Zuverlässige Additive für Kesselwasser, Kühlkreisläufe, Membrananlagen und Abwasserbehandlung in der Kraftwerke & KWK-Anlagen

Warum die Auswahl entscheidend ist
Werkstoffe (Stahl vs. Kupferlegierungen), Druck/Temperatur und Kesselkonstruktion bestimmen, ob AVT(R) (reduzierend), AVT(O)/OT (oxygenated treatment) oder Phosphat-/Na/PO₄-Regime sinnvoll ist. Die falsche Strategie führt zu FAC (flow-accelerated corrosion), Phosphat-Hideout, Turbinenablagerungen oder Leitschwankungen.

Bewährte Auswahllogik

• All-ferrous, einmal-durchströmende/HRSG & Ultra-Hochdruck: häufig AVT(O)/OT (gezielte, niedrige O₂-Führung) zur Minimierung von FAC in Speise-/Econ-Bereichen.

• Kupferhaltige Systeme / ältere Drumkessel: bevorzugt AVT(R) (reduzierende Bedingungen mit Sauerstoffbindern), da Cu-Legierungen OT schlecht tolerieren.

• Drumkessel mit Phosphatkontrolle: Koordiniert/congruent Phosphat (Na/PO₄-Verhältnis) zur Belagkontrolle im Trommelkessel; Phosphat-Hideout durch enge Leit- und Na/PO₄-Überwachung vermeiden.

• Filmbildner/FFS (Film-Forming Substances): als ergänzende Maßnahme (nicht Ersatz) zur Passivschicht-Stabilisierung in Start/Stop-intensiven HRSG-Betrieben – OEM- und IAPWS-konform einsetzen.

Additive & Umsetzung (ALMA AQUA)

• Alkalisierung (Ammoniak/Amine) für das spezifizierte pH-Fenster in Speise-/Kondensat.

• Sauerstoffbinder (z. B. Sulfit-Systeme oder moderne Alternativen) bei AVT(R).

• Phosphate für Drumkessel mit Na/PO₄-Regime, überwacht via CACE (kationische Leitfähigkeit) & Natrium.

• Filmbildner mit kontrollierter Dosierung und Nachweis (z. B. durch organik-sensitive Messgrößen) zur Schichtintegrität.

Monitoring – was zählt
CACE & spezifische Leitfähigkeit, Fe/ Cu-Transport (ppb-Trend), Natrium/Silizium im Dampf/Kondensat, gelöster O₂ (je nach Regime), Differenzdrücke/Temperaturen in risikobehafteten FAC-Zonen.

Haupttreiber der Schäden

• FAC: zu geringe Oxidschicht-Stabilität in schwach reduzierenden, hohen Fließgeschwindigkeiten/hoher Turbulenz.

• Lochfraß unter Ablagerungen: metallische Partikel/Salze fördern unterfilmische Korrosion.

• Turbinenempfindlichkeit: minimale Trägerverunreinigungen (Na⁺, SiO₂, Organik) führen zu Ablagerungen/Erosion.

Schutzkonzept mit Additiven & Betrieb

• Alkalisierungsmittel (Ammoniak/Amine): im OEM-/IAPWS-pH-Fenster fahren; bei langen Rückläufen neutralisierende Amine mit passender Verteilungszahl einsetzen.

• AVT(O)/OT bei all-ferrous HRSG: geringe O₂-Zugabe zur Oxidschicht-Stabilisierung; AVT(R) bei Cu-Legierungen.

• Filmbildner (FFA/FFP) als dünner hydrophober Schutzfilm in problematischen Rücklauf-/Feuchtzonen; Dosierung & Nachweis dokumentiert.

• Kondensataufbereitung: CPU/Polisher (starksaure Kation/Anion) begrenzen Spuren-Ionen; Bypass-Strategien zur Harzschonung.

• Sauberkeit: Seitenstrom-Filter & Spülstrategien gegen Partikeltransport.

Überwachung & Grenzindikatoren
CACE-Trend, Fe/Cu-ppb (Transport), Na & Silikat im Dampf/Kondensat, O₂ je nach Regime, TOC/UV-254 (organische Einträge bei FFS), Δp-Anstiege als Fouling-Indikator.

Systembesonderheiten
Hohe Wärmelasten, große Oberflächen und wechselnde Rohwässer (Oberflächen-/Brackwasser, Teilstrom-RO) erzeugen Scaling-, MIC-/Biofouling- und Korrosionsrisiken. Gleichzeitig sind Wasserbilanz & Absalzung wirtschaftlich kritisch.

Chemische Steuerung (ALMA AQUA)

• Härtestabilisatoren/Antiscalants: Hemmung von CaCO₃, CaSO₄, Ba/Sr-Sulfaten, Silikat; Fahrweise nach Sättigungsindizes/Projektdaten.

• Korrosionsinhibitoren: phosphonat-/organische Systeme passend zu CS/Cu/Al-Werkstoffen; Zink-freie Optionen für Umweltauflagen.

