem weiter oben bereits erwähnten Thermoelement überwacht werden.
Der Opferkörper kann oder die Opferkörper können insbesondere separat zum Rest der Sonde hergestellt sein. Dies ermöglicht eine separate Fertigung und erheblich größere Designoptionen, insbesondere verglichen damit, dass eine Opferschicht als Beschichtung auf ein Trägermaterial aufgebracht wird. Opferkörper können bei separater Herstellung in sich stabil ausgeführt werden. Sie können dadurch auch einfacher separat eingebracht und ausgetauscht werden. Außerdem können sie separat bevorratet werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Kesselanordnung. Die Kesselanordnung weist eine Kesselwand auf, welche einen Kessel umschließt. Die Kesselanordnung weist ferner eine Sonde gemäß der Erfindung auf, welche an der Kesselwand befestigt ist. Bezüglich der Sonde kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Es sei erwähnt, dass die Sonde beispielsweise in einem Feuerraum verwendet werden kann. Unter einem Feuerraum wird insbesondere ein Teil des Kessels, beispielsweise in der Rostfeuerung der erste Zug, verstanden. Die Sonde kann jedoch auch in anderen Teilen des Kessels verwendet werden. Der Begriff eines Kessels kann als rauchgasführenden Systems verallgemeinert werden. Die Kesselanordnung kann somit auch als Anordnung eines rauchgasführenden Systems bezeichnet werden.
Mittels der Kesselanordnung kann über die verwendete Sonde eine Sulfatierungsleistung an einer bestimmten Stelle bestimmt werden. In der Kesselanordnung kann beispielsweise eine Einrichtung zur gezielten Erzeugung von Schwefeltrioxid (SO3) vorhanden sein, welche mittels der Sonde bewertet und optimiert werden kann.
Bevorzugt sind an der Kesselwand mehrere Sonden vorgesehen, so dass die Sulfatierungsleistung abhängig von einer jeweiligen Position ermittelt werden kann. Dies erlaubt eine ortsaufgelöste Ermittlung der Sulfatierungsleistung an unterschiedlichen Stellen im Kessel.
Die Kesselwand kann zumindest ein Loch aufweisen, durch welches ein vorstehender Stift der Sonde bzw. einer Befestigungseinrichtung der Sonde geführt ist. Dadurch kann die Sonde einfach und zuverlässig befestigt werden, wobei erwähnt sei, dass auch andere Befestigungsmöglichkeiten denkbar sind.
Der Stift kann das Loch insbesondere abdichten, wodurch ein Austritt von Rauchgas durch das Loch auf einfache Weise verhindert wird. Der Stift kann insbesondere mittels eines Gegenhalters im Loch gehalten werden. Dies erlaubt eine einfache Befestigung. Der Gegenhalter kann beispielsweise keilförmig sein bzw. kann ein Keil sein oder kann an der Außenseite, also außerhalb des Kessels, mit dem Stift verschraubt sein.
Das Loch kann insbesondere in einem Steg zwischen zwei Rohren eines in der Kesselwand ausgebildeten Wärmetauschers bzw. in einer als Wärmetauscher fungierenden Kesselwand ausgebildet sein. Ein solcher Steg kann insbesondere Teil der Kesselwand bzw. des Wärmetauschers sein. An solchen Stegen sind in bestimmten Ausführungen ohnehin diverse Löcher vorhanden, welche beispielsweise zur Befestigung von Wärmeschutzplatten dienen können. Ein solches Loch kann nunmehr in einfacher Weise für eine Sonde verwendet werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Messung der Sulfatierungsleistung in einfacher Weise an einer Stelle erfolgt, an welcher die Sulfatierungsleistung auch benötigt wird.
In der Kesselwand kann gemäß einer Ausführung ein Loch ausgebildet sein, durch welches mindestens der oder die Opferkörper und die Halterung hindurchführbar sind. Dies erlaubt ein Einbringen der Sonde insbesondere während des Betriebs der Kesselanordnung für einen vordefinierten Zeitraum, und ebenso ein Herausnehmen während des Betriebs. Dabei muss keine Revisionsöffnung oder eine andere, mittels einer eigenen Abdeckung verschließbare Öffnung geöffnet werden. Vielmehr passen diejenigen Komponenten der Sonde, welche sich während einer Ermittlung der Sulfatierungsleistung im Rauchgas befinden sollen, durch das Loch. Das Loch kann dann zumindest teilweise oder auch vollständig von der Sonde verschlossen werden. Beispielsweise kann die Sonde einen Dichtrand oder eine Abdichtscheibe aufweisen, welcher bzw. welche das Loch um die Sonde herum abdichten kann. Ein solches Loch kann beispielsweise eine größte Ausdehnung oder einen Durchmesser von mindestens 3 mm, mindestens 4 mm, mindestens 5 mm, mindestens 1 cm oder mindestens 2 cm aufweisen. Es kann auch eine größte Ausdehnung oder einen Durchmesser von höchstens 4 mm, höchstens 5 mm, höchstens 1 cm, höchstens 2 cm oder höchstens 4 cm aufweisen. Ein solches Loch kann insbesondere in einem Steg zwischen zwei Rohren ausgebildet sein. Es kann insbesondere ausgebildet sein, ohne dass dafür Rohre verbogen oder sonstwie speziell zur Ausbildung des Lochs anderweitig geführt werden müssen. Das Loch kann auch in einer Abdeckscheibe einer Messöffnung, einer Revisionsöffnung oder eines Mannlochs ausgebildet sein. Dadurch kann eine solche Öffnung, welche eigentlich deutlich größer sein kann, so ausgebildet werden, dass ein Einbringen und Entnehmen einer Sonde möglich ist, ohne dass eine Öffnung zum Rauchgas freigegeben werden muss, die größer ist als nötig. Ein Dichtrand oder eine Abdichtscheibe kann auch gleichzeitig als Flansch verwendet werden, beispielsweise zur Befestigung an einem umgebenden Material.
