Überwachung der Wasserqualität

Wasserhärte/Kalk

Im Frischwasser sind neben anderen, schädlichen Inhaltsstoffen auch Erdalkalien, oft als Härte be­zeich­net, enthalten. Wir kennen diese auch aus den Ablagerungen im Wasserkocher oder der Kaffee­maschine. Bereits eine Schicht von nur 1 mm Kalkablagerung führt zu einem erheblich reduzierten wasserseitigen Wärmeübergang. Vor allem an den thermisch hoch belasteten Bauteilen, wie dem Flammrohr oder der Rohrplatte der innenliegenden Wendekammer, kann dies zu beträchtlichen Schäden führen.

Im vorliegenden Fall wurde durch zusätzliche betriebliche Verbraucher die bestehende Enthärtung immer wieder überlastet. Eine Härteüberwachung fehlte, wodurch die Überlastung nicht erkannt wurde.

Dadurch gelangte Resthärte auch in den Kessel, in dem sich wasserseitige Beläge gebildet haben. Diese Beläge führten zu einem reduzierten Wärmeübergang mit lokaler Überhitzung und infolgedessen zu Stegrissen an der Rohrplatte.

Information

Hätten Sie es gewusst?

Bei einer Wasserhärte von 10° dH (mittlerer Härtebereich) werden pro m3 Wasser bis zu 70 g Kalkablagerungen transportiert.

Hochgerechnet auf einen Kessel mit 10 t/h Dampfleistung und einem durchgehenden Betrieb von 10 Tagen ergeben sich dadurch nahezu 500 kg Kalkablagerungen im Kessel.

Schaden:

  • Stegrisse an der Rohrplatte der Rauchrohre durch Überhitzung in diesem Bereich

Ursache:

  • Härteeinbruch und Ablagerung im Wasserraum

Abhilfe:

  • Führen eines Kesselbuches mit regelmäßigen Eintragungen zur Wasserqualität und Überprüfung, dass die Richtlinie Wasserbeschaffenheit eingehalten wird
  • Einsatz einer Resthärteüberwachung
Wasserseitige Kalkablagerungen auf dem Rohrfeld undder Rohrplatte des KesselsWasserseitige Kalkablagerungen auf dem Rohrfeld undder Rohrplatte des Kessels
Abgasseite mit Stegrissen in der Rohrplatte der WendekammerAbgasseite mit Stegrissen in der Rohrplatte der Wendekammer

Fremdstoffeinbruch im Kondensat

Energetisch und betriebswirtschaftlich ist es äußerst sinnvoll, anfallendes Kondensat aus dem Betrieb in den Wasser-/Dampfkreislauf zurückzuführen. Es kann jedoch durch den Produktionsprozess verunreinigt werden. In diesem Beispiel wurde durch undichte Produktionswärmetauscher das Kon­den­sat mit Fett verunreinigt. Im Kessel lagerte sich das Fett auf den Heizflächen und auch auf der Wasser­mangel­sicherung ab, was zur Überhitzung der Heizflächen führte.

Schaden:

  • Totalschaden des Kesselkörpers durch Überhitzung
  • Eingebeultes Flammrohr und Rauchrohre

Ursache:

  • Keine Überwachung des Kondensats gegen Fremdstoffeinbruch

Abhilfe:

  • Prüfen, ob Kondensat verunreinigt werden kann
  • Kondensatüberwachung vorsehen

Info zu Wasserqualitätsüberwachung

Fettschicht und Verunreinigungen im Kessel mit den daraus resultierenden Verformungen des Flammrohrs und der inneren Wendekammer durch ÜberhitzungFettschicht und Verunreinigungen im Kessel mit den daraus resultierenden Verformungen des Flammrohrs und der inneren Wendekammer durch Überhitzung

Dosierung von Chemikalien zur Wasseraufbereitung

Im Wesentlichen müssen mit der Dosierung zwei Aufgaben erfüllt werden. Einerseits müssen mög­liche An­­teile von Restsauerstoff oder Resthärte gebunden werden, andererseits muss der ph-Wert im Speise­wasser und im Kessel in den zulässigen Grenzen gehalten werden. Häufig werden die Dosier­pumpen mit den Kesselspeisepumpen oder der Zusatz­wasserregelung parallel geschaltet, was eine quasi­ mengen­proportionale Dosierung ermöglicht. Die Dosierleistung wird an die im Kesselwasser gemessenen Werte angepasst, um die Konzentration an Dosiermitteln im Bereich der Richtwerte zu halten. Sinnvoll ist eine Einstellung im Bereich von 30  ...  100 % der Dosierpumpen­leistung. Sollte dies nicht ausreichen, so ist die Konzentration des Dosiermittels zu ändern.

Sowohl die Unter- als auch die Überdosierung kann zur Beeinträchtigung des reibungslosen Kessel­betriebs oder zu schwerwiegenden Schäden führen.

Häufige, wiederkehrende Probleme mit der Wasserqualität sind jedoch meist nicht in der Dosierung selbst zu suchen, sondern liegen oft in der vorgelagerten Wasseraufbereitung und Überwachung. Die Dosierung ist dann nicht mehr in der Lage, normale Schwankungen auszugleichen.

Problem:

  • Einhalten der Wassergrenzwerte

Ursache:

  • Dosier­einstellungen
  • Probleme an der Wasseraufbereitung

Abhilfe:

  • Regelmäßige Wasseruntersuchung
  • Prüfung der Dosier­einstellungen
  • Prüfung der Wasseraufbereitung
  • Prüfung der Kondensatüberwachung
  • Automatisierte Wasseruntersuchung