Wasseraufbereitung Im Dampfkraftbetrieb

ISBN-13: 9783642928710 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 484 str.

Arthur Splittgerber; Ernst A. Ulrich

Spis treści

I. Wasserchemische und wassertechnische Grundlagen.- A. Einleitung.- B. Eigenschaften der für den Dampfkesselbetrieb in Betracht kommenden Wässer.- 1. Rohwasser.- a) Grundwasser.- b) Oberflächenwasser.- Flußwässer.- Seen- und Talsperrenwasser.- Meerwasser.- 2. Kondensat und Destillat.- 3. Aufbereitetes Wasser einschließlich Betriebswasser.- a) Anforderungen an das Speisewasser.- b) Anforderungen an das Betriebswasser (Kühlwasser).- 4. Kesselwasser (Kesselinhalt).- a) Natronzahl.- b) Sodaspaltung, Kohlensäurefrage.- c) Alkalitätszahl.- d) Alkalitätszahl bei Kalisalzvorwendung.- e) Alkalische Reaktionen durch Kesselwasserrückführung.- f) Phosphatwirkung.- g) Kesselsteinbildung.- h) Schäumen, Stoßen und Spucken (Wassermitreißen).- Der Einfluß kolloider Stoffe.- Der Einfluß des Gesamtsalz-gehaltes.- Verwendung von Kaliumsalzen.- Der Einfluß der Alkalität.- Theorie neuer amerikanischer und deutscher Forschungen über das Verhalten der Kesselwassersalze.- i) Beschaffenheit des Kesseldampfes, Verkrustung von Überhitzern und Turbinen.- Einspritzwasser für Heißdampfkühler.- Überhitzerverkrustungen.- Turbinenverkrustungen.- Turbinenversalzung.- Zusammenfassung der augenblicklichen Kenntnisse über Turbinenversalzung.- Zufällige Turbinenverschmutzung.- Turbinenverkieselung.- Die Fluchtigkeit der Kieselsäure.- Noch ausstehende Forschungsarbeiten.- Einfluß eines geringen Ölgehaltes auf Turbinenverkrustungen.- Die Waschtrommel.- Schaumverhütungsmittel.- k) Ö1 im Wasser.- Mineralöle.- Gefettete Öle.- C. Korrosion.- 1. Einleitung, früheres Schrifttum.- 2. Angriff von Wasser auf Eisen.- 3. Korrosionsanfälligkeit legierter Kesselbaustoffe.- 4. Abhängigkeit der Eisenkorrosion von der Durchflußgeschwindigkeit, der Temperatur und dem Druck des Wassers.- a) Geschwindigkeit.- b) Temperatur.- c) Druck.- 5. Dissoziation und Assoziation des Wassers.- 6. Die Bedeutung des Kupfers im Kesselbetriebe.- 7. Die Korrosion von Kesselspeisepumpen.- 8. Korrosionen durch Warmefluß.- 9. Korrosionen durch organische Verbindungen.- 10. Korrosionen durch Schwefelwasserstoff.- 11. Verzunderung, Dampfspaltung, Dampfzersetzung.- 12. Korrosionen an Blechschornsteinen (Saugzugkaminen).- 13. Anfressungen der Kesselteile auf der Rauchgasseite.- 14. Korrosionen durch Hohlsog (Kavitation).- 15. Korrosionen durch Tropfenschlag (Erosion).- 16. Die Sparbeizwirkung.- a) Allgemeines.- b) Eisenschutz, Salzsäure als Lösungsmittel für die Sparbeizen.- c) Schwefelsäure als Lösungsmittel für die Sparbeizen.- d) Kupfer- und Messingschutz.- 17. Interkristalline Brüchigkeit (Caustic embrittlement).- 18. Korrosionsdauerbrüche und -ermüdungsbrüche.- II. Das Wasser im Betriebe von ortsfesten Dampfkesselanlagen.- A. Grundsätzliches.- B. Normung der Kesselspeisewasseraufbereitung.- C. Instandhaltung der Wasseraufbereitungsanlagen.- 1. Äußerer Zustand der Anlagen.- 2. Innerer Zustand der Anlagen.- D. Innenbehandlung des Kesselwassers.- E. Aufbereitung des Kesselspeisewassers außerhalb des Kessels.- 1. Gefällhöhenplan.