Anstelle eines Lochs in einem Steg kann jedoch beispielsweise auch eine Messöffnung, Revisionsöffnung oder ein Mannloch in einer Kesselwand verwendet werden. Hierbei kann es sich insbesondere um größere Öffnungen handeln, welche beispielsweise für Revisionszwecke einschließlich der Ermöglichung des Einstiegs von Personen ausgebildet sein können. Hierfür können beispielsweise Rohre eines Wärmetauschers so verbogen sein, dass die Öffnung dazwischen ausgebildet werden kann. Insbesondere kann eine derartige Messöffnung, eine Revisionsöffnung oder ein Mannloch durch eine Abdeckung verschließbar sein. Die Abdeckung kann entfernt oder weggeschwenkt werden, um beispielsweise die Sonde einzubringen oder zu entnehmen. Anschließend kann die Abdeckung wieder verwendet werden, um die Messöffnung, die Revisionsöffnung oder das Mannloch wieder zu verschließen, insbesondere vollständig zu verschließen. Die größte Ausdehnung oder ein Durchmesser einer solchen Messöffnung, einer Revisionsöffnung oder eines Mannlochs kann insbesondere mindestens 10 cm, mindestens 20 cm oder mindestens 50 cm betragen. Die Messöffnung, die Revisionsöffnung oder das Mannloch können auch teilweise abgedeckt werden, wobei ein Loch verbleibt, durch das die Sonde gesteckt werden kann.
Ein Loch kann einen runden Querschnitt haben, kann jedoch auch einen anderen Querschnitt wie beispielsweise einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben.
Die Sonde kann bevorzugt im Bereich einer gecladdeten oder ungeschützten Membranwand eingesetzt werden.
Der Stift kann insbesondere konisch ausgeführt sein, wobei er sich zu einem Ende hin insbesondere verjüngen kann. Dadurch können ein Einführen des Stifts und eine Abdichtung eines Lochs vereinfacht werden. Gemäß einer Ausführung steht von der Kesselwand ein Bolzen ab und greift zweckmäßig in eine Aufnahme der Sonde ein. Dadurch kann eine einfache Befestigung der Sonde durch Aufstecken auf den Bolzen erreicht werden. Auf die diesbezüglichen Ausführungen weiter oben sei verwiesen.
Die Kesselanordnung kann gemäß einer Ausführung eine Temperiervorrichtung zum Kühlen oder Temperieren der Sonde aufweisen. Eine solche Temperiervomchtung kann insbesondere außerhalb des Kessels angeordnet sein. Typischerweise kommt sie nicht direkt mit dem Rauchgas in Kontakt.
Die Temperiervorrichtung kann insbesondere zum Zuleiten von Luft oder eines anderen Mediums in die Sonde ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Temperiervomchtung dazu ausgebildet sein, eine entsprechend temperierte, beispielsweise gekühlte, Luft, oder ein anderes temperiertes Medium bereitzustellen. Die Temperiervomchtung kann hierzu beispielsweise als Wärmetauscher ausgebildet sein. Sie kann beispielsweise mit einem Reservoir zum Ableiten von Wärme thermisch verbunden sein.
Die Sonde kann gemäß einer Ausführung eine Abschattungseinrichtung aufweisen, welche den oder die Opferkörper gegenüber anströmendem Rauchgas zumindest partiell abschattet. Auch eine vollständige Abschattung ist möglich. Die Abschattungseinrichtung kann insbesondere als Platte oder gebogenes Element, beispielsweise zylindersegmentförmiges Element, ausgebildet sein. Somit kann anströmendes Rauchgas daran gehindert werden, unmittelbar auf den oder die Opferkörper zu treffen. Auf die diesbezüglichen Ausführungen weiter oben sei verwiesen.
