Wasserqualitätsüberwachung

Die Wasserqualität ist ein entscheidender Parameter für den störungsfreien und sicheren Betrieb einer Dampfkesselanlage.

Sie muss in folgenden Bereichen überwacht werden:

  • Kessel
  • Speisewasser
  • Zusatzwasser
  • Kondensat

Deshalb werden sowohl kontinuierliche Überwachungen im Prozess als auch periodische Überprüfungen der Wasserqualitäten an unterschiedlichen Stellen der Anlage durchgeführt:

  • Im Kessel (über Analysen pH, Leitfähigkeit, Sauerstoff)
  • Im Speisewasser (über Analysen pH, Leitfähigkeit, Sauerstoff)
  • Im Zusatzwasser (über Analysen Kieselsäure, Härte kontinuierlich)

Info zu Ausrüstung und Regelung

 

Kondensat

Bei der Rückführung von Kondensat besteht die Gefahr, dass Verunreinigungen im Kondensat durch Produkteinbruch an den Wärmetauschern in den Dampfkessel gelangen. Hier können diese erheblichen Schaden anrichten, was mit der Überwachung der Wasserqualität verhindert werden soll. Dabei unterscheidet man zwischen Stoffen:

  • Stoffe, die die elektrische Leitfähigkeit des Kondensats beeinflussen und über Leitfähigkeitselektroden überwacht werden
  • Stoffe, die eine Trübung bzw. Lichtbrechung bewirken und über sog. Trübungsmelder überwacht werden

 

Leitfähigkeitsüberwachung

Der Einbruch von Fremdstoffen in das­kondensatsystem, die die Leitfähigkeit erhöhen, wird mit einer Leitfähigkeitsüberwachung schnell und zuverlässig erkannt und signalisiert (z. B. Laugen, Säuren, Frischwasser, Wasser aus Kochbädern). Notwendige Maßnahmen werden automatisch eingeleitet. Die Systeme arbeiten mit automatischer Temperaturkompensation, so dass Temperaturschwankungen nicht zu Fehlermeldungen führen.

Sie wird in Dampfkessel­anlagen z. B. für die Überwachung von Kondensat oder Speisewasser eingesetzt.

Werden etwa 50 µS/cm als Leitfähigkeit im Kondensat überschritten sollte das Kondensat sofort ver­worfen werden (z. B. mit einem 3-Wege-Ventil). Dadurch kann eine Gefährdung des Speisewassers und nachfolgend des Dampfkessels bereits vor Eintritt in den Speisewasserbehälter ausgeschlossen werden. Der Kesselbetrieb selbst muss also nicht unterbrochen werden, und die Fehlersuche im Kondensatsystem oder den Wärmetauschern kann ohne Zeitdruck erfolgen. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Leit­fähigkeitssonde auch alle Kondensatströme erfasst.

 

Resthärteüberwachung

Die Überwachung des enthärteten Wassers erfolgt mit einem Resthärtekontrollgerät. Durch mangelhafte Regeneration oder durch ein Überfahren der Enthärtungsanlage könnte ein Härteeinbruch in die nach­folgenden Anlagenteile erfolgen. Um dies zu verhindern wird die Resthärte kontinuierlich oder auch diskontinuierlich überwacht. Wird der Grenzwert von 0,01 mmol/l für einen bestimmten Zeitraum über­schritten erfolgt eine automatische Alarmmeldung, so dass die nachfolgenden Anlagenteile geschützt werden können.

 

Trübungsüberwachung

Besteht die Gefahr, dass auch Öle, Fette oder andere Emulsionen ins Kondensatsystem eindringen können, muss zusätzlich zur Leitfähigkeitsüberwachung auch eine Trübungsüberwachung eingebaut werden. Mittels optischer Messverfahren wird kontinuierlich der Partikelgehalt an Fremdstoffen über­wacht. Der Einbau sollte, wenn möglich, bereits vor dem Kondensatsammelbehälter erfolgen, da durch Frischdampf oder Nachverdampfung die Messung beeinflusst werden kann.

Sollte der eingestellte Sollwert überschritten werden, so ist auch hier das Verwerfen des Kondensats sinnvoll, bis der gemessene Trübungswert den Sollwert wieder unterschreitet.

Kontinuierliche Wasseranalyse

Ein reibungsloser Kesselbetrieb ist von einer guten Wasserqualität abhängig. Das Wasseranalysegerät übernimmt die kontinuierliche Messung und Überwachung folgender Parameter:

  • pH-Wert im Kesselwasser
  • pH-Wert, Sauerstoffgehalt und Leitfähigkeit im Kesselspeise­wasser
  • pH-Wert und Leitfähigkeit des Kondensats oder des Dampfspeicherinhalts­wassers

Alle Daten werden mittels Bussystem an das Anlagenmanagementsystem SCO übertragen. Gemeinsam mit der Kesselwasserleitfähigkeit und den Leitfähigkeiten der einzelnen Kondensatströme liegen somit alle relevanten Wasserparameter im Anlagen­managementsystem SCO vor. Bedarfsgerechte Steuer- und Regelungsaufgaben können vollautomatisch ausgeführt werden. Beim Überschreiten fest­gelegter Grenz­werte erfolgt eine Übertragung aller Parameter in den Störmeldespeicher des Anlagen­managementsystems SCO der Anlagensteuerung. Auch eine kontinuierliche Protokollierung der Daten ist möglich. Diese können per Bussystem an eine übergeordnete Leitstelle übertragen und dort weiterverarbeitet werden.

Funktionen des Wasseranalysegeräts sind:

  • Stufenlose Ansteuerung der Dosieranlage für Sauerstoffbindemittel
  • Stufenlose Ansteuerung der Dosieranlage für Alkalisierung
  • Ansteuerung der Brüdenarmatur inklusive der Anzeige der eingesparten Brüdendampfenergie [kWh]
Wasseranalysegerät WA

Wasseranalysegerät WA

Schematische Darstellung der Wirkungsweise der Wasseraufbereitung

Schematische Darstellung der Wirkungsweise der Wasseraufbereitung

Wasserservicemodul WSM-V

     

Kesselsteuerung BCO

     

Softcontrol TH (optional)

Wasseranalysegerät WA

 

Anlagenmanagementsystem SCO

 

Wasseraufbereitungsmodul

Dampfkessel 1

 

Chemische Dosier­einrichtung

     

Dampfkessel 2

 

Leittechnik

     

Produkt: Wasseranalysegerät WA