Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 33 - Tjockoljedrift av gasturbiner, av Wll
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Tjockoljedrift
av gasturbiner
662.753.3 : 621.438
På grund av konkurrensen med
ånganläggningar och dieselmotorer, vilka i allt större
utsträckning drivs med tjocka återstodsoljor, är det av
ekonomiska skäl nödvändigt att kunna använda
tjockolja även för drift av gasturbiner. Sådan
drift är emellertid förenad med vissa
svårigheter, främst högtemperaturskador på
skovlarna (Tekn. T. 1956 s. 563). Nu synes man dock i
viss mån ha lyckats få en säker drift och ett
90-tal gasturbiner för tjockolja torde vara i
drift eller beställda (i slutet av 1958).
Aska och korrosion
Korrosion genom oljeaska och svårigheter
genom beläggningar är emellertid problem som
ännu ej blivit helt utredda. Allmänt kan dock
sägas att korrosionen blir någorlunda måttlig
inom temperaturområdet 620—650°C men
stiger kraftigt vid ytterligare höjd temperatur.
Svårigheterna med beläggningar har man inom
hela det aktuella området för inloppsgasens
temperatur, men de ökas i allmänhet med
stigande tryck och stigande temperatur. Både
korrosion och beläggningar är en följd av smälta
eller partiellt smälta askpartiklar och
sammanhänger med förekomsten av vanadin, svavel
och natrium i oljan.
Vanadin, som ofta förekommer i
koncentrationer upp till 500 mg/kg i oljan, omvandlas
vid förbränningen till vanadinpentoxid (V205)
med smältpunkten 690° C. Natrium, som kan
utgöra 200 mg/kg, ger med svavel vid
förbränningen natriumsulfat (Na2S04) med
smältpunkten 884°C.
Korrosionen genom vanadinpentoxid beror på
att denna löser det oxidskikt, som normalt
skyddar de värmebeständiga metallerna,
varigenom själva metallen utsätts för angrepp.
Natriumsulfat kan vid katalys genom klor eller
kol angripa korngränserna.
Vanligen får man dock samtidigt
vanadinpentoxid och natriumsulfat, och sådana
blandningar är i allmänhet farligare än de rena
komponenterna. Den mest korrosiva
blandningen innehåller 10—20 % Na2S04, vilket
svarar mot bildning av natriumvanadylvanadat
(Na20 • V204 • 5 V205), som har smältpunkten
625°C.
Referat hämtat ur uppsats av A D Foster i Transactions of the
ASME, Journal of Engineering for Power juli 1959 s. 235—239.
För att bemästra svårigheterna med
korrosionen genom askan i återstodsoljorna har man
gått olika vägar, såsom modifiering av
turbinens konstruktion eller driftförhållanden, val
av lämpligt material och användning av
skyddsskikt samt användning av tillsatser till oljan.
Dessutom har man diskuterat borttagning av
aska ur gaserna efter förbränningen, men detta
är mycket svårt på grund av att askpartiklarna
är ytterst små. Någon gasreningsmetod
kommer därför troligen inte att få praktisk
användning.
Turbinkonstruktion och material
I ett slutet gasturbinsystem, där man använder
luft som arbetsmedium, undgår man
svårigheter i själva turbinen, men kan dock få vissa,
kanske mindre allvarliga svårigheter i
luftvär-maren.
I de flesta europeiska gasturbiner enligt det
öppna systemet, där förbränningsgaserna
direkt får arbeta i turbinen, har man begränsat
gastemperaturen till 650°C. Härigenom får man
visserligen lägre verkningsgrad och lägre effekt
än vid högre temperaturer, men svårigheterna
utgörs då mer av beläggning än av korrosion,
och man kan minska dem genom att använda
tillsatser eller periodisk rengöring.
Användning av kylda skövlar (Tekn. T. 1953
s. 742 och 889, 195*4 s. 1035) har ännu inte fått
kommersiell användning, och man avvaktar
med spänning vilka resultat som skall komma
fram med Pametradas gasturbin för 1 200°C
med keramiska ledskenor och skövlar kylda
med flytande metall.
Materialfrågan är givetvis av mycket stor
betydelse, och den har ägnats många
undersökningar. Inom temperaturområdet upp till 870°C
har nickellegeringar visat sig mera resistenta
mot vanadinpentoxidangrepp än
järnlegeringar, men vid samtidig närvaro av natriumsulfat
är förhållandet mer osäkert. Nickellegeringarna
är mer benägna för interkristallin korrosion,
som kan bli katastrofal vid 870°C i aska med
hög natriumhalt.
Krom har i material med över 16 % Cr visat
sig ge ett visst skydd, men detta förefaller vara
mer temporärt, emedan ytans kromhalt så
småningom minskar genom angrepp av
vanadinpentoxid. Kisel har även visat sig ge visst
skydd, under det att molybden och vanadin
kan vara skadliga i vissa fall. Goda resultat har
i vissa fall erhållits med Nimonic 80 (76 % Ni,
20 % Cr, Ti, Al, Fe).
Användning av skyddsskikt har ännu inte lett
till någon definitiv framgång även om vissa
utsikter till framgång synes finnas. Försök har
bl.a. gjorts med beläggningar av krom, nickel,
fosfor och kisel, men antingen har dessa
angripits av askan eller också har man inte
lyckats få dem att fästa tillfredsställande på
grundmaterialet. Skövlar av sintrad titankarbid
har provats i 50 h vid 585—795° C, varvid
endast små lokala askangrepp erhölls; däremot
fick man djupa sprickor i skovlarnas framkant.
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 7 843
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