Die Kesselwand kann insbesondere eine Mehrzahl von Zügen des Kessels definieren. Derartige Züge können beispielsweise durch unterschiedliche Temperaturbereiche und/oder unterschiedliche Verläufe oder Querschnittsflächen definiert sein. In jedem Zug oder in zumindest einigen Zügen können jeweils eine Sonde oder mehrere Sonden angeordnet sein. Somit kann in unterschiedlichen Zügen die jeweilige Sulfatierungsleistung ermittelt werden, was einen besonders guten Rückschluss auf die Sulfatierungsleistung und die Effektivität eventueller Einrichtungen zum Erzeugen von Schwefeltrioxid erlaubt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ermitteln einer Sulfatierungsleistung in einem Rauchgas, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Einbringen einer Sonde, insbesondere gemäß der Erfindung, in das Rauchgas, Belassen der Sonde in dem Rauchgas für einen vorbestimmten Zeitraum, Bestimmen einer Veränderung des Opferkörpers oder der Opferkörper, und Ermitteln der Sulfatierungsleistung basierend auf der Veränderung.
Dadurch kann in einfacher Weise eine Sulfatierungsleistung ermittelt werden, wobei die bereits beschriebene Sonde bestimmungsgemäß verwendet wird. Bezüglich der Sonde kann dabei auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Die Veränderung kann insbesondere eine chemische Reaktion während des Betriebs sein.
Es kann insbesondere diejenige Veränderung bestimmt werden, welche auftritt, während sich die Sonde im Rauchgas befindet.
Der vorbestimmte Zeitraum kann beispielsweise in einem Intervall liegen, dessen untere Grenze eine Minute, zwei Minuten, fünf Minuten, zehn Minuten, dreißig Minuten, eine Stunde, zwei Stunden, drei Stunden, vier Stunden, fünf Stunden, 10 Stunden, ein Tag, zwei Tage, drei Tage, vier Tage, fünf Tage, zehn Tage, zwei Wochen oder drei Wochen ist, und dessen obere Grenze zwei Minuten, fünf Minuten, zehn Minuten, dreißig Minuten, eine Stunde, zwei Stunden, drei Stunden, vier Stunden, fünf Stunden, zehn Stunden, ein Tag, zwei Tage, drei Tage, vier Tage, fünf Tage, zehn Tage, zwei Wochen, drei Wochen oder vier Wochen ist. Jede angegebene untere Grenze kann mit jeder größeren angegebenen oberen Grenze kombiniert werden, um ein Intervall zu bilden. Derartige Zeiten haben sich bei typischen Sulfatierungsleistungen als vernünftig erwiesen, um die Sulfatierungsleistung bestimmen zu können. Insbesondere kann der Zeitraum zwischen einigen Minuten und wenigen Stunden betragen. Auch andere Zeiträume sind jedoch möglich.
Vor dem Bestimmen einer Veränderung des Opferkörpers oder der Opferkörper kann die Sonde insbesondere aus dem Rauchgas entnommen werden. Beispielsweise kann sie aus einem Kessel entnommen werden, in welchem das Rauchgas geführt wird. Die Bestimmung der Veränderung erfolgt zweckmäßig erst nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums.
Das Verfahren kann insbesondere in einer erfindungsgemäßen Kesselanordnung durchgeführt werden. Bezüglich der Kesselanordnung kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Gemäß einer Verfahrensführung wird die Sonde durch eine Revisionsöffnung, eine Messöffnung oder ein Mannloch in das Rauchgas eingebracht und herausgenommen. Die Revisionsöffnung, die Messöffnung oder das Mannloch können insbesondere zwischen dem Einbringen und Herausnehmen der Sonde, also insbesondere während die Sonde im Rauchgas verbleibt, mittels einer Abdeckung verschlossen werden. Diese Abdeckung kann insbesondere separat zur Sonde sein. Die Sonde kann beispielsweise an der Abdeckung oder an einem umgebenden Teil der Kesselwand angebracht werden. Die Abdeckung kann die Revisionsöffnung, die Messöffnung oder das Mannloch insbesondere vollständig verschließen.
Gemäß einer Verfahrensführung wird die Sonde durch ein Loch in der Kesselwand eingebracht, durch welches zumindest der oder die Opferkörper sowie die Halterung hindurchpassen. Zwischen dem Einbringen und dem Herausnehmen wird das Loch zweckmäßig zumindest teilweise, oder auch vollständig, durch die Sonde verschlossen. Dies stellt eine Alternative dazu dar, eine Öffnung, durch welche die Sonde eingebracht und herausgenommen wird, vollständig durch eine Abdeckung zu verschließen. Auf eine separate und zusätzliche Bedienung der Abdeckung kann verzichtet werden, was Arbeitsaufwand und Zeit einspart. Das Loch kann insbesondere die weiter oben bereits angegebenen Dimensionen aufweisen. Beim Bestimmen einer Veränderung des Opferkörpers oder der Opferkörper kann insbesondere eine Menge von Halogensalz und/oder von in dem Halogensalz enthaltenen Kationen bestimmt werden, welche nach dem Belassen der Sonde in dem Rauchgas noch vorhanden ist. Diese Menge kann insbesondere mit einer Menge an Halogensalz und/oder von in dem Halogensalz enthaltenen Kationen in dem Opferkörper oder den Opferkörpern vor dem Einbringen der Sonde in das Rauchgas verglichen werden. Dadurch kann ermittelt werden, wie viel des ursprünglich vorhandenen Halogensalzes nach dem Belassen der Probe im Rauchgas noch vorhanden ist. Je weniger des ursprünglich vorhandenen Halogensalzes am Schluss noch vorhanden ist, desto höher ist typischerweise die Sulfatierungsleistung. Das Halogensalz wird dabei als Kombination aus Kationen und Anionen betrachtet, wobei bei der Reaktion typischerweise das Kation erhalten bleibt, wie bereits erwähnt. Beispielsweise kann ursprünglich vorhandenes Strontiumchlorid in Strontiumsulfat umgewandelt werden.
