Kesselwasser - Problemstellung

Problematik:

Die Verwendung von ungenügend oder nicht aufbereitetem Wasser führt zu Betriebsstörungen und ist aus Gründen der Sicherheit, der Wirtschaftlichkeit und der Werterhaltung der Gesamtanlage abzulehnen.

In die Planung einer Kesselanlage ist daher eine geeignete Wasseraufbereitung einzuschließen. Durch geeignete Aufbereitung und Konditionierung der Wässer lassen sich Ablagerungen und Korrosion an Teilen der Kesselanlage, Turbinen und nachgeschalteten Heiz- oder Kondensationsflächen während des Betriebes verhüten.

Funktionsstörung:

Ursachen:

Steinbildung

Steinbildung bzw. Kesselstein setzt sich bevorzugt an den thermisch hoch belasteten Stellen ab, wo er je nach seiner Zusammensetzung und Stärke Temperaturspannungen, Überhitzungen, Ausbeulungen und Risse hervorzurufen vermag.

Kesselstein leitet die Wärme um so schlechter, je geringer seine Dichte ist.

Bei richtiger Wahl des Aufbereitungsverfahrens und vorschriftsmäßiger Wartung an der Wasseraufbereitungsanlage ist eine Steinbildung zu verhindern.

Korrosion

Niedrige pH-Werte und hohe Temperaturen begünstigen die wasserseitigen Korrosionen metallischer Werkstoffe. Unter diesen Bedingungen führen auch geringe Sauerstoffgehalte zu Korrosion und Abtragung der metallischen Kessel- und Rohwerkstoffe.

Dies wird durch zunehmende Verfärbung des Kesselwassers und/oder Verschlammung des Systems sichtbar. Sauerstoff wird mit der Frischwassereinspeisung zugeführt und kann zusätzlich durch Undichtigkeiten, Unterdruckzonen oder nicht diffusionsdichte Rohrmaterialien in das System eingetragen werden.

Sodaspaltung

Die Mindestaufbereitung des nachzuspeisenden Frischwassers im Dampferzeugerbereich ist die Enthärtung. Bei diesem Ionenaustauschverfahren wird Calcium- und Megnesiumhydrogenkarbonat Natriumkarbonat (Soda).

Unter Bedingungen im Dampferzeuger (hohe Drücke und Temeperaturen) spaltet sich Soda teilweise in Natronlauge und Kohlensäure auf. Die Natronlauge verbleibt normalerweise an der Phasengrenzfläche Wasser - Dampf und kann hier den Kesselwerkstoff angreifen. Die Kohlensäure entweicht mit dem Dampf und führt in den nachgeschalteten Rohrleitungen zu den sogenannten Kohlensäurekorrosionen.

Je geringer der Kondensatanteil an der produzierten Dampfmenge ist, desto gravierender sind die Auswirkungen der Sodaspaltung. In vielen Fällen ist dann die Enthärtung des nachgespeisten Frischwassers nicht mehr ausreichend. Es muß auf aufwändige Verfahren, wie z.B. Teil- oder Vollentsalzung oder Umkehr-Osmose, zurückgegriffen werden.

Falsche Betriebsweise

Zu geringe Absalzung bewirkt durch Eindickung einen überhöhten Salzgehalt im Kesselwasser. Dies kann zu sogenanntem "Schäumen und Spucken" des Kessels führen, wobei salzhaltiges Kesselwasser in den Dampfraum mitgerissen wird und dort zu Korrosionen führt.

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