Schweißtechnische Lösungen für thermische Kraftwerke

Transkript

1 Schweißtechnische Lösungen für thermische Kraftwerke Copyright: HPE voestalpine Böhler Welding

2 voestalpine Böhler Welding Beste Schweißergebnisse mit metallurgischer Kompetenz voestalpine Böhler Welding (vormals Böhler Welding Group) ist ein führender Hersteller und weltweiter Anbieter von Zusatzwerkstoffen für industrielle Schweißund Löt-Anwendungen. Mit über 100 Jahren Erfahrung prägt das Unternehmen die Entwicklung der Schweißtechnik entscheidend mit und setzt mit seinen innovativen Lösungen Maßstäbe. Die Beständigkeit zeigt sich auch im Vertrauen der Mitarbeiter, die voestalpine Aktienanteile besitzen. Bitte kontaktieren Sie uns, falls Sie hier keine Produktliste vorfinden. Mit der Zugehörigkeit zum voestalpine Konzern, dem größten österreichischen Stahlerzeuger und einem weltweit führenden Anbieter spezialisierter Stahlprodukte, sind wir Teil eines globalen Netzwerks von Metallurgie-Experten. Kunden profitieren von: n Höchstem Schweiß- und Stahl-Know-how aus einer Hand n Abgestimmten Gesamtlösungen aus Stahl und Schweißzusatz n Einem Partner von höchster wirtschaftlicher Stabilität und technologischer Kompetenz Customer first Absolute Kundenorientierung ist unser Leitsatz. Wir verstehen uns als Lösungsanbieter für schweißtechnische Herausforderungen, sorgen für die Auswahl der passenden Schweißzusätze, deren korrekte Anwendung und die optimale Einstellung aller Parameter im Schweißprozess. Wir sehen es als unsere Aufgabe, unseren Kunden heute und in Zukunft die besten Lösungen durch neu entwickelte und laufend optimierte Produkte zu bieten, um die Herstellungsprozesse unserer Kunden zu optimieren. Erfahrene und engagierte Mitarbeiter Wir setzen auf bestens ausgebildete und engagierte Mitarbeiter. Ihr Know-how und persönlicher Einsatz sichern den langfristigen Erfolg unseres Unternehmens und den unserer Kunden. Im Zusammenspiel mit unseren erstklassigen Produkten gewährleistet die individuelle technische Beratung durch unsere global agierenden Anwendungstechniker und Schweißfachingenieure, dass unsere Kunden auch die anspruchsvollsten schweißtechnischen Herausforderungen meistern. 2 Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen und Produkteigenschaften sind unverbindlich und dienen ausschließlich als technische Orientierungshilfe. Sie sind kein Ersatz für individuelle Beratung durch unsere Verkaufs- oder Kundendienstmitarbeiter. Die hier enthaltenen Informationen und Produkteigenschaften sind nur bei ausdrücklicher vertraglicher Festlegung gewährleistet. Keine Haftung für Druckfehler oder technische Änderungen. Vervielfältigung, im Ganzen oder von Teilen, nur mit ausdrücklicher, schriftlicher Genehmigung der voestalpine Böhler Welding GmbH.

3 Drei Kompetenzen drei Marken Um Kunden bestmöglich zu betreuen und Entwicklungen gezielt voranzutreiben, konzentrieren wir unsere Kernkompetenzen in drei Bereiche: Verbindungsschweißen, Reparatur- & Auftragsschweißen und Hartlöten. Wir bieten damit weltweit das größte und umfassendste Produkt portfolio innerhalb unserer drei Marken: Böhler Welding UTP Maintenance Fontargen Brazing Lösungen für Industrien mit hohen Anforderungen Wir konzentrieren uns auf Industrien mit hohen technischen Ansprüchen und bieten Produkte, die exakt auf die industriespezifischen Anforderungen abgestimmt sind. In der Entwicklung und Optimierung von Schweißzusätzen arbeiten wir eng mit Kunden, Herstellern und Forschungsinstituten zusammen. Ob anspruchsvoller Einsatzbereich oder Standardanwendung wir bieten Schweißzusätze von höchster Qualität für sämtliche Anwendungen in den Industrien: Öl und Gas Pipeline Chemie Energieerzeugung Transportwesen und Automobilbau Verschleiß & Reparatur Löt-Industrien 3