Wenn Mengen von Komponenten wie beispielsweise Halogensalz oder Kationen nach Belassen der Sonde in dem Rauchgas bestimmt werden kann es sich dabei insbesondere um Mengen handeln, welche in dem Opfermaterial und/oder in dem Opferkörper oder den Opferkörpern noch vorhanden sind.
Es kann insbesondere in einem Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, lösliches Halogensalz als Opfermaterial verwendet werden. Die Menge von Halogensalz und/oder von in dem Halogensalz enthaltenen Kationen, welche nach dem Belassen der Sonde in dem Rauchgas noch vorhanden ist, kann insbesondere durch Auflösen des Opferkörpers oder der Opferkörper in dem Lösungsmittel bestimmt werden.
Durch ein solches Auflösen kann eine besonders einfache Verfahrensführung erreicht werden. Beispielsweise kann die Menge an noch vorhandenem Halogensalz und/oder von in dem Halogensalz enthaltenen Kationen bzw. eine in dem Lösungsmittel gelöste Menge von Halogensalz und/oder von in dem Halogensalz enthaltenen Kationen nasschemisch oder spektroskopisch bestimmt werden. Beispielsweise kann hierfür eine Titration verwendet werden. Derartige Verfahren sind typischerweise auch vor Ort, d.h. in Räumlichkeiten von Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen, mit einfachen Mitteln durchführbar. Dies vermeidet es, dass eine Sonde zunächst in ein Labor verbracht werden muss, um eine Auswertung vorzunehmen. Insbesondere kann nach dem Auflösen eine Menge des Kations oder der Kationen des Halogensalzes bestimmt werden. Dies gibt einen Rückschluss auf die tatsächlich vorhandene Menge an Halogensalz und ist typischerweise die interessierende Größe.
Es sei jedoch verstanden, dass die Menge von Halogensalz und/oder von in dem Halogensalz enthaltenen Kationen nach dem Belassen der Sonde im Rauchgas auch anderweitig bestimmt werden kann, beispielsweise durch visuelle Beobachtung, Messen einer Gewichtsveränderung oder durch Abkratzen von vorhandenen Bestandteilen des Opferkörpers oder der Opferkörper.
Beim Bestimmen einer Veränderung des Opferkörpers oder der Opferkörper kann insbesondere eine Menge von Sulfat und/oder von in dem Sulfat enthaltenen Kationen bestimmt werden, welche nach dem Belassen der Sonde in dem Rauchgas in der Opferschicht vorhanden ist. Dieses Sulfat wurde aus dem Halogensalz durch Reaktion mit Schwefeltrioxid gebildet und bildet somit auch einen Indikator für die Sulfatierungsleistung. Je mehr Sulfat gebildet wurde in einem bestimmten Zeitraum, desto höher ist die Sulfatierungsleistung.
Die Menge von Sulfat und/oder von in dem Sulfat enthaltenen Kationen kann insbesondere durch Auflösen des Opferkörpers oder der Opferkörper in einem weiteren Lösungsmittel bestimmt werden. Hierfür wird typischerweise ein Lösungsmittel verwendet, in welchem das Sulfat gut löslich ist. Beispielsweise kann hierfür Salzsäure, Königswasser, Salpetersäure, Schwefelsäure, Flusssäure oder eine andere starke Säure verwendet werden. Insbesondere kann zur Verbesserung der Löslichkeit vor dem Auflösen in einer Säure ein Soda-Pottasche-Aufschluss durchgeführt werden. Zusätzlich kann beispielsweise mechanischer Druck ausgeübt werden und/oder es können mechanische Zerkleinerungsverfahren angewendet werden, um eine gute Lösung zu erreichen.
Der Opferkörper oder die Opferkörper wird bzw. werden vorzugsweise in dem weiteren Lösungsmittel erst gelöst, nachdem Halogensalz aus dem Opferkörper oder den Opferkörpern entfernt wurde, beispielsweise durch das bereits beschriebene Auflösen in dem Lösungsmittel, in dem das Halogensalz löslich ist. Dadurch werden Verfälschungen der Messergebnisse vermieden.
