72-uren werking zonder toezicht

In verschillende landen is het tegenwoordig mogelijk om een toelating te bekomen om een stoomketel installatie gedurende 72 uren te laten werken zonder toezicht. Als belangrijkste regel om een 24/72 uren werking zonder toezicht te bekomen, dient de installatie uitgerust te zijn volgens de EN 12952-7 of EN 12953-6 inclusief de hoofdstukken de betrekking hebben tot of gelijkwaardig zijn aan de TRD 604, inclusief alle hoofdstukken, standaarden of dergelijke meer die er betrekking op hebben.

De actuele minimale Duitse normen omvatten de werkings- en controleparameters volgens TRD 604 en TRD 611. Er worden drie stoomketelwater kwaliteiten onderscheiden in de betreffende richtlijnen:

1) Mineraalvrij aanmaakwater

Typische geleidbaarheid < 0.2 µS/cm bij 25 ºC gemeten na een sterk zure kationwisselaar en een silicium gehalte van < 0.02 mg/l. Mineraalvrij water wordt typsch gebruikt in krachtcentrales en wordt aangemaakt door polijsten van water dat reeds gedemineraliseerd is. Het polijsten zelf gebeurt ofwel door een gemengd bed installatie of met een EDI toestel wat een electronisch geregenereerd mengbed toestel is. 

2) Mineraalarm aanmaakwater

Met een typische geleidbaarheid van < 50 µS/cm bij 25 ºC. Mineraalarm water wordt gewoonlijk bereidt in een duplex ionenwisselaar of in een omgekeerd osmose installatie en wordt gebruikt als stoomketelwater voor industriële stoomketels.

3) Mineraalhoudend aanmaakwater

Met een typische geleidbaarheid van > 50 µS/cm bij 25 ºC en bereid door het ontharden van leidingwater waarbij de hardheid verwijderd wordt, alhoewel het mineraalgehalte praktisch onveranderd blijft.

Minimale vereisten voor de waterbehandeling

In de industrie wordt stoom veelal gemaakt in buizenbundel stoomketels. De werkdruk van deze ketels is typisch lager dan 68 bar en meestal worden deze ketels gevoed met zacht water dat eveneens arm aan mineralen is. De waterbehandeling voor deze stoomketels dient

  • veilig te zijn voor het personeel dat de ketel bedient
  • het risico op ernstige en dure ketelproblemen minimaliseert

Onafhankelijk van het feit of de ketel gevoed wordt met mineraalarm of gemineraliseerd water, blijven de vereisten volgens de TRD 611 richtlijn

  • de hardheid van het voedingswater is maximaal 0.056 ºDH
  • het zuurstofgehalte (O2) is maximaal 0.02 mg/l
  • de pH is > 9

In bepaalde gevallen, kan de maximale hardheid van het ketelvoedingswater van 0.056 ºGH bereikt worden met een ontharder. Of dit mogelijk is hangt af van de samenstelling van het ruw water. Indien dit niet mogelijk is dient het water verder gedemineraliseerd te worden. In verband met de werking van de ketel zal steeds gedemineraliseerd water verkozen worden, omdat het belangrijk is om

  • het vermijden van corrosie en slijtage aan de ketel, het stoom- en condensaatsysteem
  • vehinderen van neerslagvorming op de verwarmingsoppervlakten
  • zuivere en droge stoom garanderen, zonder het risico van meesleep van schuim of water
  • het verminderen van de spui waardoor het energieverlies verminderd wordt