- 2. Misch- und Klärbehälter, Kalksättiger.- 3. Zumeßeinrichtungen.- a) für Flüssigkeiten.- b) für pulverförmige Chemikalien.- c) für Gase.- 4. Beseitigung der Trübung aus Wässern, Filterung.- 5. Beseitigung der organischen Stoffe (Flockung).- a) Allgemeines.- b) Flockung durch Chemikalien.- c) Flockung durch Bleicherden.- d) Flockung durch austauschende Kunstharzmassen.- e) Flockung durch Aktivkohle.- 6. Beseitigung von Eisen und Mangan.- a) Enteisenung.- b) Entmanganung.- c) Eisen- und manganspeichernde Kleinlebewesen.- 7. Beseitigung gelöster Säuren (Entsäuerung).- 8. Beseitigung gelöster Gase (Entgasung, Gasschutz).- a) Mechanische Wasserentgasung.- Allgemeines.- Entgaserbauformen.- Rieselentgaser.- Entspannungsentgaser.- Aufkochentgaser.- Kondensatorentgaser.- Entlüfter.- Mischvorwärmer und Entgaser.- b) Chemische Wasserentgasung.- Eisenspanfilter.- Entgasung durch schweflige Säure oder Sulfite.- Entgasung durch Natriumhydrosulfit.- Entgasung durch Natriumphosphit.- Entgasung durch Hydrazin.- Entgasung durch Basenaustauscher.- Verhütung der Korrosionswirkung angreifender Gase durch Ö1.- 9. Beschleunigung der Wasseraufbereitung durch Kontaktstoffe (Katalyse).- a) Allgemeines.- b) Entkarbonisierung von Wasser in Schnellreaktoren.- c) Röhrenenthärtung der chemischen Fabrik Budenheim.- d) Sonstige Beschleunigungsverfahren.- 10. Beseitigung der Härtebildner (Enthärtung).- a) Kalte Teilenthärtung (Entkarbonisierung).- b) Heiße Teilenthärtung (Thermische Enthärtung).- c) Vollenthärtung.- Verwendung von Ätzkalk.- Verwendung von Ätznatron.- Verwendung von Abfallnatronlauge.- Die Phosphatbehandlung.- Die verschiedenen Arten des Trinatriumphosphats.- Selbstherstellung des Natriumphosphats.- Spezifischer Phosphatverbrauch.- Die Einwirkung des Phosphate auf alten Kesselstein.- Sonderverfahren.- Die Rolle der Neutral-salze.- Das Barastu-Verfahren.- Die Wasseraufbereitung des Werkes Höchst der ehemal. I.G. Farbenindustrie AG..- Enthärtung unter Verwendung anderer Phosphate.- Ersatz von Phosphat durch Fluorid.- Erzwungene Beschränkung der Phosphatverwendung.- Wasseraufbereitung mit Bariumsalzen.- 11. Ionenaustausch (Adsorbentien).- a) Allgemeines.- b) Basenaustauscher (Kationenaustauscher).- Anorganische Basenaustauscher.- Zeolithische Basenaustauscher.- Fällungsbasenaustauscher.- Basenaustauscher auf Tongrundlage.- Basenaustauscher auf Glaukonit-grundlage.- Wasserstoffaustauscher.- Basenaustauscher auf Kohlegrundlage.- Kunstharzaustauscher.- c) Wiederbelebung (Regenerierung) der Kationenaustauscher.- Mit Chemikalien.- Mit Natriumchlorid (Kochsalz).- Mit Säuren.- Mit Kaliumsalzen.- Vergällung des Wiederbelebungsmittels.- Wiederbelebung von Basenaustauschern mit Grubenwasser, Salzsolen oder Meerwasser.- d) Beurteilung und Prüfung der Basenaustauscher.- Einteilung der Basenaustauscher nach ihrer Kapazität im Zusammenhang mit der zulässigen Durchsatzgeschwindigkeit und dem Filter-widerstand.- Filtergeschwindigkeit und Filterwiderstand.- Entsäuernde Wirkung von Basenaustauschern.- Reinigung verschmutzter Basenaustauscher.- e) Basenaustausch bei eisenhaltigem Rohwasser.- f) Kondensatenthärtung.- g) Umstellung von Fällenthärtung auf Basenaustausch.