4 Schweißtechnische Erfahrung Hochwertige Schweißzusätze für eine anspruchsvolle Industrie Schweißzusätze für thermische Kraftwerke sind eine der Kernkompetenzen der voestalpine Böhler Welding. Mit jahrzehntelanger Erfahrung, einer Produktpalette, die die spezifischen Anforderungen erfüllt, und einem weltweiten Vertreternetzwerk ist voestalpine Böhler Welding Ihr idealer Partner. Erfahrene Schweißfachingenieure unterstützen Sie, um die optimale schweiß technische und wirtschaftlichste Lösung zu finden, die Ihren Anforderungen entspricht. Erdgas Gaskraftwerk Kohlekraftwerk Kohle Müllverbrennungskraftwerk Abfall Sonnenstrahlung Sonnenkraftwerk Biomassekraftwerk Biomasse Diese Broschüre behandelt nur Kohlekraftwerke. Für detaillierte Informationen zu den anderen angeführten Kraftwerkstypen sprechen Sie uns bitte an. Zweifellos steigt der weltweite Strombedarf ständig. Hochindustrialisierte Länder haben Programme eingeführt, um den Stromverbrauch zu reduzieren und Kernkraftwerke sowie fossile Kraftwerke zu schließen. Die Lücke in der Stromversorgung dieser Länder wird durch die Ausweitung erneuerbarer Energien geschlossen. Fossile Kraftwerke decken jedoch einen beträchtlichen Teil des globalen Strombedarfs und werden weiterhin ein Grundpfeiler der zukünftigen Stromerzeugung bleiben. Kohle ist der am reichlichsten vorhandene fossile Brennstoff des Planeten. Kohle deckt derzeit beinahe 40 % des weltweiten Strombedarfs. Besonders der Großteil der am schnellsten wachsenden Volkswirtschaften in Regionen Asiens wie z.b. Indien benötigen Kohle für ihr Wachstum. Tatsächlich ist im letzten Jahrzehnt, seit Beginn des 21. Jahrhunderts, die steigende Nutzung von Kohle auf das Wirtschaftswachstum der genannten Regionen zurückzuführen. Deshalb brauchen diese Regionen neue, effiziente und umweltfreundliche Kohlekraftwerke mit modernen Technologien wie Advanced Ultra Super Critical (A-USC) und Carbon Capture Storage (CCS). Neben Kohle (Steinkohle und Braunkohle) gibt es noch weitere fossile Brennstoffe wie Erdgas oder synthetisches Gas und Biomasse. Bei der Energieerzeugung aus Abfällen (Waste-to-Energy) wird Abfallverbrennung zur Herstellung von elektrischem Strom genutzt. In manchen Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung wird Solarenergie zur Stromerzeugung eingesetzt. So wird zum Beispiel beim CSP-Verfahren (Concentrated Solar Power) das einfallende Sonnenlicht mit Hilfe von Spiegeln oder Linsen zu einem Strahl gebündelt, welcher zirkulierende Flüssigkeiten in einem Rohrleitungssystem erhitzt. Der entstehende Dampf wird einer Dampfturbine zugeführt, die über einen Generator Strom erzeugt. Die vorliegende Broschüre befasst sich ausschließlich mit Kohlekraftwerken. Falls genauere Informationen über andere der oben erwähnten Kraftwerkstypen gewünscht werden, wenden Sie sich bitte an uns. Alle genannten Kraftwerke produzieren Dampf im Hochdruck- und Hochtemperaturbetrieb. Das bedeutet, dass in all diesen Kraftwerken hitzebeständige und kriechfeste Stähle verwendet werden. Die Wahl der verschiedenen Rohrqualitäten ist abhängig von den erforderlichen Temperatur- und Druckbedingungen. 4

5 5 Copyright: HPE

6 Kohlekraftwerk In Kohlekraftwerken wird die in fossilen Brennstoffen wie Kohle (Steinkohle oder Braunkohle) gespeicherte chemische Energie mit dem Sauerstoff der Luft stufenweise in Wärmeenergie, mechanische Energie und schließlich elektrische Energie umgewandelt. Kohlespeicher Kühlturm Kesselhaus Rauchgasentschwefelungs-anlage Turbine Elektrofilter Abbildung 1 zeigt einen Überblick über ein modernes Kohlekraftwerk. Jedes Kohlekraftwerk stellt ein komplexes maßgeschneidertes System dar. Kohlestücke werden zu feinem Pulver vermahlen und anschließend in einer Verbrennungsanlage verbrannt. Die Wärme der brennenden Kohle wird zur Erzeugung von Dampf genutzt, der eine oder mehrere Turbinen antreibt, die wiederum Strom erzeugen. Der thermische Wirkungsgrad alter Kraftwerke liegt bei etwa 33 %. Eine Erhöhung der Dampftemperatur kann den Wirkungsgrad steigern, was aber eine kompliziertere Konstruktion erfordert und daher mit einem Rentabilitätsverlust verbunden ist, hauptsächlich infolge der dafür nötigen teureren Materialien. Allerdings wird weltweit intensiv daran gearbeitet, den spezifischen Brennstoffenergieverbrauch pro Kilowattstunde zu reduzieren. Der Schlüssel zu diesem Problem liegt in einer weiteren Erhöhung des Wirkungsgrads bei neuen Kraftwerken. Neue Konstruktions- und Verfahrenslösungen sind nur ein Teil des gesamten Spektrums an Möglichkeiten. Die Hauptfaktoren für einen höheren Wirkungsgrad sind die Dampfparameter, d.h. Druck und Temperatur. Die neuesten Kraftwerke erreichen einen thermischen Wirkungsgrad von 46 %. Das ist aber nur mit modernen Stählen wie T/P92, VM12-SHC und 304H Cu möglich, die eine Dampftemperatur bis 625 C erlauben. Neben diesen modernen martensitischen und austenitischen Stählen braucht man neue bainitische Stähle für die Membranwände, wie z.b. T23 und T24. 6