Insbesondere kann somit eine sequentielle Elution durchgeführt werden. Der Opferkörper oder die Opferkörper kann bzw. können hierbei beispielsweise zunächst in Wasser, oder einem anderen Lösungsmittel, aufgelöst werden, wobei dann die Menge von gelöstem Halogensalz und/oder von in dem Halogensalz enthaltenen Kationen im Lösungsmittel bestimmt wird. Anschließend kann der verbleibende Teil in Salzsäure, oder einem anderen Lösungsmittel, aufgelöst werden, wobei dann die Menge von im Lösungsmittel gelöstem Sulfat und/oder von in dem Sulfat enthaltenen Kationen bestimmt wird. Auch letzteres kann beispielsweise durch nasschemische oder spektroskopische Methoden, beispielsweise durch Titration, erfolgen. Unter dem Sulfat ist hier insbesondere das komplette Salz, also mit Kationen und Anionen, zu verstehen. Es sei erwähnt, dass die Menge an Anionen hier typischerweise nicht interessant ist, jedoch die Menge an vorhandenen Kationen. Insbesondere wird somit das aus dem Opfermaterial durch Reaktion gebildete Sulfat betrachtet.
Vorteilhaft kann eine Summe gebildet werden aus der Menge eines oder mehrerer Typen von Kationen oder Erdalkalimetallen in dem Halogensalz, welches nach dem Belassen der Sonde in dem Rauchgas noch vorhanden ist, und in dem Sulfat, welches nach dem Belassen der Sonde in dem Rauchgas in dem Opferkörper oder den Opferkörpern vorhanden ist. Es wird also mit anderen Worten beispielsweise bestimmt, welche Stoffmenge eines oder mehrerer Typen von Kationen oder Erdalkalimetallen in dem Halogensalz nach Verbleib in dem Rauchgas noch vorhanden ist und welche Stoffmenge des Typs oder der Typen von Kationen oder Erdalkalimetallen in dem Sulfat vorhanden ist, welches während des Verbleibs im Rauchgas gebildet wurde. Diese Summe kann insbesondere mit einer Menge des Typs oder der mehreren Typen von Kationen oder Erdalkalimetallen in dem Opferkörper oder den Opferkörpern vor dem Einbringen der Sonde in das Rauchgas verglichen werden. Bei idealer Prozessdurchführung sollten beide Werte gleich sein. Eine Abweichung kann darauf hinweisen, dass solche Kationen oder Erdalkalimetalle aus dem Rauchgas abgelagert wurden oder in das Rauchgas abgegeben wurden. Gemäß einer Ausführung wird die Sonde gekühlt, während sie sich im Rauchgas befindet. Die Sonde kann insbesondere durch Einblasen von Luft gekühlt werden. Auch Wasser kann zur Kühlung verwendet werden. Dadurch kann eine thermische Beschädigung der Opferschicht, beispielsweise durch Sublimation, vermieden werden.
Vorteilhaft kann die Sonde im Rauchgas auf eine Temperatur von höchstens 700 °C, höchstens 600 °C oder höchstens 500 °C gekühlt werden. Dies hat sich für typische Materialien als sinnvoll erwiesen, um thermische Beschädigungen zu verhindern.
Die Veränderung des Opferkörpers kann vorzugsweise dreidimensional aufgelöst bestimmt werden. Dadurch können Informationen erhalten werden, welche mittels aufgebrachten Opferschichten nicht zugänglich sind. Beispielsweise kann eine Tiefenwirkung eines Rauchgases auf den Opferkörper ermittelt werden.
Insbesondere kann am Opferkörper eine vom Rauchgas angeströmte Seite mit einer entgegengesetzt gerichteten Seite des Opferkörpers verglichen werden. Dadurch kann die unmittelbare Wirkung von anströmendem Rauchgas erfasst werden.
Eine dreidimensional aufgelöste Untersuchung kann beispielsweise visuell und/oder durch gezielte Probenentnahme an unterschiedlichen Stellen erfolgen.
Insbesondere kann eine dreidimensional aufgelöste Analyse erfolgen, wenn der Opferkörper in der Sonde fest gehalten wird, also insbesondere ohne, oder ohne relevante, Bewegungsfreiheitsgrade zum Rest der Sonde gehalten wird.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen. Dabei zeigen: Fig. 1 : eine Sonde gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2: eine Kesselanordnung mit einer Sonde gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3: eine Sonde gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4: eine Sonde gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 5: eine Kesselanordnung mit einer Sonde gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Fig. 1 zeigt rein schematisch eine Sonde 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Sonde 10 weist eine Befestigungseinrichtung 30 auf. Diese ist vorliegend als Stift ausgeführt. Mittels dieses Stifts kann die Sonde 10 an einer nicht dargestellten Kesselwand eines rauchgasführenden Systems befestigt werden. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass die Sonde 10 in einer Kesselinnenseite angeordnet ist.