- h) Einwirkung gechlorten Wassers (Kühlwassers) auf Basenaustauscher..- i) Betriebshilfen für den praktischen Austauscherbetrieb.- k) Anionenaustauscher.- l) Wiederbelebung der Anionenaustauscher.- m) Einbett- und Mischbett-Austausch.- n) Anwendungsmöglichkeiten für alle Ionenaustauscher.- o) Vollentsalzung und Entkieselung durch Ionenaustauscher.- 12. Beseitigung gelöster Salze (Entsalzung) durch Destillation (Verdampfer und Dampfumformer).- a) Bauart von Verdampfern.- b) Bauart von Dampfumformern.- 13. Beseitigung gelöster Salze durch elektrolytische Wasserbehandlung.- a) Elektroosmose.- b) Elektrodialyse.- 14. Elektrische Kesselwasserbehandlung.- 15. Wasserreinigung durch Ultraschall.- 16. Kolloide (Kesselsteingegenmittel).- 17. Entkieselung von Wasser.- 18. Entölung.- a) Mechanische und chemische Entölung.- Abdampfentölung.- Kondensat- und Wasserentölung.- Vorentölung des Wassers.- Nachentölung des Wassers.- Entölung mit Hilfe des Basenaustauschers Invertit.- b) Entölung von Dampf und Wasser mit Aktivkohle und Koks.- 19. Abschlämmung und Absalzung des Kesselinhaltes einschl. Kesselwasser-rückführung.- a) Abschlämmung und Absalzung.- b) Kesselwasserrückführung.- III. Schutz von Kesseln und Zubehör.- A. Schutz gegen äußere Korrosionen und Rost.- B. Verhinderung der Korrosionen an Blechschornsteinen (Saugzug-kaminen).- C. Rauchgasseitige Reinigung von Kesselheizflächen (Entschlakkung).- D. Rauchgasseitige Verschlackungen beim Verfeuern von Salzkohle und Gegenmaßnahmen.- Verkrustungen von Aschenspülrohrleitungen.- E. Erzeugung von Schutzhäuten und Schutzfilmen.- 1. Der Chromschutz.- 2. Wärmedurchlässiger Korrosionsschutz eiserner Kühlrohre.- 3. Schutz durch alkalische Wasserreaktion.- 4. Schutz durch Meta- und Polyphosphat.- 5. Korrosionsverhütung mittels Ammoniak.- 6. Ersatz des Ammoniaks durch andere Chemikalien.- 7. Schutz gegen Schädigungen während eines Betriebsstillstandes.- a) Trockenkonservierung von Kesseltrommeln und Überhitzern.- b) Naßkonservierung.- 8. Amtliche Behandlung stillstehender Dampfkessel.- 9. Schutz durch Kesselinnenanstrich.- 10. Schutz gegen Schäden durch interkristalline Brüchigkeit.- 11. Schutz gegen Schäden durch Kesselstein.- 12. Schutz gegen Schäumen und Spucken.- IV. Bedeutung der Wasserfrage bei Kesselschäden.- V. Das Wasser für den Betrieb von Schiffskesseln.- A. Grundsätzliches.- B. Die Kesselspeisewasserbehandlung auf Schiffen im einzelnen.- 1. Verdampfung des Zusatzwassers.- 2. Innenbehandlung des Kesselwassers.- 3. Versorgung der Schiffskessel mit Speisewasser aus ortsfesten Wasserauf-bereitungsanlagen.- 4. Herstellung von Trinkwasser aus Seewasser.- 5. Speisewasserentgasung auf Seeschiffen.- a) Thermische Entgasung im Schiffsbetrieb.- b) Chemische Entgasung im Schiffsbetrieb.- 6. Schutz des Speisewassers im Schiffsbetrieb gegen Versalzung und Verhärtung.- 7. Befreiung der Verdampferschlangen auf Schiffen vom Steinbelag.- 8. Schäumen und Spucken im Schiffsbetrieb.- 9. Erhaltung der außer Betrieb befindlichen Schiffsdampfkessel.- a) Erhaltungsart I bis IV.- b) Schutz der äußeren Kesselwandungen.- VI. Wasseraufbereitung für ortsbewegliche Dampfkessel.