Kosteneffiziente, maßgeschneiderte Wasserbehandlung für Kraftwerke

Der Spezialchemie-Konzerns LANXESS ist bei der diesjährigen Fachkonferenz „Chemie im Kraftwerk“ des VGB PowerTech e. V., die vom 23. bis 24. Oktober 2019 in Würzburg stattfindet, mit zwei Vorträgen vertreten. Auf der begleitenden Fachausstellung präsentiert der Geschäftsbereich Liquid Purification Technologies (LPT) seine Ionenaustauscher der Marke Lewatit und Membranelemente der Reihe Lewabrane für die Kraftwerkschemie – der Fokus liegt dabei auf Produkten für die Kondensatreinigung. Darüber hinaus werden Module der Software LewaPlus für die Anlagenauslegung in Kraftwerken vorgestellt.

Umkehrosmose-Anlagendaten zur statistischen Voraussage

Am 23. Oktober 2019 hält Uli Dölchow, Anwendungstechniker im Technischen Marketing Lewabrane, den Vortrag „Verwaltung und Auswertung von UO-Anlagendaten zur optimalen Prozesskontrolle“. Von einer Umkehrosmoseanlage (UO) wird erwartet, dass sie eine bestimmte Menge an Wasser in einer gewünschten Qualität liefert. Dabei soll sich der Zulaufdruck innerhalb eines festgelegten Bereichs bewegen, da dieser maßgeblich die Betriebskosten bestimmt. Jedoch kann sich der Zulaufdruck durch Fouling gravierend ändern. Verunreinigungen können gut entfernt werden, wenn sie rechtzeitig erkannt werden. Daher sollte eine regelmäßige Überwachung und Auswertung der Leistungsdaten und Prozessparameter ein wesentlicher Bestandteil des Betriebs einer UO-Anlage sein. Die Leistung von UO-Membranen wird durch unterschiedliche Parameter, wie die Zusammensetzung des Zulaufs oder der Temperatur, beeinflusst. Daher ist es in der Praxis häufig nicht direkt erkennbar, ob eine veränderte Anlagenleistung auf Fouling zurückzuführen ist oder nur der Einfluss schwankender Parameter zum Tragen kommt. Im ungünstigsten Fall überlagern sich unterschiedliche Effekte derart, dass es zu Fouling kommt, ohne dass eine Veränderung des Drucks beobachtet werden kann und infolgedessen der richtige Zeitpunkt zum Reinigen verpasst wird.

Es werden zwei Möglichkeiten vorgestellt, die Leistung einer UO-Anlage zu bewerten. Dabei basiert die erste Möglichkeit auf einer Vergleichsrechnung mit einer Auslegungssoftware. Diese Methode ist hilfreich, wenn nur wenige Daten zur Verfügung stehen. Als zweite Möglichkeit wird die Normalisierung bewertet, bei der aktuelle Anlagendaten im Verhältnis zu einem Referenzpunkt gestellt werden. Es wird beleuchtet, warum eine Normalisierung gegenüber einer Vergleichsrechnung vorteilhaft und daher zu bevorzugen ist. Für die Normalisierung wird häufig Excel als Hilfsmittel verwendet. Eine Excel-Auswertung ist jedoch gerade bei großen Datenmengen schwierig und bietet nicht ausreichend Schutz vor Manipulationen. Eine neue Datensoftware, die dies verbessert, wird vorgestellt.

Ionenaustauscher für den Einsatz im Kondensatkreislauf

Hans-Jürgen Wedemeyer, Manager Technical Marketing Water Solutions, hält am Nachmittag den Vortrag „TOC-Problematik bei der Produktion von Kesselspeisewasser“. Darin beschreibt er Möglichkeiten, um bei der Produktion von Kesselspeisewasser gelösten organischen Kohlenstoff (englisch: total organic carbon) mittels verschiedener Ionenaustauscher zu entfernen. TOC ist unerwünscht, da es zur Bildung von Kohlenstoffdioxid oder organischen Säuren im Kraftwerk kommen kann und sich die Betriebsbedingungen im Kondensatkreislauf verschlechtern können. Wedemeyer erklärt die Klassifizierung der verschiedenen Arten von TOC im Rohwasser. Er geht zudem auf die Auswirkungen von Polystyrolsulfonsäuren in der Demineralisierungs-Anlage bei der Herstellung von Kesselspeisewasser ein. Als Lösungsansätze stellt er Reinigungsmöglichkeiten für Ionenaustauscher vor, die mit TOC verunreinigt worden sind.

Ionenaustausch und Umkehrosmose Hand in Hand

Ionenaustauscherharze von LANXESS tragen zu einem effizienten, sicheren und zuverlässigen Betrieb von Kraftwerken bei. Sie werden zur Demineralisierung des Kühl- und Kesselspeisewassers und zur Kondensatreinigung in den Wasser-Dampf-Kreisläufen eingesetzt, die das Herzstück aller thermischen Kraftwerke darstellen. Aufgrund der hohen Regenerierfähigkeit der Harze sowie der chemischen und mechanischen Stabilität sind lange Standzeiten möglich – dies gewährleistet einen ökonomischen Betrieb der Kraftwerke. Um Kesselspeisewasser in Kraftwerken aufzubereiten, wird Ionenaustausch häufig in Kombination mit Membrantechnologie eingesetzt. LANXESS bietet dafür Membranelemente der Reihe Lewabrane an, die sich durch lange Lebensdauer, gute Permeatausbeute und Salzrückhaltung bei geringem Energiebedarf auszeichnen.

Ausführliche Informationen zu den Produkten von LANXESS für die Wasseraufbereitung bietet der Internetauftritt http://lpt.lanxess.de.