7 Bainitische Stähle Martensitische Stähle Austenitische Stähle Ni-Basis Legierungen Legierungsgruppe Grundwerkstoff Beispiele gemäß ASTM /EN 0,5 Mo T/P1 / 16Mo3 1 1/4 Cr; 0,5 Mo T/P12 / 13CrMo4-5 1 Cr; 1 Mo; V -- / 15CrMoV5-10 0,5 Cr; 1 Mo; V -- / 14MoV6-3 1 Ni; 0,5 Cu; 0,5 Mo; Nb -- / 15NiCuMoNb5 (WB36) 2 1/4 Cr; 1 Mo T/P22 / 10CrMo /4 Cr; 0,5 Mo; 1,5 W; V; Nb; B T/P23 / 7CrWVMoNb /4 Cr; 1 Mo; V; Ti; B T/P24 / 7CrMoVTiB Cr; 1 Mo; V; Nb T/P91 / X10CrMoVNb9-1 9 Cr; 0,5 Mo; 1,5 W; V, Nb T/P92 / X10CrWMoVNb9-2 9 Cr; 1 Mo; 1 W; V; Nb T/P911 / X11CrMoWVNb Cr; 0,5 Mo; 1,5 W; 1 Co; V; Nb VM12-SHC / X12CrCoWVNb Cr; 1 Mo; V -- / X20CrMoV Cr; 1,5 Mo; 1 Co; V; Nb CB2 (GX13CrMoCoVNb9-2-1) 18 Cr; 9 Ni; 3 Cu; Nb 304HCu 25 Cr; 21 Ni; Nb 310N (HR3C) 18 Cr; 10 Ni; Nb 347H FG 22 Cr; 9 Mo; 12 Co; 0,3 Ti; 1 Al; Ni balance 20 Cr; 6 Mo; 20 Co; 2 Ti; 0,5 Al; Ni-base Tabelle A zeigt alle warmfesten und kriechfesten Stähle und Legierungen, die für moderne Kraftwerke und für Sanierungen verwendet werden. Alloy 617 Alloy 263 Dissimilar welds Die Entwicklung und Produktion von Schweißzusätzen für hitzebeständige und kriech feste Stähle für Kraftwerksanwendungen sind seit Jahrzehnten ein Schwerpunkt von voestalpine Böhler Welding. Deshalb verfügen wir auch über weitreichende Erfahrung bei der Verarbeitung einer breiten Palette kriechfester Stähle. Böhler Welding produziert geeignete und bewährte TÜV-geprüfte Schweißzusätze für die erwähnten Grundwerk stoffe in Tabelle A. Die Auswahl von Schweißzusätzen für diese Stähle ist teilweise an die Langzeiteigenschaften angepasst, besonders bei Rohren, die Temperaturen über 450 C aus halten müssen. Die neuesten Entwicklungen stehen immer im Zusammenhang mit hoch modernen Grundwerkstoffen wie T/P23, T/P24, T/P91, T/P92, VM12 SHC und 304H Cu. Alle passenden Schweißzusätze für diese kriechfesten Stähle und Legierungen werden unter Kriechbedingungen bei Einsatztemperatur und darüber getestet. Zeitstanduntersuchungen wurden an reinen Schweißgütern und realen Schweißnähten durchgeführt. Es sind Kriechdaten für mehr als Stunden verfügbar. 7

8 Dampferzeuger / Kessel Das Herz jedes Kohlekraftwerks bildet der Großdampferzeuger (Kessel). Hier wird der Kohlestaub bei über C verbrannt und Wasser verdampft, das durch planare Überhitzer-Rohrbündel in den Ofen und die Wand des Dampferzeugers fließt. Dort verdampft das voll entsalzte und entmineralisierte Wasser (Speisewasser) und generiert den sogenannten Frischdampf. Dieser verlässt den Dampferzeuger bei einer Temperatur von bis zu 620 C und einem Druck von bis zu 300 bar (Temperatur und Druck sind abhängig von Bauform, Kapazität und Werkstoff), und wird einer Turbine zugeführt. A Membranwände Membranwände bilden die gasdichte Kammer eines Kessels. Viele Kilometer an Rohren und Stegen werden zusammengeschweißt und bilden die Außenwand des Kessels. Je nach Bauform des Kessels, Kapazität, Temperatur und Druck werden unterschiedliche Werkstoffe für Rohre und Rippen verwendet. Tabelle B informiert über die verschiedenen Stähle, die heute für Membranwände verwendet werden. Je höher Dampftemperatur und -druck, desto höher legiert sind die Rohre für die Membranwände. Wegen der unterschiedlichen Temperaturbereiche in einem Kessel werden unterschiedliche Rohrstähle verwendet. Ein Kessel für moderne Kraftwerke mit einer Kapazität von MW kann über 100 Meter hoch sein (je nach Bauform). In so einem Kessel sind mehr als Schweißnähte von Rohr zu Rohr nötig (WIG-geschweißt). B Sammler Sammler sind dickwandige extrudierte Rohre, in denen die von verschiedenen Kesselrohren zugeführten Dampfströme gemischt und homogenisiert werden. Sie dienen entweder als Behälter (Eintrittssammler) oder Austrag vorrichtungen (Austrittssammler). Die 3D-Darstellung zeigt ein dickwandiges Rohr, das von einer Anzahl von Röhren durchdrungen wird. Diese Schwerprofilkomponenten müssen die Anforderungen an die Kriechfestigkeit erfüllen. Tabelle B informiert über verschiedene Rohrstähle, die für Sammler ver wendet werden. Mit dem Rohrstahl P92 kann eine Speisewassertemperatur von bis zu 620 C erzielt werden. C Überhitzer / Zwischenüberhitzer Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohre sind notwendig, um nassen gesättigten Dampf in trockenen Dampf umzuwandeln. Diese Rohrbündel befinden sich in der Verbrennungskammer des Kessels. Je nach Bauform des Kraftwerks und den Dampfparametern (Temperatur und Druck) werden unterschiedliche Rohrstähle und Legierungen verwendet. Tabelle B informiert über die typischen Stähle für diese Anwendung. D Frischdampf- / Zwischenüberhitzer Die Frischdampf- und Zwischenüberhitzer bestehen aus dickwandigen nahtlosen Rohren, die den trockenen Dampf von den Sammlern zur Turbine transportieren. Diese Rohre haben Wand stärken von bis zu 100 mm. Die hohe Temperatur (bis zu 620 C) und der hohe Druck (bis zu 350 bar) stellen hohe Anforderungen an Rohrmaterial, Schweißzusätze und den Rohrleitungsbau. Tabelle B zeigt geeignete Rohrstähle. Copyright: HPE Copyright: HPE Copyright: HPE 8