- A. Wasseraufbereitung im Lokomotivbetrieb.- 1. Rohwasserspeisung.- 2. Innere Kesselwasserbehandlung bei Lokomotiven.- 3. Die Speisung von Lokomotiven mit aufbereitetem Wasser.- 4. Hochdrucklokomotiven.- B. Fahrbare Kraftwerke.- C. Wasserenthärtung für Kessel von Dampfkraftwagen.- VII. Wasserbehandlung in Warmwasseranlagen und in Heizanlagen.- A. Warmwasserversorgungsanlagen.- B. Wasserbehandlung in Warmwasserheizungsanlagen.- C. Wasserbehandlung in Dampfheizungsanlagen.- VIII. Richtlinien für die Wasserbehandlung für bestimmte Kesselbauarten.- A. Allgemeines.- B. Kessel mit natürlichem Wasserumlauf.- C. Löffller-Kessel.- D. Schmidt-Hartmann -Kessel.- E. Zwangumlaufkessel.- 1. La Mont-Kessel.- 2. Stufenrohrkessel nach Zoelly.- 3. Dampfkessel mit Stufenverdampfung nach E. J. Romm.- 4. Velox-Kessel.- F. Atmos-Kessel.- G. Drehender Hüttner- und Vorkauf-Kessel.- H. Forssblad-Kessel.- I. Elektro-Dampfkessel.- K. Kurze Zusammenfassung zu A bis I.- L. Zwangdurchlaufkessel.- 1. Zwangdurchlaufkessel mit Abscheideflasche.- 2. Zwangdurchlaufkessel ohne Abscheideflasche (Benson-kessel).- M. Zusammenfassung der Erfahrungen mit Sonderkesseln.- N. Wasserbehandlung für Kessel mit überkritischem Druck.- O. Wasserbehandlung für Atomreaktoren und Kernkraftwerke.- 1. Allgemeines.- 2. Zusatzwasserbehandlung für Swimmingpool-Reaktoren und Kernkraftwerke.- 3. Aufbereitung des Umlaufwassers in Swimmingpool-Reaktoren.- 4. Wasserbehandlung in Atomkraftwerken.- 5. Abwässer.- IX. Das Wasser als Mittel zur Kondensatorkühlung.- A. Allgemeines.- B. Die echte Wasserkühlung.- C. Der Rückkühlbetrieb.- 1. Zusatzwasseraufbereitung für den Kühlturmkreislauf.- 2. Eindickungsgrenze für die Härteausscheidung.- 3. Beseitigung der Karbonathärte.- a) Entkarbonisierung mit Kalk.- b) Impfung mit Säuren und sauer reagierenden Salzen.- c) Rekarbonisierung von Köhlwasser.- d) Basenaustausch.- e) Entkarbonisierung durch Wasserstoffaustausch.- f) Kuhlwasserbehandlung mit Metaphosphat.- Grundlagen des Verfahrens.- Grenzen des Verfahrens.- Filterverkrustung durch metaphosphathaltiges Wasser.- Ersatz für Natriumhexametaphosphat.- Trilon.- Verwendung eines mit Metaphosphat behandelten Kuhlwassers als Zusatzspeise-wasser für Dampfkessel.- g) Bekämpfung von Kleinlebewesen im Kondensatorkühlwasser.- Betriebsschwierigkeiten.- Abhilfemaßnahmen.- Ab-tötung von Kleinlebewesen durch Chlorgas oder Chloramine.- Das Chlordioxydverfahren.- Abtötung von Kleinlebewesen durch Sulfoniumverbindungen.- Abtötung von Algen und Pilzen durch Bleichlaugen.- Oligodynamische Algenabtötung im Kondensatorkühlwasser.- Verhinderung von Algenwachstum durch Perhydrol.- Verhinderung von Algenwachstum durch Chloramin + Perhydrol.- Verhütung von Wasserstein-ansatzen in Kondensatoren durch Förderung des Bakterienwachstums.- 4. Gefährdung von Kondensatorrohren durch alkalisches Kühlwasser.- 5. Instandhaltung der Kühltürme, Konservierung.- 6. Gefährdung von Beton-Kühlwerken durch Bildung des Zementbazillus.- X. Abschließende Beurteilung der Aufbereitungsverfahren in technischer Hinsicht.- XI. Die Kosten der Wasseraufbereitung.- A. Anlagekosten.- B. Laufende Kosten.- C. Gesamtübersicht.- Schrifttumsverzeichnis.- Namenverzeichnis.