Eine Frage der Chemie

Management

Kraftwerke - Die chemischen Verhältnisse in wasserführenden Systemen nehmen entscheidenden Einfluss auf den Wirkungsgrad, die Verfügbarkeit und die Sicherheit von Kraftwerken. Eine wasserchemische Überwachung ist daher wichtig.

06. September 2017
Der TÜV Süd Industrie Service unterstützt Anlagenbetreiber bei der Optimierung ihrer Kraftwerks-chemie, wie hier in Augsburg an einer Anlage. Quelle: TÜV Süd
Bild 1: Eine Frage der Chemie (Der TÜV Süd Industrie Service unterstützt Anlagenbetreiber bei der Optimierung ihrer Kraftwerks-chemie, wie hier in Augsburg an einer Anlage. Quelle: TÜV Süd)

Stimmt die Wasserchemie nicht, wächst die Gefahr von Korrosionsschäden oder Ablagerungen. Korrosion oder Beeinträchtigungen des Wirkungsgrades durch Ablagerungen sind immer noch Hauptgründe für erhebliche wirtschaftliche Einbußen im Kraftwerksbetrieb.

In den wasserführenden Systemen strömt Wasser beziehungsweise Dampf in meist metallischer Ummantelung. Bei dieser Kombination lauert immer die Gefahr von Korrosion. Eine falsche Kraftwerkschemie und/oder eine für den Anlagenbetrieb nicht richtig angepasste kraftwerkschemische Überwachung können die Ursache sein. Es drohen ungeplante Stillstandzeiten und hohe Investitionen für Reparaturen.

Einflussgrößen und Auslöser

Die Vermeidung solcher Probleme beginnt bereits bei der Anlagenplanung und setzt sich im Betrieb kontinuierlich fort. Dabei ist die wasserchemische Überwachung eine wirksame Methode, den störungsfreien Langzeitbetrieb sicherzustellen. Ein zusätzliches Plus für den Anlagenbetreiber: Die Strategien und Maßnahmen zur Instandhaltung sind besser plan- und umsetzbar.

Maßgebliche Einflussgrößen sind die eingesetzten Werkstoffe, die Betriebsbedingungen und wasserchemischen Verhältnisse im Wasser-/Dampf-Kreislauf sowie in offenen und geschlossenen Peripher-Systemen. Geschlossene Peripher-Systeme sind das Nahwärme-, Fernwärme- und Kaltwassersystem, ein offenes System das Kühlwassersystem.

Was sind die Auslöser möglicher korrosionsbedingter Schäden und Ablagerungen? Im Wasser-/Dampf-Kreislauf entwickeln sie sich durch unzureichende Aufbereitung des Zusatzwassers, durch unangemessene oder falsche chemische Konditionierung sowie Verunreinigungen im Dampf oder in Kondensaten.

Analytisch überwacht

Vom Prinzip her finden sich diese Einflussgrößen auch in den genannten Peripher-Systemen. Für die Beurteilung ist die wasserchemische Überwachung entscheidend. Auf Basis der Ergebnisse können Verfahrensweisen, Dosierraten und auch Chemikalien zur Konditionierung angepasst und optimiert werden.

Gemessen werden die spezifische Leitfähigkeit, die Säureleitfähigkeit, gegebenenfalls die Säureleitfähigkeit hinter zusätzlicher Entgasung, die Konzentration des gelösten Sauerstoffs, der Natriumgehalt sowie der pH-Wert.

Ergänzt wird die analytische Überwachung durch nasschemische und photometrische Bestimmungen. Die diskontinuierlichen, oft aber kontinuierlich-registrierenden Messungen über einen längeren Zeitraum verbessern die Bewertungsgrundlage.

Zuverlässige Messerwerte

Alle genannten Parameter können das Korrosionsverhalten der Systeme nachteilig beeinflussen. Sie sind deshalb zu Recht in einschlägigen Richtlinien genannt und mit Grenzwerten belegt. Voraussetzung für zuverlässige Messwerte sind zum einen die richtige Positionierung der Probeentnahmestellen und die jeweilige Ausführung der Probenahmeleitung – von der Entnahmestelle bis zur Probenahmeeinrichtung. Zum anderen ist die geeignete Probenaufbereitung hinsichtlich Druck, Temperatur und Durchfluss wichtig. Eine verlässliche Aufnahme der Messwerte und deren Verarbeitung durch das zugehörige physikalische Verfahren gehören ebenfalls dazu. Bei der Durchführung von Laboruntersuchungen ist gegebenenfalls die Veränderlichkeit von Parametern nach der Beprobung zu beachten.

Online-Messungen als Basis

Ziel ist, die bestimmungsgemäße Funktion der wasserführenden Systeme aufrechtzuerhalten beziehungsweise wiederzuerlangen. TÜV Süd Industrie Service unterstützt Anlagenbetreiber dabei, ihre Kraftwerkschemie zu optimieren. Grundlage sind vor allem Ergebnisse von Online-Messungen. Hinzu kommt die Konformität mit den einschlägigen Richtlinien und Grenzwerten.

Dr. Thomas Vogt (TÜV Süd Industrie Service)

Erschienen in Ausgabe: 02/2017

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