Projekty międzynarodowe
Zaawansowane stale z powłokami dla nowego, wymagającego środowiska wypalania biomasy o wysokim poziomie recyklingu i wydłużonej żywotności (BIOFIRE)
Tytuł:
Zaawansowane stale z powłokami dla nowego, wymagającego środowiska wypalania biomasy o wysokim poziomie recyklingu i wydłużonej żywotności
Advanced Coated Steels for new demanding Biomass Firing environment having a high recycling behaviour and an improved service life
Akronim:
BIOFIRE
Okres realizacji: 1.06.2019 – 31.05.2023
Dofinansowanie dla Łukasiewicz – GIT: 974 559,00zł
Całkowita wartość projektu: 9 539 277,00 zł
Agencja wykonawcza: Komisja Europejska (Directorate-General for Research & Innovation) Ministerstwo Edukacji i Nauki
Nazwa programu: Fundusz Badawczy Węgla i Stali, Projekty Międzynarodowe Współfinansowane (PMW)
Konsorcjum:
- Rina Consulting – Centro Sviluppo Materiali SPA [Lider],
- Bono Energia S.P.A.,
- Flame Spray Hungary Femiparki Szolgaltato Es Kereskedelmi KFT,
- Fundacion Tekniker,
- Mannesmann Precision Tubes GMbH,
- Onderzoekscentrum Voor Aanwending Van Staal NV,
- RWE Power AG,
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny
Kierownik prac realizowanych w Łukasiewicz – IMŻ (obecnie Łukasiewicz – GIT):
dr hab. inż. Krzysztof Radwański
Tel.: 32 2345 234
E-mail: krzysztof.radwanski@git.lukasiewicz.gov.pl
Cel projektu:
Zastosowanie nowych paliw alternatywnych, takich jak paliwa z biomasy wymaga opracowywania rozwiązań materiałowych, które sprostają nowym warunkom pracy. Nakładanie powłok ochronnych, które zwiększają wytrzymałość rur w trudnych warunkach środowiskowych na istniejącą stal (np. T12, T22), aby zwiększyć żywotność rury kotła, zapewnia możliwość szybkiego wykorzystania w praktyce, ze względu na fakt, że materiał bazowy jest dobrze poznany pod względem właściwości. Celem projektu jest opracowanie powłok dyfuzyjnych dla poprawy wydajności elementów stalowych w kotłach opalanych paliwami alternatywnymi oraz opracowanie metod ich powlekania, które mogą być zastosowane w procesie produkcji. Powłoki opracowane w projekcie BIOFIRE zwiększą odporność na oddziaływanie środowiska stali powszechnie stosowanych na rury kotłowe w systemach wytwarzania energii. W ramach projektu zostaną opracowane specjalne powłoki dyfuzyjne otrzymywane metodą kontaktową (ang. pack cementation) oraz zawiesinową (ang. slurry). Wybrane technologie oraz obróbki cieplnochemiczne mogą zostać następnie wdrożone w procesie wytwarzania stali. Elementy z powłokami muszą spełniać wymagania spawalności i podatności na zginanie. Mogą one być wytwarzane na wewnętrznej (od strony pary wodnej) oraz zewnętrznej (od strony paleniska) powierzchni rur. Powłoki muszą zostać odpowiednio zoptymalizowane, tak aby zapewniały wzrost trwałości komponentów przy zachowaniu właściwości mechanicznych stali, z których są one wykonane.
In case of firing opportunity fuels, common solutions applied to limit risks of tube failure caused by metal loss are lowering boiler operating conditions, therefore limiting conversion efficiency, or adopting advanced boiler materials, therefore rising boiler operating costs. Currently, to increase the corrosion resistance of the boiler tubes, new steel grades are developed and this implies a possible long term application due to the stringent need of certification of new materials for the relevant application. The application of protective coatings which increase the harsh environment durability of tubes onto an existing steel (e.g. T22, T91) to increase the service life of the boiler tube, on the contrary, guarantees a short term application, due to the fact that the base material has well known performances. The coating treatments developed in BIOFIRE have enhanced the environmental resistance of the existing fully qualified steels commonly used for boiler tubes for their use in power generation systems firing opportunity fuels by adopting low cost and easy handling thermochemical methods potentially applicable at industrial scale. Coating solutions, available for both inner (stem side oxidation) and outer (fireside corrosion) tubes, have led to an improvement of the boiler performance, both by reducing the outage time and maintenance expenditure resources. The result of this project is the development of diffusion coating treatments, included in the industrial manufacturing process of steel components, in order to increase the life time of the tubes up to 2 times compared to un coated component and the prediction of the lifetime of the coated tubes. The project started from a TRL5 (technology validated in relevant environment due to the experiences of the partner Flame).