9 16M0o3, T/P1 13CrMo4-5; T/P12 15CrMoV MoV6-3 15NiCuMoNb5, (WB36) 10CrMo9-10; T/P22 7CrWVMoNb9-6; T/P23 7CrMoVTiB10-10; T/P24 X10CrMoVNb9-1; T/P91 X10CrWMoVNb9-2; T/P92 X11CrMoVNb9-1-1; T/P911 X12CrCoWVNb11-2-2; VM12-SHC X20CrMoV H Cu 310N, HR3C 347H FG Sanicro 25 Alloy 263 Alloy 617B Alloy 740H Speisewasservorwärmer Membranwand Tragrohre Frischwasserleitung Überhitzerrohre Zwischenüberhitzerrohre Sammler Frischdampfleitung Überhitzerleitung Abscheider Tabelle B gibt einen Überblick verschiedener Grundwerkstoffe für die jeweiligen Komponenten in einem Kraftwerk. Kandidaten für 700 C Technologien (A-USC) 9

10 Turbine Der im Dampferzeuger produzierte Hochdruckdampf gelangt in den Hochdruckbereich der Dampfturbine und setzt die Turbine in Gang, während er sich ausdehnt und abkühlt. Die Turbine ist über eine gemeinsame Welle mit einem Generator verbunden, wobei der Generator seine Drehbewegung nach dem Dynamoprinzip in Elektrizität verwandelt. A B C D E F Rotor Turbinenschaufel Inneres Gehäuse Äußeres Gehäuse Dichtung Ventilgehäuse E E A D D C B A F Hochdruckturbine Mitteldruckturbine Niederdruckturbine Für hochbelastete Bauteile wie Ventile, Turbinengehäuse und Laufräder sind Spezialstähle nötig. Schwere Stahlgussteile und geschmiedete Laufräder aus kriechfesten Stählen spielen eine Schlüsselrolle in den fossil befeuerten Kraftwerken für hoch belastete Bauteile in den Hoch- und Mitteldruck bereichen einer Turbine. Tabelle C bietet einen Überblick über Gussstähle und empfohlene Schweißzusätze für verschiedene Anwendungen. Da Schweißen einen wichtigen Arbeitsgang im Fertigungsprozess von Stahl gussteilen darstellt, ist die Entwicklung von hoch wertigen Schweißzusätzen für die Gießereien von zentraler Bedeutung. Im Allgemeinen sind die WBH-Temperaturen von Schweißnähten in Gussstählen sehr oft niedriger als für Schmiedestahl, doch ist die Verweilzeit länger, und manchmal sind zwei WBH-Zyklen erforderlich. Alle unsere Schweißzusätze erfüllen die Anforderungen der Gießereien. Laufräder von Turbinen und Generatoren sind hohen Belastungen ausgesetzt und in Bezug auf Sicherheit die wichtigsten Bauteile eines Turbinengeneratorsystems. Je nach Betriebstemperatur können die Wellen aus niedrig- oder hochlegierten hitzebeständigen/kriechfesten Stählen oder aus niedriglegiertem hochzähem Stahl für Niederdruckanwendungen hergestellt werden. Tabelle D zeigt alle Stähle, die für den Einsatz bei den üblichen zulässigen Betriebs temperaturen zur Verfügung stehen. Es gibt keine kommerzielle Knetlegierung, die alle erforderlichen Materialanforderungen erfüllt, deshalb werden Kombinationen verschiedener Stähle für geschweißte Rotoren verwendet. Für das Schweißen von Niederdruckwellen werden geeignete Schweißzusätze benötigt. Kombinierte Mittel-Niederdruckwellen und kombinierte Hoch-Niederdruckwellen werden aus verschiedenen Stählen geschweißt. Diese Mischverbindungen sind auf den Einsatz in wenig beanspruchten Wellenbereichen ausgelegt. Deshalb sind die Festigkeitsanforderungen an diese Schweißstöße niedriger als für das hochlegierte Basismaterial. Andererseits sind die Schlagarbeitswerte der Schweißteile sogar höher als die Mindestwerte des Basismaterials. Für das Niederdruckende des Laufrads ist Kriechen kein Problem, aber man braucht eine hohe Streckgrenze, hohe Verformbarkeit und niedriges FATT-Verhalten. Die Auswahl eines geeigneten Schweißzusatzes für verschiedene Stahlkombinationen aus Tabelle D muss mit dem Hersteller diskutiert werden. Jeder Turbinenhersteller hat seine eigenen Spezifikationen und eigenen Anforderungen und wird andere Schweißverfahren fest legen. Unsere technischen Anwendungsabteilungen werden Sie unterstützen. 10