An der Befestigungseinrichtung 30 ist eine Halterung 20 angebracht. Die Halterung 20 ist vorliegend in Form eines gitterförmigen Käfigs ausgebildet. Hierfür weist sie zahlreiche Drähte 21 auf, welche ein Gitter ausbilden.
Innerhalb der gitterförmigen Halterung 20 sind vorliegend zwei Opferkörper 40 angeordnet. Diese sind so groß, dass sie durch Zwischenräume zwischen den Drähten 21 nicht hindurchpassen. Gleichzeitig sind die Zwischenräume zwischen den Drähten 21 jedoch groß genug, dass Rauchgas ohne nennenswerte Behinderung zu den Opferkörpern 40 strömen kann.
Die Opferkörper 40 sind aus Opfermaterial ausgebildet. Dabei handelt es sich um ein Material, welches von Schwefeltrioxid verändert wird, vorzugweise unter Beibehaltung des Kations. Insbesondere kann hierfür ein Halogensalz wie Strontiumchlorid oder Bariumchlorid verwendet werden, oder auch eine Kombination unterschiedlicher Halogensalze.
Die Opferkörper 40 sind in der gitterförmigen Halterung 20 frei beweglich. Sie sind somit als eigenständig handhabbare Körper ausgeführt, welche in sich stabil sind. Dies grenzt die Opferkörper 40 insbesondere von schichtförmig auf einem Trägermedium aufgebrachtem Opfermaterial ab, welches typischerweise nur zusammen mit dem Trägermedium eine ausreichende Formstabilität aufweist. Durch die Verwendung eigenständig handhabbarer Opferkörper wird deren Einbringung und Austausch verbessert. Außerdem können die Opferkörper 40 einfach und vollständig von Rauchgas umströmt werden. Die Halterung 20 kann beispielsweise eine nicht dargestellte Klappe aufweisen, welche zum Einbringen, Herausnehmen oder Wechseln der Opferkörper 40 geöffnet und dann wieder verschlossen werden kann.
Die Sonde 10 kann einfach in ein Rauchgas, insbesondere in einen ein solches Rauchgas führenden Kessel, eingebracht werden, und kann dort für eine vordefinierte Zeit belassen werden. Dadurch sind die Opferkörper 40 dem Rauchgas unmittelbar ausgesetzt. Die Menge an Opfermaterial vor dem Einbringen in das Rauchgas ist aufgrund der Herstellungsbedingungen bekannt. Nach einer vorbestimmten Zeit kann die Sonde 10 wieder aus dem Rauchgas entnommen werden und die noch verbliebene Menge an Opfermaterial kann bestimmt werden. Hierzu kann das Halogensalz beispielsweise in einem Lösungsmittel wie Wasser aufgelöst werden und die noch verbliebene Menge kann nasschemisch oder spektroskopisch bestimmt werden. Auch andere Auswerteverfahren sind jedoch möglich.
Fig. 2 zeigt eine Kesselanordnung 1 mit einer Sonde 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Kesselanordnung 1 weist eine Kesselwand 100 auf. Darin ist ein Loch 125 ausgebildet, durch welches vorliegend die Befestigungseinrichtung 30 der Sonde 10 hindurchgeht. Dies kann auch für andere Ausführungen von Sonden 10 gelten.
Die Sonde 10 weist vorliegend eine Halterung 20 auf, in welcher eine Mulde 22 ausgebildet ist. Darin befindet sich ein tablettenförmiger Opferkörper 40. Dieser ist vorliegend zylinderförmig ausgeführt und hat einen runden Querschnitt. Der Opferkörper 40 erstreckt sich entlang einer Längsrichtung, welche in der Papierebene von Fig. 2 vertikal liegt. Der Querschnitt liegt quer zur Papierebene von Fig. 2.
Der tablettenförmige Opferkörper 40 wird von einem Klemmelement 24 gehalten. Dies erlaubt eine sichere Befestigung des Opferkörpers 40 derart, dass er mit Ausnahme der Unterseite allseitig umströmt werden kann. Zudem kann der Opferkörper 40 leicht ausgetauscht werden, in dem er aus der klemmenden Halterung gelöst wird. Der Opferkörper 40 bei der Ausführung von Fig. 2 ist eigenständig handhabbar. Er ist zwar in der gezeigten Stellung so an der Halterung 20 befestigt, dass er nicht relativ zur Halterung 20 bewegt werden kann. Er kann jedoch ohne Lösen einer stoffschlüssigen Verbindung von der Halterung 20 entfernt werden, wobei lediglich gewisse Klemmkräfte des Klemmelements 24 zu überwinden sind. Somit ist auch hier eine eigenständige Handhabbarkeit des Opferkörpers 40 unabhängig von anderen Komponenten der Sonde 10 gegeben. Der Opferkörper 40 ist auch in sich stabil.