Demineralisatie in een omgekeerd osmose installatie

Het werkingsprincipe van een omgekeerd omsose installatie is gebaseerd op het drukken van het water dat gedemineraliseerd moet worden doorheen de membranen van de installatie, om zo mineralen tegen te houden. Net dit tegenhouden van mineralen maakt het noodzakelijk om het aanmaakwater voor te behandelen vóór de omgekeerd osmose. De voorbehandeling is bedoeld om de precipitatie van calcium op de membranen te verhinderen. Dit kan door ontharden van het aanmaakwater omdat dit proces de calcium uit het water verwijdert. Als alternatief kan een zogenaamd antiscalant product gedoseerd worden, dat het calcium in oplossing houdt. Er dient rekening mee gehouden te worden dat het mineraalgehalte en het calciumgehalte in het water met behulp van een omgekeerd osmose installatie met ongeveer 98 %  verminderd wordt. Wanneer een antiscalant gedoseerd wordt zal ongeveer 2 % van de hardheid van het leidingwater doorheen de membranen passeren. Deze doorlaat moet overeenkomen met de vereiste van maximaal 0.056 ºDH in het stoomketelwater. Daarom dient, om deze nrom te halen, de hardheid in het leidingwater maximaal 2.8 ºDH te bedragen, wat meestal niet het geval is. Het besluit is daarom dat de voornaamste regel is dat het noodzakelijk is om het water te ontharden vooraleer het door de omgekeerd osmose geleid wordt, teneinde te voldoen aan de vereisten van de TRD 611 richtlijn. Indien daarentegen voor een oplossing gekozen wordt die gebaseerd is op het doseren van een antiscalant, kan de hardheid verwijderd worden uit het gedemineraliseerd water, door het plaatsen van een ontharder na de omgekeerd osmose installatie. 

Zuurstofverwijdering in een thermische ontgassers

Immediately before the demineralized water is run to the boiler the oxygen must be removed in a thermal deaerator. In a thermal deaerator the water is heated with steam and the deaerator itself works at a constant overpressure of 0.2 bar corresponding to a boiling point temperature of 104 °C. The purpose of heating the water is that the solubility of a gas in water decreases with rising temperature. Thus the viscosity of the water is reduced and the release of dissolved gases is furthered. In the end, a solvent is dosed to the boiler feedwater to increase the pH-value of the water to > 9. Thus a corrosion preventing magnetite coat is created in the boiler.  

Vereisten voor de controle van aanmaakwater

In order to change boiler operation from 24 hours of monitoring without guard to 72 hours the risk – as is the case with 24 hours of monitoring without guard – must normally be estimated as to penetration of oil, grease, acid, lye, salt water, and raw water in the water cycle. Furthermore, it must be described what happens if the specifications for makeupwater are not observed, that is, a description of how an automatic stop is done. If there is risk of penetration of oil or grease into the boiler feedwater, it is necessary to install equipment for continuous supervision of the boiler feedwater. Suitable supervision aggregates must start an optical or an acoustical alarm when the boiler feedwater's contents of oil or grease are > 3 mg/l. The alarm must be maintained until a boiler attendant stops the alarm. At an oil or grease content > 5 mg/l, the burner of the boiler must be automatically stopped by the installed supervision aggregate. 

In order to change from 24 hours of monitoring without guard to 72 hours the hardness in the water must be continuously monitored when using saline water e.g. softened boiler feedwater. If the limit value is exceeded, the water supply to the makeupwater tank must be automatically stopped, that is, if a contamination of the makeupwater happens or there is risk of pollution of the condensate a continuous monitoring must take place. If the allowable level is exceeded, pollution of the feed­water tank must be prevented. This can be done by making a bypass for polluted condensate over the feedwater tank. Through this bypass the polluted water is conducted to the drain. Alternatively, the boiler's burner can be stopped. An aggregate for automatic hardness monitoring on the makeup­water line is best installed after the softening plant. The advantage of this is that the membranes of the reverse osmosis plant are protected against precipitation of hardness. When using salt-free boiler feedwater the conductivity of the boiler feedwater must be continuously monitored.

If the requirements of the TRD 611 are exceeded, the water supply must be automatically stopped. Another important condition to be mentioned at the end is that the conductivity of boiler water must be continuously monitored. If the conductivity is exceeded, the burner of the boiler must be automatically stopped.

Lees meer

 

Links