Speise- und Kesselwasser von Dampferzeugern

Verschiedene in Wasser gelöste Stoffe führen unter Betriebsbedingungen zu Korrosion und Ablagerungen in Dampfkesselanlagen. Für den sicheren, störungsfreien und wirtschaftlichen Betrieb von Dampferzeugern sind deshalb bestimmte Grenz- und Richtwerte in Bezug auf die Qualität des Speisewassers und Kesselwassers einzuhalten. Maßgeblich dafür sind u.a. die folgenden Normen und Richtlinien:

DIN EN 12953-10 Großwasserraumkessel: Anforderungen an die Speisewasser- und Kesselwasserqualität
DIN EN 12952-12 Wasserrohrkessel: Anforderungen an die Speisewasser- und Kesselwasserqualität
TRD 611 Speisewasser und Kesselwasser von Dampferzeugern
VdTÜV MB TECH 1453 VdTÜV-Richtlinien für Speisewasser, Kesselwasser und Dampf von Dampferzeugern bis 68 bar zulässigem Betriebsüberdruck
VGB R 450 L Speisewasser-, Kesselwasser- und Dampfqualität für Kraftwerke / Industriekraftwerke
Die Richtlinien bzw. Betriebsvorschriften des jeweiligen Kesselherstellers

Die jeweiligen europäischen Normen (EN) haben vor allem die Zielsetzung, einen sicheren Betrieb des Dampferzeugers zu gewährleisten. Um die Dampfkesselanlage auch wirtschaftlich sinnvoll zu betreiben, werden daher in der Praxis meist strengere Richtlinien angewandt. Für Dampferzeuger mit einem Betriebsdruck bis 68 sind dies vor allem die VdTÜV MB TECH 1453, und für Hochdruck-Dampferzeuger mit einem Betriebsdruck ab 68 bar die VGB R 450 L.

Die unten genannten Grenz- und Richtwerte sind angelehnt an TRD 611, VdTÜV MB TECH 1453 sowie Herstellerangaben, und beziehen sich auf Großwasserraumkessel mit einem Betriebsdruck von bis zu 44 bar. Zur Erläuterung der nachfolgenden Angaben:

Eine salzhaltige Betriebsweise liegt bei einem Kondensatrücklauf von < 95% sowie enthärtetem oder teilentsalztem Zusatzwasser vor. Eine salzarme Betriebsweise bei einem Kondensatrücklauf von > 95% mit enthärtetem oder teilentsalztem Zusatzwasser, oder aber bei vollentsalztem Zusatzwasser mit einer Leitfähigkeit < 50 μS/cm. Eine salzfreie Betriebsweise setzt vollentsalztes Zusatzwasser und Reinkondensat mit einer Leitfähigkeit < 0,2 μS/cm voraus.

Im Allgemeinen werden Sattdampfkessel salzhaltig betrieben, Kessel mit Überhitzer salzarm, und Kessel zur Erzeugung hochreinen Dampfes z.B. für den Betrieb von Dampfturbinen salzfrei.

Die Grenzwerte für Kesselwasser geben das einzustellende Eindickungsverhältnis wieder. Eingedickt wird üblicherweise basierend auf der Leitfähigkeit, wobei keiner der angegebenen Grenzwerte überschritten werden darf. Maximal zulässig ist eine 100-fache Eindickung.

Die Dosierung von Konditionierungsmitteln ist derart einzustellen, dass die im Kesselwasser gemessenen Werte den angegebenen Richtwerten entsprechen.

Anforderungen an das Speisewasser von Dampfkesseln (Großwasserraumkessel)

Betriebsüberdruck bar < 0,5 0,5 ... 22 22 ... 44 < 44 < 44
Wasserchemische Betriebsweise   salzhaltig salzarm salzfrei
Allgemeine Anforderung   farblos, klar, frei von ungelösten Stoffen
pH-Wert bei 25 °C   > 9 > 9 > 9 > 9,2 > 9,2
Leitfähigkeit bei 25 °C μS/cm < 300 vorteilhaft 1 ... 50 < 0,2
Summe Erdalkalien (Härte) mmol/l < 0,015 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,005
°dH < 0,1 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,03
Sauerstoff (O2) mg/l < 0,1 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02
Kohlensäure geb. (CO2) mg/l < 25 < 25 < 15 < 2 < 0,1
Eisen ges. (Fe) mg/l < 0,1 < 0,05 < 0,03 < 0,03 < 0,03
Kupfer ges. (Cu) mg/l < 0,01 < 0,01 < 0,005 < 0,005 < 0,005
Oxidierbarkeit Mn VII - II mg/l < 2,5 < 2,5 < 2,5 < 1,25 < 0,75
Öle, Fette mg/l < 3 < 1 < 1 < 0,5 < 0,5
Kieselsäure (SiO2) mg/l siehe Richtwerte für Kesselwasser < 0,5 < 0,02

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Anforderungen an das Kesselwasser von Dampfkesseln (Großwasserraumkessel)

Betriebsüberdruck bar < 0,5 0,5 ... 22 22 ... 44 < 44 < 44
Wasserchemische Betriebsweise   salzhaltig salzarm salzfrei
Allgemeine Anforderung   farblos, klar, frei von ungelösten Stoffen
pH-Wert bei 25 °C   10,5 ... 12 10,5 ... 12 10,5 ... 11,8 10,2 ... 11,0 9,7 ... 10,5
KS 8,2 (p-Wert) mmol/l 1 ... 8 1 ... 10 1 ... 6 0,5 ... 3 0,1 ... 1
Leitfähigkeit bei 25 °C μS/cm < 4000 < 6000 < 3000 < 2500 < 50
Kieselsäure (SiO2) mg/l - < 130 < 40 < 25 < 4
Oxidierbarkeit Mn VII - II mg/l < 25,0 < 37,5 < 25,0 < 12,5 < 7,5
Phosphat (PO4) mg/l 10 ... 20 10 ... 20 5 ... 15 10 ... 20 5 ... 10
Natriumsulfit (Na2SO3)
oder Sulfit (SO3)
mg/l 10 ... 20 10 ... 20 10 ... 20 10 ... 20 -
6 ... 12 6 ... 12 6 ... 12 6 ... 12 -
Hydrazin (N2H4) mg/l 0,2 ... 0,5 0,2 ... 0,5 0,2 ... 0,5 0,2 ... 0,5 0,2 ... 0,5

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