11 copyright: voestalpine Tabelle C: Gusswerkstoffe für Dampfturbinen EN-GJS U-RT (GGG40.3) Gusswerkstoff Anwendungstemperatur Schweißzusatz Anmerkungen 450 C Thermanit FeNi äußeres Gehäuse (LP) G20Mn5 0,2 C; 1 Mn; max. 0,8 Ni 450 C Böhler FOX EV 50 Phoenix 120 K Druckteile G20Mo5 0,2 C; 0,7 Mn; 0,5 Mo 500 C Böhler FOX DMo Phoenix SH Schwarz 3 K Druckteile, Gehäuse, Ventile G17CrMo9-10 0,17 C; 2,25 Cr; 1 Mo 550 C Böhler FOX CM 2 Kb Phoenix SH Chromo 2 KS inneres Gehäuse, Ventilgehäuse, Schaufelträger G17CrMo5-5 0,17 C; 1,25 Cr; 0,5 Mo 530 C Böhler FOX DCMS Phoenix Chromo 1 inneres und äußeres Gehäuse, Diffusor, Stutzen, Einströmgehäuse, Schaufelträger G17CrMoV5-10 0,17 C; 1,3 Cr; 1 Mo; 0,25V 560 C Böhler FOX DCMV Union I CrMo Phoenix SH Kupfer 3 KC inneres Gehäuse, Ventilgehäuse, Einströmgehäuse, Ellbogen GX23CrMoV12-1 0,23 C; 12 Cr; 0,9 Ni; 1 Mo; 0,3V 600 C Böhler FOX 20 MVW Thermanit MTS 4 Ventilgehäuse, Abdichtring, äußeres Gehäuse G-X12CrMoVNb9-1 0,12 C; 9 Cr; 1 Mo; 0,2 V; 0,06 Nb; N <600 C Böhler FOX C 9 MV Thermanit Chromo 9 V Ventilgehäuse, Flansch, Düsenkammer, Einlaßrohr GX12CrMoWVNbN ,12 C; 10 Cr; 1 Mo; 1 W, 0,2 V, 0,06 Nb; N <625 C Böhler FOX C 9 MVW Thermanit MTS 911 Ventilgehäuse, Verbindungsrohre, Ventilaufsatz G-X13CrMoCoVNbNB9-2-1 (CB2) / 0,13 C; 9 Cr; 1,5 Mo; 1 Co; 0,2 V, 0,06 Nb; N; 100ppm B <625 C Böhler CB 2 Ti-FD Thermanit MTS 5 Co 1 Ventilgehäuse GX5CrNiMo13-4 0,04 C; 13 Cr; 4 Ni <350 C Böhler FOX 13/4 CN13/4-IG, CN13/4-MC Schaufelträger Alloy 625 0,06 C; 21 Cr; Ni-base; 9 Mo; 3,5 Nb 720 C Böhler Nibas 625 Thermanit 625 inneres Gehäuse, Ventilkörper, Düsen Alloy 617 0,05 C; 23 Cr; Ni -base, 9 Mo; 12 Co; 1,2 Al; 0,5 Ti 750 C Böhler Nibas 617 Thermanit 617 inneres Gehäuse, Düsen, Ventile Diese Liste ist nicht vollständig, beinhaltet aber die am gängigsten verwendeten Gusswerkstoffe. Tabelle D: Schmiedeteile für Dampfturbinen Rotor und Generator Rotor Gußwerkstoff Anwendungstemperatur Schweißzusatz Anmerkungen 27NiCrMoV11-6 / 3 Ni; 1,5 Cr; V 350 C NiCrMo2,5 ND; Gen. 27NiCrMoV15-6 / 3,5 Ni; 1,5 Cr; 0,4 Mo; V 350 C NiCrMo2,5 ND disk; Gen. 22CrNiMo9-9 / 2,2 Cr; 2,2 Ni; 0,7 Mo 350 C 3NiCrMo2,5 ND Welle 22Cr2Ni3MoV / 0,8 Cr; 0,5 Mo; 3 Ni; V 350 C 3NiCrMo2,5 ND; Gen. 21CrMoNiV5-9 / 1,2 Cr; 0,9 Mo; 0,6 Ni; V 560 C HD; MD 28CrMoNiV4-9 / Cr; 1 Mo; Ni; V 560 C HD; MD 25CrMoV3-8 / 0,8 Cr; 0,8 Mo; 0,6 Ni; V 560 C HD; MD 23CrNiMo7-4-7 / 1,8 Cr; 0,7 Mo; 1 Ni 530 C NiCrMo1 HD; ND 22CrMoNiWV8-8 / 2 Cr; 0,8 Mo; 0,7 Ni; 0,7 W 530 C HD-ND; Rotor X12CrMoWVNbN / 10 Cr; 1 Mo; 1 W; V, NB (E911) 600 C Böhler C 9 MVW Thermanit MTS 911 HD; MD; Dampfturbine Rotor FB2 / 9 Cr; 1,5 Mo; 1 Co; V; Nb 630 C Böhler C 9 MVW Thermanit MTS 911 HD; MD Gen = Generatorwelle; HD = Hochdruck; MD = Mitteldruck; ND = Niederdruck 11

