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Charakteristika von Boiler-Speisewasser

Wasser hat von allen anorganischen Substanzen die höchste Wärmespeicherkapazität. Bei der Verdampfung unter Atmosphärendruck expandiert es um den Faktor 1600. Mit dem Dampf können große Mengen an Wärme transportiert werden. Seine einzigartigen Eigenschaften machen das Wasser zu einem idealen Rohmaterial für Heiz- und Kraftwerksanlagen.

Natürliches Wasser enthält unterschiedlichste Konzentrationen an gelösten und festen Stoffen, sowie gelösten Gasen. Der Gehalt an gelösten Mineralien variiert dabei von 30 g/l in Meerwasser zu 0,005 bis 1500 mg/l in Frischwasser-Vorräten. Verunreinigungen im Wasser lösen erhebliche Probleme im Boilerkreislauf aus, deswegen sollte sehr genau auf die zur Dampferzeugung verwendete Wasserqualität geachtet werden.
Dabei soll die Zusammensetzung des Boiler-Speisewassers so gewählt werden, dass es ohne weiteres um ein Vielfaches im Boiler aufkonzentriert werden kann, ohne den Toleranzbereich des jeweiligen Boilers zu überschreiten. Wenn das Speisewasser diese Anforderung nicht erfüllt muss es, zur Entfernung der Verunreinigungen, vorbehandelt bzw. aufbereitet werden. Diese Verunreinigungen müssen nicht in jedem Fall entfernt vorher werden, da auch eine chemische Behandlung im Boilerkreislauf selbst möglich ist und diesen somit effektiv und ökonomisch sinnvoll entgegenwirken kann.

Die Reinheit des Speisewassers hängt sowohl von der Quantität als auch von der Art der vorhandenen Verunreinigungen ab. Manche davon sowie deren Effekte wie Wasserhärte, Eisen und Silikate sind von größerer Bedeutung als z.B. Natriumsalze. Die Anforderungen an die Reinheit des Wassers hängen davon ab, wieviel Speisewasser verwendet wird und davon, wie der Heizkreislauf ausgelegt (Druck, Wärmetauscher Rate,...) ist, sprich welche Konzentration an den diversen Verunreinigungen toleriert werden kann. Aus diesem Grund können die Anforderungen an das Prozesswasser stark variieren. Ein Niederdruck Rauchkohrkessel kann üblicherweise eine höhere Wasserhärte, die direkt im Boilerkreislauf mit Chemikalien behandelt wird, tolerieren, während in manchen modernen Hochdruckboilern alle Verunreinigungen vorher entfernt werden müssen. In Bezug auf den Arbeitsdruck kann die maximal tolerierbare Konzentration an Alkalimetallen, Salzen, Silicas, Phosphaten etc. nur grob angegeben werden. Die korrekten maximal erlaubten Konzentrationen an Verunreinigungen müssen beim jeweiligen Boiler-Hersteller erfragt werden, der diese anhand der Boiler-Charakteristik angeben kann.

Die folgenden Tabellen sind Auszüge der von der APAVE (Association of electrical and steam unit owners) empfohlenen Grenzwerte. Diese gelten für Drücke bis 100 bar sowie mittleren Dampferzugerraten und für genügend Wasser in den Kesseln um die Raten des Blow-downs hinreichend zu kontrollieren. Weitere Werte stammen aus der von der ABMA (American Boiler Manufacturers Association) herausgegebenen Standardgarantie für Dampfreinheit.

Arbeitsdruck (Bar)

0 - 20.7

20.8 - 31.0

31.1 - 41.4

41.5 - 51.7

51.8 - 62.1

62.2 - 68.9

69.0 - 103.4

103.5 - 137.9

Speisewasser

gelöster Sauerstoff (Messung vor der Zugabe von Sauerstoff-Adsorbern)

0.04

0.04

0.007

0.007

0.007

0.007

0.007

0.007

Gesamt Eisen

mg/l

0.1

0.05

0.03

0.025

0.02

0.02

0.01

0.01

Gesamt Kupfer

0.05

0.025

0.02

0.02

0.015

0.015

0.01

0.01

Gesamt Härte (CaCO3)

0.3

0.3

0.2

0.2

0.1

0.05

nicht detektierbar

flüchtige TOC

1

1

0.5

0.5

0.5

0.2

0.2

0.2

Ölige Substanzen

1

1

0.5

0.5

0.5

0.2

0.2

0.2

pH bei 25° Celsius

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

8.5 - 9.5

9.0 - 9.6

9.0 - 9.6

Boilerwasser

Silika

mg/l

150

90

40

30

20

8

2

1

Gesamt-alkalinität CaCO3

350

300

250

200

150

100

nicht spezifiziert

Frei Hydroxide Alkalinität CaCO3

nicht spezifiziert

nicht detektierbar

Spezifische Leitfähigkeit bei 25° Celsius ohne Neutralisation

mS/cm

3500

3000

2500

2000

1500

1000

150

100

Arbeitsdruck (Bar)

0 - 15

15 - 25

25 - 35

35 - 45

40 - 60

60 - 75

75 - 100

Speisewasser

gelöster Sauerstoff (Messung vor der Zugabe von Sauerstoff-Adsorbern)

mg/l

0.02 (Entfernung von gelöstem Sauerstoff durch physikalische Methoden)

Gesamt Härte

Französische Härte

0.5

0.3

0.2

0.1

0.05

0.05

0.05

Ölige Substanzen

mg/l

abwesend

0.05

0.05

0.05

pH bei 25° Celsius

> 8.5

Gesamt Eisen

mg/l

nicht spezifiziert

0.05

0.05

0.03

Gesamt Kupfer

nicht spezifiziert

0.03

0.03

0.01

Boilerwasser

M Alkalinität

Französische Härte

100

80

60

40

15

10

5

P Alkalinität

0.07 M

0.07 M

0.07 M

0.07 M

> 0.5 M

> 0.5 M

> 0.5 M

SiO2

mg/l

200

150

90

40

15

10

5

TDS

4000

3000

2000

1500

500

300

100

Phosphate

30 to 100

31 to 100

20 to 80

21 to 80

10 to 60

10 to 40

5 to 20

pH bei 25° Celsius

10.5 to 12

10 to 11

Make up water

Enthärtet

Demineralisiert



Hier finden Sie Informationen über häufig auftretende Probleme in Boilern: Ablagerungen, Schaumbildung und priming, und Korrosion


Sehen Sie unsere allgemeine Seite über Boilerspeisewasser.


Klicken Sie hier um mehr über Aufbereitung von Boilerspeisewasser herauszufinden, speziell durch Entlüftung (Membrandruckrohre in Boilern)

Literaturangaben
Water treatment handbook Vol. 1-2, Degremont, 1991
Industrial water conditioning’, BeltsDearborn, 1991
http://www.thermidaire.on.ca/boiler-feed.html

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