Bei der Ausführung von Fig. 2 ist die Halterung 20 so groß, dass sie nicht durch das Loch 125 passt. Die Sonde 10 wird somit typischerweise durch eine separate Öffnung, beispielsweise eine Revisions- oder Messöffnung oder ein Mannloch, in den Kessel eingebracht und dann befestigt. Auch eine rein interne Befestigung ohne Loch in der Kesselwand 100 wäre möglich.
Fig. 3 zeigt eine Sonde 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Dabei ist die Halterung 20 mit einem Rand 26 ausgeführt, in welchem sich mehrere Verstrebungen 28 befinden. Diese Verstrebungen 28 sind am Opferkörper 40 befestigt und halten diesen in Position. Dadurch kann er allseitig umströmt werden. Zum Befestigen kann beispielsweise ein Anlöten verwendet werden.
Auch in diesem Fall ist der Opferkörper 40 eigenständig handhabbar, da die Verstrebungen 28 eine gewisse Relativbewegung des Opferkörpers 40 relativ zur Halterung 20 zulassen und weil der Opferkörper 40 in sich stabil ist, also keine weiteren Komponenten für seine Stabilität benötigt und vor der Befestigung an der Halterung als eigenständiger Körper existiert hat. Ein einfaches Durchtrennen der Verstrebungen 28 genügt, um den Opferkörper 40 zu entfernen und ihn separat auszuwerten.
Fig. 4 zeigt eine Sonde 10 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Dabei ist die Halterung 20 als stabförmiges Element ausgeführt und weist ein Abschlusselement 29 auf. Zwischen dem Abschlusselement 29 und der Befestigungseinrichtung 30 sind vorliegend mehrere Opferkörper 40 aufgebracht, welche torusförmig sind und deshalb eine jeweilige Durchgangsbohrung 42 aufweisen. Durch diese Durchgangsbohrung 42 geht die Halterung hindurch und hält die Opferkörper 40 damit formschlüssig. Die Opferkörper 40 können sich bei dieser Art der Halterung 20 auch begrenzt bewegen und werden allseitig vom Rauchgas umströmt.
Bereits aufgrund der begrenzten Beweglichkeit relativ zur Halterung 20 und aufgrund ihrer eigenen Stabilität sind die Opferkörper 40 eigenständig handhabbar.
Fig. 5 zeigt eine Kesselanordnung 1 mit einer Sonde 10 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Dabei ist die Halterung 20 ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel als Käfig für einen Opferkörper 40 ausgeführt und weist hierzu Drähte 21 auf. Halterung 20 und der linke Abschnitt der Befestigungseinrichtung 30 sind dabei dünn genug, um durch ein Loch 125 in der Kesselwand 100 durchgeschoben zu werden. Dies erlaubt ein einfaches Einbringen und Herausnehmen des relevanten Teils der Sonde 10 in das Rauchgas. Zudem weist die Befestigungseinrichtung 30 eine Abdichtscheibe 32 auf, welche größer ist als das Loch 125 und somit für eine Abdichtung sorgt. Auf das Einbringen durch ein Mannloch, eine Revisionsöffnung oder eine Messöffnung kann somit verzichtet werden. Ein Teil der Sonde 10, nämlich der Teil der Befestigungseinrichtung 30, welcher sich rechts des Lochs 125 befindet, verbleibt auch während der Messung außerhalb des Rauchgases. Die Abdichtscheibe 32 kann auch als Flansch zum Befestigen verwendet werden. Beispielsweise kann sie mittels Klemmeinrichtungen, Flügelschrauben oder anderen Mechanismen an der Kesselwand 100 befestigt werden. Das Loch 125 kann auch relativ zur Abdichtscheibe 32 größer sein, als dies in Fig. 5 dargestellt ist, und beispielsweise überwiegend von der Abdichtscheibe 32 abgedeckt und abgedichtet werden.
Erwähnte Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Sie können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, soweit dies technisch sinnvoll ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer seiner Ausführungen, beispielsweise mit einer bestimmten Zusammenstellung von Schritten, in der Weise ausgeführt werden, dass keine weiteren Schritte ausgeführt werden. Es können jedoch grundsätzlich auch weitere Schritte ausgeführt werden, auch solche welche nicht erwähnt sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus.