12 Rauchgasentschwefelung (FGD) Die Dampferzeuger sind mit Steinkohlen- oder Braunkohlenstaub-Brennern ausgestattet, die mit geringem Luftüberschuss und optimiertem Luftdurchsatz betrieben werden sollten. Dadurch verringert sich die Entstehung von Stickoxiden. Zusätzlich können Stickoxide in einer nachgeschalteten Abgas-Entstickungsanlage reduziert werden. Hier reagieren die Stickoxide mit Ammoniak und werden mit Hilfe eines Katalysators zu Wasser und reinem Stickstoff. Die Abgase fließen durch elektrostatische Abscheider. Die Abscheidung des Staubs erfolgt durch elektrostatische Aufladung über Entladungselektroden, sodass er von entgegengesetzt geladenen Oberflächen angezogen wird. Danach muss das Schwefeldioxid entfernt werden. Eine Vielzahl von FGD-Verfahren ist verfügbar. Am häufigsten genutzt werden Kalkstein- Gips- Verfahren. Bei diesem Nasswäscheverfahren wird das Abgas mit Kalksteinschlamm behandelt, um das S0 2 zu entfernen und zu neutralisieren. Das Endprodukt ist Kalziumsulfatdehydrat (Gips). Die gewaschenen Abgase werden über den Kühlturm oder einen separaten Kamin abgeleitet. Dies ist seit 40 Jahren das weltweit am meisten genutzte FGD-Verfahren. FGD-Anlagen brauchen hoch korrosionsbeständige Stähle und Nickellegierungen, je nach der Anwendung für Tanks, Rohrleitungen, Absorber etc. Die Auswahlkriterien für die Stähle und Legierungen sind abhängig vom Chloridgehalt und dem ph-wert. Im Allgemeinen sind die Abgase von Braunkohlekraftwerken aggressiver als die von Steinkohlekraftwerken. Deshalb braucht die Abgasentschwefelungsanlage eines Braunkohlekraftwerks generell hoch korrosionsbeständige Legierungen auf Nickelbasis mit erhöhten CPT-Werten. Eine Grundvoraussetzung ist, dass die Schweißnaht zumindest dieselbe Korrosionsbeständigkeit aufweist wie der Grundwerkstoff. Das kann oft erreicht werden, indem man Schweißzusätze verwendet, die höher legiert sind als der Grundwerkstoff. Die einzige Ausnahme bildet die Verwendung sogenannter C-Legierungen wie 59, C 2000 und 686. J I H G A A B C D E F G H I J Rauchgaseintritt Rührwerk Oxidationszone Oxidationsluft Verteiler Zuführung Oxidationsluft Umwälzpumpen Rauchgasverteiler Bleche Sprühebene Tropfenabscheider Reingas Austritt C B E D F Schematischer Aufbau einer FGD-Anlage. 12

13 Austenitische Legierungen und Legierungen auf Nickelbasis, die in FGD-Anlagen verwendet werden. Legierung UNS Bezeichnung Werkstoff Nr. Legierungsgruppe Schweißzusatz (WIG) 316L S Cr / 14Ni / 3Mo BÖHLER ASN5-IG / Thermanit 18/17E Mn 316LN S Cr / 13 Ni / 3 Mo BÖHLER ASN5-IG / Thermanit 18/17E Mn 317LMN S Cr / 15 Ni / 4 Mo / N BÖHLER CN 20/25 M-IG / Thermanit 20/25 Cu 904L N Cr / 25 Ni / 4 Mo / 1,5 Cu Alloy G N Cr / Ni Bal / 7 Mo / 2 Cu / 1,5 Co / 2 Nb BÖHLER CN 20/25 M-IG or NIBAS 625-IG Thermanit 20/25 Cu or 625 BÖHLER NIBAS 625-IG Thermanit hMo N Cr / 25 Ni / 6 Mo / 1 Cu / 0,2 N BÖHLER NIBAS 625-IG / Thermanit 625 6XN N Cr / 24 Ni / 6,2 Mo / 0,2 N / 0,2 Cu BÖHLER NIBAS 625-IG / Thermanit SMO S Cr / 18 Ni / 6 Mo / N / Cu BÖHLER NIBAS 625-IG / Thermanit 625 Alloy 31 N Cr / 31 Ni / 6,5 Mo / / 1,2 Cu / N BÖHLER NIBAS C 24-IG / Thermanit Nimo C 24 Alloy 625 N Cr / Ni Bal / 9 Mo / 3,5 Nb BÖHLER NIBAS 625-IG / Thermanit SMO S Cr / 22 Ni / 7 Mo / 3,5 Mn / Cu BÖHLER NIBAS C 24-IG / Thermanit Nimo C 24 Alloy C-22 N Cr / Ni Bal / 13 Mo / 3 W / 2,5 Co Thermanit 22 Alloy C-276 N Cr / Ni Bal / 16 Mo / 4 W BÖHLER NIBAS C 24-IG / Thermanit Nimo C 24 Alloy 59 N Cr / Ni Bal / 16 Mo / Al BÖHLER NIBAS C 24-IG / Thermanit Nimo C 24 AlloyC-2000 N Cr / Ni Bal / 16 Mo / 1,6 Cu Alloy 686 N Cr / Ni Bal / 16 Mo / 4 W Thermanit S Cr / 6,3 Ni / 3,5 Mo / 1,7 Cu / 0,2 N BÖHLER CN 25/9 CuT-IG / Thermanit 25/09 CuT 2705 S Cr / 7 Ni / 4 Mo / 0,27 N BÖHLER CN 25/9 CuT-IG / Thermanit 25/09 CuT Zeron 100 S Cr / 7 Ni / 3,5 Mo / 0,7 Cu / 0,7 W / 0,25 N BÖHLER CN 25/9 CuT-IG / Thermanit 25/09 CuT 13

