Absalzung

Unter Absalzung versteht man die Ausschleusung von Kessel- oder Kreislaufwasser aus z. B. Dampfkesseln oder Verdunstungskühlern mit dem Ziel, den Salzgehalt des Wassers und damit Korrosion und Ablagerungen zu verringern.

Hintergrund

Bei Dampfkesseln führen die Speisewasserpumpen ständig frisches Wasser nach, um den Wasserverlust, der durch die Verdampfung entsteht, zu kompensieren. Ebenso muss bei Verdunstungskühlern der Verlust durch Verdunstung ständig durch Nachspeisung von Frischwasser ausgeglichen werden. Stets wird dem Wasser lediglich chemisch reines Wasser entzogen, Salze und Härtebildner bleiben zurück. Dadurch steigt deren Konzentration im zurückbleibenden Wasser stetig an, was zu verstärkter Korrosion und Ablagerungen führen kann. Deswegen muss durch Ausschleusung von Wasser regelmäßig der Salzgehalt reduziert werden, um selbigen in gewissen Grenzen zu halten. Dies geschieht manuell oder automatisch durch sogenannte Absalzventile.

Wichtige Größen

Eindickungszahl

Die Eindickungszahl $EZ$ ist eine Größe der Dimension Zahl, die das Verhältnis zwischen dem zulässigen Salzgehalt des Wassers im Prozess $S$ und dem Salzgehalt des nachgeführten Wassers $s$ beschreibt:

$EZ={\frac {S}{s}}$

Zusatzwassermenge

Die Zusatzwassermenge $Q_{zu}$ , die notwendig ist, um $S$ nicht zu überschreiten, berechnet sich aus der verdunstenden bzw. verdampfenden Wassermenge $Q_{v}$ und der Eindickungszahl $EZ$ zu

$Q_{zu}=Q_{v}{\frac {EZ}{EZ-1}}$ .

Das Zusatzwasser $Q_{zu}$ gleicht also einerseits den Wasserverlust $Q_{v}$ aus, andererseits „verdünnt“ es das verbleibende Wasser so weit, dass $S$ nicht überschritten wird.

Absalzverlust

Der Absalzverlust $Q_{a}$ ist die Differenz zwischen dem zugeführten Wasser $Q_{zu}$ und dem entweichenden Wasser $Q_{v}$ , welche aus dem Prozess entfernt werden muss, um die Gesamtwassermenge konstant zu halten:

$Q_{a}=Q_{zu}-Q_{v}$

Der Absalzverlust kann auch in Abhängigkeit von der Eindickungszahl ausgedrückt werden:

$Q_{a}=Q_{v}{\frac {1}{EZ-1}}$

Minimierung des Wasserbedarfs

Benötigtes Zusatzwasser in Abhängigkeit von der Eindickungszahl bei verschiedenen Verdunstungsmengen

Aus den Formeln geht hervor, dass durch Erhöhung der Eindickungszahl, also durch Reduktion des Salzgehaltes im Nachspeisewasser $s$ , die zuzuführende Wassermenge $Q_{zu}$ reduziert und damit Wasser gespart werden kann. Insbesondere für Eindickungszahlen kleiner ca. 2 steigt die benötigte Zusatzwassermenge $Q_{zu}$ stark an. Für große $EZ$ , also wenn im Vergleich zum Wasser im Prozess sehr salzarmes Wasser zugesetzt wird, nähert sich $Q_{zu}$ an $Q_{v}$ an. Es wird dann fast nur der Verlust $Q_{v}$ kompensiert, der Absalzverlust $Q_{a}$ geht dann gegen null.

In der Praxis kann $s$ nicht beliebig klein gewählt werden, sondern hängt vom zur Verfügung stehenden Versorgungswasser ab. Die Eindickungszahl $EZ$ gibt dann an, um welchen Faktor der Salzgehalt im Prozess $S$ höher ist. Es wird dann in der Regel eine Eindickungszahl von 2 bis 4 gewählt, um einerseits die Zusatzwassermenge $Q_{zu}$ möglichst gering zu halten und andererseits den Salzgehalt $S$ nicht zu stark ansteigen zu lassen. Ein höheres $EZ$ und damit ein höheres $S$ würde nur zu einer unwesentlichen weiteren Wasserersparnis führen.

Absalzventile

Absalzventil

Absalzventile dienen der kontrollierten Ausschleusung des Absalzverlustes $Q_{a}$ . Ihre Funktion ähnelt damit derer von Abschlammventilen. Durch permanente Kesselwasserüberwachung leisten die Armaturen einen erheblichen Beitrag zum Anlagen- und Personenschutz.

Ihre bevorzugten Einsatzgebiete sind:

Manuelle Absalzventile

Bei manuellen Absalzventilen erfolgt über den Handhebel anhand der Skalierung eine Einstellung der kontinuierlichen Absalzmenge. Durch geeignete Konstruktion des Kegels der Absalzventile, der Stufendüse, kann die Ausschleusung geräusch- und verschleißarm erfolgen. Eine freie Wahl der Ventilkennlinie ermöglicht eine optimale Anpassung an die Speisewasser- und Kesselwasserqualität sowie an die Kesselleistung. Für eine manuelle Probenentnahme ist in der Regel unterhalb des Ventiles druckseitig ein Probenentnahmeventil vorhanden.

Automatische Absalzventile

Bei den automatischen Absalzventilen erfolgt die Einstellung der Absalzmenge über einen elektrischen Stellantrieb, der auf dem manuellen Absalzventil montiert ist. Die Ansteuerung des Stellantriebes erfolgt über einen Leitfähigkeitsregler. Ob und wie weit das Ventil geöffnet wird, ist abhängig von der über eine Leitfähigkeitselektrode mit automatischer Temperaturkompensation gemessene Leitfähigkeit im Kesselwasser. Die automatischen Absalzventile finden besonders in Anlagen Anwendung, die wachfrei betrieben werden.

Literatur

Georg Haberberger, Dieter Blanck: Kühlverfahren. In: Christof Lechner, Jörg Seume (Hrsg.): Stationäre Gasturbinen. 2. Auflage. Springer, Heidelberg/Dordrecht/London/New York 2010, ISBN 978-3-540-92787-7, Kapitel 5.5.3, S. 228 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

Wasserverluste und Wasserbehandlung in Kühlkreisläufen. (PDF; 39 kB) AV-Technik, abgerufen am 20. Oktober 2012.

GESTRA AG Bremen: GESTRA Prospekt Ausrüstung von Energiezentralen
GESTRA AG Bremen: GESTRA Information B 1-2