Smelt spout corrosion in a recovery boiler

Abstract

Acidentes com Bicas de Smelt são reportados pelo Black Liquor Recovery Boiler Advisory Committee, BLRBAC, e constituem uma preocupação real de segurança sob o ponto de vista operacional. Tipicamente o smelt escorre através de bicas refrigeradas a água da fornalha para o tanque dissolvedor e uma falha pode levar a explosões pelo contato águasmelt. Este trabalho estuda um caso real onde condições severas de corrosão culminaram com a falha em serviço de uma de seis bicas em uma caldeira de recuperação na CENIBRA. A falha resultou em grande volume de água de resfriamento entrando na caldeira e em contato com smelt ao redor da abertura da bica, mas felizmente não ocorreram explosões água-smelt. Uma elaborada investigação foi conduzida para se determinar as causas da falha da bica. Conclui-se que a falha foi causada por fluxo insuficiente de água de resfriamento para a bica de smelt, que, por sua vez, foi causada por uma seqüência de eventos que ocorreram após uma falha geral no sistema de geração de energia elétrica da fábrica. O estudo do evento levou ao desenvolvimento e implantação de procedimentos operacionais e de manutenção que tem por objetivo assegurar fluxo de água de resfriamento adequado para as bicas de smelt para prevenção de falhas recorrentes.

Smelt Spout accidents are reported by Black Liquor Recovery Boiler Advisory Committee, BLRBAC, and constitute a real safety concern from the operational point of view. Typically smelt flows through water cooled spouts from furnace to the smelt dissolving tank and a failure can lead to smelt-water contact explosions. This work studies a real case where severe corrosion led to an in-service failure of one of the six spouts on a recovery boiler at Cenibra. The failure resulted in a large amount of cooling water entering the boiler and contacting smelt around the spout opening, but fortunately no smelt-water explosion occurred. An extensive investigation was conducted to determine the causes of the spout failure. It was concluded that the failure was caused by insufficient cooling water flow to the smelt spout, which, in turn, was caused by a sequence of events that occurred after a general black out of an electrical energy system at the mill. The experience has led to the development and placement of operating and maintenance procedures that ensure adequate cooling water flow to smelt spouts to prevent future failures.