14 Referenzen voestalpine Böhler Welding liefert seit 1926 Schweißlösungen für Wärmekraftwerke. Immer, wenn Hochtemperatur- und Kriechfestigkeitseigenschaften von entscheidender Bedeutung sind, ist voestalpine Böhler Welding der kompetente Partner und Zulieferer. Deshalb war es auch keine Überraschung, dass im Jahr 1990 die Wahl für die erste Anwendung von P91 in der Kraftwerksindustrie weltweit auf unsere Schweißzusätze fiel. Im Bemühen, den immer anspruchsvolleren Anwendungen der Industrie zu entsprechen und sie sogar zu übertreffen, hat voestalpine Böhler Welding mit über zwanzig Jahren Erfahrung in der Erforschung dieser Schweißzusatz-Typen große Fortschritte gemacht und gemeinsam mit den wichtigsten Material herstellern neue Schweißzusätze für alternative Rohre auf den Markt gebracht. Qualitäten wie T/P 92, VM12-SHC, T/P23, T/P24 Super 304H: All diese Werkstoffe wurden erfolgreich verschweißt und sind seit Anfang der individuellen industriellen Anwendung in Großkraftwerken im Einsatz, alle mit Schweißzusätzen von Böhler Welding. Außerdem haben sich die mit unseren Schweißzusätzen hergestellten hochbeanspruchten Schweißnähte in vielen tausenden Betriebsstunden bewährt und überzeugen mit den nachgewiesenen Kriecheigenschaften aller Schweißmetalle und realen Schweißnähten. Deshalb sind wir nicht überrascht, sondern begeistert, dass unser Ruf für hochwertige Schweißzusätze dazu geführt hat, dass unsere Produkte weltweit für zahlreiche Kraftwerksneubauten verwendet werden. Wir danken den folgenden Unternehmen für ihre Referenzen für voestalpine Böhler Welding Schweißzusätze für die Fertigung und den Bau von Kraftwerkskomponenten (die Liste ist nicht vollständig). Ansaldo Energia Dongfang Kraftanlagen München SES Tlmace Alstom Doosan Heavy Industries Mitsubishi Heavy Industry Shanghai Boiler Works Babcock + Wilcox Energomontaz Larsen and Toubro Piping Shanghai Electric Bharat Heavy Electricals Ltd. Forster Wheeler Larsen and Toubro MHI Siemens Bilfinger Berger Harbin Boiler Rafako Skoda Bilfinger Power System Hitachi Power (Europe) Remak DEE Development IHI Sefako voestalpine Böhler Welding Schweißzusätze werden seit Langem für neue Ultra Super Critical Kraftwerksprojekte verwendet. Im Folgenden finden Sie eine Auswahl an Projekten in Europa und Südafrika: Germany: Netherlands: 2x1100 MW Walsum 750 MW Maasvlakte 1100 MW Boxberg 670 MW Eemshaven 2x800 MW Datteln 1100 MW RDK8 Kralsruhe Westfalen D+E 900 MW 2x800 MW Rotterdam (EBL2) 800 MW Moorburg A+B GKM Mannheim 1100 MW 2x800 MW Lagiza S.C. (C.F.B) 460 MW Kusile 3x800 MW Belchatow, S.C. 833 MW Medupi 6x800 MW Slovenia: Czech Republic: Ledvice S.C Sostary MW 660 MW Estonia: Wilhelmshaven (EBL1) 800 MW Staudinger South Africa: Poland: Neurath Italy: Tartu 234 MW Torrevalduliga Nord 3x660 MW 911 MW Heute gibt es zahlreiche Wärmekraftwerksprojekte in der ganzen Welt, insbesondere in China, Indien und den Vereinigten Staaten von Amerika. Wir sind stolz, dass unsere Kunden qualitätsgesicherten Produkten vertrauen. Schweißzusätze von voestalpine Böhler Welding werden entwickelt, um hochwertige Verbindungen herzustellen. Sie entspringen jahrelanger gewissenhafter Entwicklung, unterstützt durch technische Forschung und Tests, damit unsere Kunden sicher sein können, dass unsere Produkte in ihren Anlagen viele Jahre lang gute Dienste leisten. 14

