Werkstoffe für fossil befeuerte Kraftwerke und Chemieanlagen

Inhalt

1. Tag

Thermodynamik der Wärmekraftmaschine
Prof. Dr.-Ing. Christian Schroeder

Metallkundliche Grundlagen der warmfesten Werkstoffe
Prof. Dr.-Ing. Hans-Günther Oehmigen

Grundlagen der Hochtemperaturkorrosion
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Koenigsmann

Aktuelle Werkstoffe fu?r ausgewählte Komponenten eines modernen Großdampferzeugers
Prof. Dr.-Ing. Hans-Günther Oehmigen

2. Tag

Werkstoffe für Dampfturbinen in Kraftwerksneubauten
Dr.-Ing. Torsten-Ulf Kern

Schweißtechnische Verarbeitung warmfester Werkstoffe
Prof. Dr.-Ing. Hans-Günther Oehmigen

Hochtemperaturwerkstoffe und Herstellung von Heißgas fu?hrenden Bauteilen in Gasturbinen
Dr.-Ing. Uwe Paul

Werkstoffe für konventionelle Kraftwerke - Empfehlungen für die Lebensdauerüberwachung
Dr.-Ing. Peter Seliger

Abschlussdiskussion

Sie erwerben Fachwissen zu neuen Werkstoffen für den Langzeitbetrieb in modernen effizienten fossilbefeuerten Kraftwerken. Die Eigenschaften von austenitischen und ferritischen Stählen werden ebenso besprochen wie hochlegierte Cr-Stähle, CrMo-Stähle und weitere Legierungsmodifikationen. Darüber hinaus werden niedriglegierte warmfeste und hochwarmfeste Stähle hinsichtlich Ihrer Einsatzmöglichkeiten analysiert und zudem die Stähle P91, E911 und P92 angesprochen. Außerdem werden mischkristallverfestigende und aushärtbare Nickellegierungen vorgestellt.

Die neu errichteten fossilbefeuerten Kraftwerke mit deutlich erhöhtem Wirkungsgrad stellen eine wirkungsvolle Maßnahme zur Ressourcenschonung, zur Reduzierung von Schadstoffemissionen sowie zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dar. Erreicht werden diese anspruchsvollen Ziele u. a. durch eine Anhebung der Dampfparameter, insbesondere der Temperatur. Damit verbunden war die Qualifizierung neuer Werkstoffe, um diesen Beanspruchungen im Langzeitbetrieb standzuhalten.

Obwohl bei Anwendung von austenitischen Stählen eine derartige Steigerung bis 650 °C möglich wäre, weisen diese Materialien Nachteile im Vergleich mit ferritischen Stählen, wie geringere Wärmeleitfähigkeit und höhere Wärmeausdehnung auf. Dies bewirkt eine erhöhte Anfälligkeit gegen thermische Ermüdung. Somit mussten verbesserte ferritische Stähle qualifiziert werden, um eine hohe betriebliche Flexibilität zu erreichen.

Seit den 50er Jahren werden hochlegierte 12 % Cr-Stähle mit der DIN-Werkstoffbezeichnung X20(22)CrMoV12-1 erfolgreich in der Energietechnik eingesetzt. Daneben wurde der ursprünglich für die petrochemische Industrie entwickelte 9Cr1Mo-Stahl mit V und Nb modifiziert und als P91 vorwiegend in den USA und England verwendet. Ihre Weiterentwicklung führte zur Gruppe der 9-12 % CrMo(W)VNb(N,B)-Stähle, die neben den angestrebten höheren Zeitstandfestigkeiten auch verbesserte Duktilität und Bruchzähigkeit sowie günstigere Verarbeitungseigenschaften, wie Gieß-, Schmied- und Schweißbarkeit besitzen. Diese Legierungsmodifikationen schließen auch die Lücke zwischen dem konventionellen X20CrMoV11-1 auf der einen Seite und den austenitischen Stählen auf der anderen Seite. Für beheizte Bauteile im Dampferzeuger, wie Membranwände, stehen in der Regel niedriglegierte warmfeste Stähle zur Verfügung. Bei dünnwandigen Überhitzerrohren lassen sich jedoch hochwarmfeste austenitische Stähle nicht vermeiden.

Für die neu errichteten und in Betrieb genommenen Kraftwerke für unbeheizte Baugruppen bzw. Komponenten reicht die Spanne, ausgehend vom modifizierten X10CrMoVNb9-1 (P91) über den Stahl X11CrMoWVNb9-1-1 (E911) bis hin zum Stahl X10CrWMoVNb9-2 (P92)!

Ergänzend werden mischkristallverfestigende und aushärtbare Nickellegierungen vorgestellt.

Zielgruppe

Ingenieure aus dem Kraftwerks- und Chemieanlagenbau, aus Planung, Betrieb und Instandhaltung der Anlagenbetreiber, von Abnahme- und Überwachungsgesellschaften sowie von Anlagenbauern und Zulieferfirmen