Claims

Patentansprüche Sonde (10) zur Ermittlung einer Sulfatierungsleistung in Rauchgas, wobei die Sonde (10) folgendes aufweist: eine Befestigungseinrichtung (30) zur Befestigung der Sonde (10) an einer Kesselwand (100), mindestens einen Opferkörper (40), der aus einem Opfermaterial aus Halogensalz ausgebildet ist, und mindestens eine Halterung (20) zum Halten des Opferkörpers (40) an der Befestigungseinrichtung (30), wobei der Opferkörper (40) als eigenständig handhabbarer Körper ausgebildet ist. Sonde (10) nach Anspruch 1 , welche mehrere Opferkörper (40) aufweist, welche als eigenständig handhabbare Körper ausgebildet sind. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Opferkörper (40) oder die Opferkörper (40) von der Halterung (20) allseitig umströmbar gehalten wird bzw. werden. Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (20) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Opferkörper (40) so zu halten, dass er an allen Seiten vom Rauchgas umströmt wird. Sonde nach einen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Halterung (20) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Opferkörper (40) so zu halten, dass er an allen Seiten mit Ausnahme einer Seite vom Rauchgas umströmt wird. Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (20) dazu ausgebildet ist, den Opferkörper (40) oder die Opferkörper (40) so zu halten, dass er bzw. sie relativ zur Halterung (20) begrenzt beweglich ist bzw. sind. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mehrere körnerförmige Opferkörper (40) und/oder flockenförmige Opferkörper (40) aufweist und/oder durch 3D-Druck geformte Opferkörper (40) aufweist. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (20) käfigförmig und/oder gitterförmig ausgebildet ist. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder die Opferkörper (40) eine größere Ausdehnung haben als die größte Ausdehnung von außenseitigen Öffnungen der Halterung (20). Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Opferkörper (40) tablettenförmig ausgeführt ist. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (20) zum Einklemmen mindestens eines Opferkörpers (40) ausgebildet ist. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (20) ein Klemmelement (24) zum Einklemmen des Opferkörpers (40) aufweist. Sonde (10) nach Anspruch 12, wobei das Klemmelement (24) zur lösbaren Halterung des Opferkörpers (40) ausgebildet ist. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (20) eine oder mehrere Verstrebungen (28) zum Halten mindestens eines Opferkörpers (40) aufweist. Sonde (10) nach Anspruch 14, wobei die Verstrebung (28) oder die Verstrebungen (28) als Schnur, Draht oder Stange ausgeführt sind. Sonde (10) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Verstrebung (28) oder die Verstrebungen (28) an dem mindestens einen Opferkörper (40) befestigt, angelötet oder angeschraubt sind. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (20) als längliches Element ausgeführt ist, und wobei in einem, einigen oder allen Opferkörpern (40) jeweils eine umschlossene Durchgangsbohrung (42) ausgebildet ist, durch welche die Halterung (20) hindurchgeht. Sonde (10) nach Anspruch 17, wobei das längliche Element als Schnur, Draht oder Stange ausgeführt ist. Sonde (10) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei ein, einige oder alle Opferkörper (40) ganz oder zumindest im Wesentlichen eine Ringform oder Torusform haben. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein, einige oder alle Opferkörper (40) ausschließlich aus Opfermaterial ausgebildet sind. Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder die Opferkörper (40) separat zum Rest der Sonde (10) hergestellt sind. Kesselanordnung (1 ), aufweisend eine Kesselwand (100), welche einen Kessel umschließt, und eine Sonde (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche an der Kesselwand (100) befestigt ist. Kesselanordnung nach Anspruch 22, wobei in der Kesselwand (100) mindestens ein Loch (125) ausgebildet ist, durch welches mindestens der oder die Opferkörper (40) und die Halterung (20) hindurchführbar sind. Verfahren zum Ermitteln einer Sulfatierungsleistung in einem Rauchgas, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Einbringen einer Sonde (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 in das Rauchgas,
Belassen der Sonde (10) in dem Rauchgas für einen vorbestimmten Zeitraum, Bestimmen einer Veränderung des Opferkörpers (40) oder der Opferkörper (40), und
Ermitteln der Sulfatierungsleistung basierend auf der Veränderung. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Verfahren in einer Kesselanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 22 bis 23 durchgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25, wobei die Sonde (10) durch ein Loch (125) in einer Kesselwand (100) eingebracht wird, durch welches zumindest der oder die Opferkörper (40) sowie die Halterung (20) hindurchpasst, wobei das Loch (125) zwischen dem Einbringen und dem Herausnehmen zumindest teilweise durch die Sonde (10) verschlossen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei die Veränderung des Opferkörpers (40) dreidimensional aufgelöst bestimmt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei am Opferkörper (40) eine vom Rauchgas angeströmte Seite mit einer entgegengesetzt gerichteten Seite des Opferkörpers (40) vergleichen wird.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854557A (en) * 1993-04-16 1998-12-29 Tiefnig; Eugen Corrosion measurement system
DE102019128549A1 (de) 2019-10-22 2021-04-22 Chemin Gmbh Sonde, Kesselanordnung und Verfahren

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3008085A (en) 1957-10-15 1961-11-07 Standard Oil Co Solids and liquids corrosion testing and recording
JP6856116B2 (ja) 2017-03-14 2021-04-07 株式会社Ihi 金属材料の腐食評価方法及びプローブ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854557A (en) * 1993-04-16 1998-12-29 Tiefnig; Eugen Corrosion measurement system
DE102019128549A1 (de) 2019-10-22 2021-04-22 Chemin Gmbh Sonde, Kesselanordnung und Verfahren
WO2021078789A1 (de) * 2019-10-22 2021-04-29 Chemin Gmbh Sonde zur ermittlung einer sulfatierungsleistung in rauchgas

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