15 voestalpine Böhler Welding Beste Schweißergebnisse mit metallurgischer Kompetenz voestalpine Böhler Welding (vormals Böhler Welding Group) ist ein führender Hersteller und weltweiter Anbieter von Zusatzwerkstoffen für industrielle Schweißund Löt-Anwendungen. Mit über 100 Jahren Erfahrung prägt das Unternehmen die Entwicklung der Schweißtechnik entscheidend mit und setzt mit seinen innovativen Lösungen Maßstäbe. Die Beständigkeit zeigt sich auch im Vertrauen der Mitarbeiter, die voestalpine Aktienanteile besitzen. Bitte kontaktieren Sie uns, falls Sie hier keine Produktliste vorfinden. Mit der Zugehörigkeit zum voestalpine Konzern, dem größten österreichischen Stahlerzeuger und einem weltweit führenden Anbieter spezialisierter Stahlprodukte, sind wir Teil eines globalen Netzwerks von Metallurgie-Experten. Kunden profitieren von: n Höchstem Schweiß- und Stahl-Know-how aus einer Hand n Abgestimmten Gesamtlösungen aus Stahl und Schweißzusatz n Einem Partner von höchster wirtschaftlicher Stabilität und technologischer Kompetenz Customer first Absolute Kundenorientierung ist unser Leitsatz. Wir verstehen uns als Lösungsanbieter für schweißtechnische Herausforderungen, sorgen für die Auswahl der passenden Schweißzusätze, deren korrekte Anwendung und die optimale Einstellung aller Parameter im Schweißprozess. Wir sehen es als unsere Aufgabe, unseren Kunden heute und in Zukunft die besten Lösungen durch neu entwickelte und laufend optimierte Produkte zu bieten, um die Herstellungsprozesse unserer Kunden zu optimieren. Erfahrene und engagierte Mitarbeiter Wir setzen auf bestens ausgebildete und engagierte Mitarbeiter. Ihr Know-how und persönlicher Einsatz sichern den langfristigen Erfolg unseres Unternehmens und den unserer Kunden. Im Zusammenspiel mit unseren erstklassigen Produkten gewährleistet die individuelle technische Beratung durch unsere global agierenden Anwendungstechniker und Schweißfachingenieure, dass unsere Kunden auch die anspruchsvollsten schweißtechnischen Herausforderungen meistern. 2 Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen und Produkteigenschaften sind unverbindlich und dienen ausschließlich als technische Orientierungshilfe. Sie sind kein Ersatz für individuelle Beratung durch unsere Verkaufs- oder Kundendienstmitarbeiter. Die hier enthaltenen Informationen und Produkteigenschaften sind nur bei ausdrücklicher vertraglicher Festlegung gewährleistet. Keine Haftung für Druckfehler oder technische Änderungen. Vervielfältigung, im Ganzen oder von Teilen, nur mit ausdrücklicher, schriftlicher Genehmigung der voestalpine Böhler Welding GmbH.

16 057/2015/DE/GL voestalpine Böhler Welding Welding know-how joins steel Das Know-how von voestalpine Böhler Welding verbindet Kunden in über 120 Ländern. Ganz auf Schweißzusatzwerkstoffe fokussiert, bietet die voestalpine Böhler Welding umfangreiche technische Beratung und individuelle Lösungen für industrielle Schweiß- und Lötanwendungen. 40 Niederlassungen in 28 Ländern, Mitarbeiter sowie mehr als Vertriebspartner auf der ganzen Welt sind Garant für Kundennähe. voestalpine Böhler Welding führt drei spezialisierte und fokussierte Produktmarken um die Anforderungen unserer Kunden und Partner stets optimal zu erfüllen. Böhler Welding Mehr als Produkte für das Verbindungsschweißen mittels aller gängigen Lichtbogenschweißverfahren sind in einem Produktsortiment zusammengefasst, das auf der ganzen Welt seinesgleichen sucht. Das Herstellen dauerhafter Verbindungen ist die Markenphilosophie, sowohl beim Schweißen als auch auf zwischenmenschlicher Ebene. UTP Maintenance Jahrzehntelange Erfahrung in der Branche und Anwendungs-Knowhow in den Bereichen Instandsetzung sowie Verschleiß- und Oberflächenschutz, in Kombination mit innovativen und kundenspezifischen Produkten, ermöglichen Kunden gesteigerte Produktivität und erhöhten Schutz für ihre Komponenten. Fontargen Brazing Dank eingehender Kenntnisse über Verarbeitungsverfahren und Anwendungsmethoden bietet Fontargen Brazing die besten Hartlöt- und Weichlötlösungen, die auf bewährten Produkten mit deutscher Technologie aufbauen. Das Know-how seiner Anwendungstechniker wuchs über Jahre durch in unzähligen Anwendungsfällen gesammelte Erfahrungswerte. überreicht durch: Global Industry Segment Management Thermal Power Generation T F E. voestalpine Böhler Welding