• Biozide: rotierendes oxidativ/nicht-oxidatives Programm gegen MIC/Biofilm; Entschäumer für stabile Kühlturmhydraulik.

• Dispergatoren: Partikel-/Schlick-Kontrolle, halten Ablagerungen mobil.

Betriebs- & Messkonzept

• Zykluszahl/Absalzung vs. Rohwasser & Umweltauflagen optimieren.

• Online-KPIs: pH, Leitfähigkeit, ORP, Trübung/SDI, Nährstoffe, ΔT/Δp.

• Seitstromfiltration (1–5 %) reduziert Partikel-/Biofouling.

• Materialschutz: Opferanoden/ICCP an exponierten Komponenten, Kompatibilität mit Inhibitoren prüfen.

Herkunft & Belastungen
Abblut aus Kühlsystemen/Kesseln, Spül- & Reinigungswässer, ionentauscher-Regenerate. Typische Lasten: Härte/Salze, Phosphate, Eisen/Kupfer, organische Reststoffe, Biozide.

Behandlungskette (modular)

• Fällung/Flockung & pH-Steuerung: Abtrennung von Metallen/Phosphat/Silikat; Polymere für entwässerbare Flocken.

• Oxidative Stufen (z. B. Peroxid-basiert) zur CSB-/Farb-Reduktion, Entgiftung reaktiver Spezies.

• Membranrouten: UF als Schutz, RO zur Rückgewinnung; bei hoher Salzfracht evtl. EFC/Crystallisatoren oder ZLD-Konzepte.

• Kreislaufführung: RO-Permeat als Zusatz-/Speisewasser; Konzentrat in chemisch-physikalische Linie zurückführen.

Additiv-Kompatibilität
ALMA AQUA Formulierungen sind RO-/UF-verträglich, minimieren Scaling/Fouling und sind so gewählt, dass Downstream (Bio/RO) nicht beeinträchtigt wird.

Nutzen

• Sichere Grenzwerte und reduzierte Entsorgungskosten

• Wasserwiederverwendung (Permeat) senkt Rohwasser- und Energiebedarf

• Planbare Betriebskosten dank schlammoptimierter Fäll/Flock-Pakete

Warum Lastwechsel kritisch sind
Moderne KWK-Anlagen und HRSG (Heat Recovery Steam Generators) fahren oft im Flexbetrieb – schnelle Starts, häufige Lastwechsel, Teillast. Das belastet die Wasserchemie enorm: pH-Schwankungen, Sauerstoffeinträge, FAC-Risiken und instabile Passivschichten sind die Folge.

Additiv-Strategien für flexible Fahrweise

• Schnell reagierende Sauerstoffbinder: verhindern Korrosionspeaks beim Anfahren.

• Aminkombinationen mit hoher Verteilungszahl: sichern gleichmäßigen pH in langen Rückläufen auch bei wechselnden Temperaturen.

• Filmbildner (FFS): schützen bei wiederholten Kondensations- & Verdampfungszyklen durch stabile hydrophobe Schichten.

• Phosphat-Strategie im Drumkessel: eng überwacht (Na/PO₄-Verhältnis), um „hideout“-Effekte bei Teillast zu vermeiden.

Monitoring & Betriebshinweise

• Online-O₂, Leitfähigkeit (CACE), Fe-Transport & Δp-Trends.

• Automatisierte Dosierung, gekoppelt an Laständerungen.

• Periodische Metallanalytik (Fe/Cu) zur FAC-Prävention.

Praxisnutzen
Auch im Flexbetrieb bleiben Kessel, HRSG und Rohrsysteme geschützt, Stillstandskorrosion wird vermieden und die Verfügbarkeit für den Netzregelbetrieb gesichert.

Warum Filmbildner zunehmend wichtig sind
Filmbildende Substanzen (FFS) auf Basis von Amiden/Aminen werden als Ergänzung zu klassischen AVT/OT-Regimen eingesetzt. Sie legen ultradünne Schutzschichten auf Metalloberflächen und schützen besonders sensible Bereiche wie nasse Rückläufe, Luftkühler oder tieftemperierte Kondensationszonen. Fehlerhafte Anwendung kann jedoch Turbinenablagerungen, Schaum oder Analytikprobleme verursachen.

Einsatz- und Dosierstrategie

• Einführung mit definierter „initial dose“, danach Umstellung auf niedrige kontinuierliche Dosierung.

• Kombination mit AVT(O)/AVT(R), kein Ersatz – pH-Steuerung bleibt zentral.

• Dosierstellen: ideal in Speisewasser oder direkt vor CPU-Ausgang, um homogene Verteilung sicherzustellen.

• CIP & Reinigung: keine Rückstände in Harzen, daher Kompatibilität prüfen.

Nachweis & Kontrolle der Wirksamkeit

• Indirekter Nachweis über Fe-Transport (ppb-Trend): sinkende Werte bestätigen Schutzwirkung.

• Organik-Überwachung (TOC/UV-254): zu hohe Peaks deuten auf Überdosierung oder Abbauprodukte hin.

• Visuelle Inspektionen bei Revisionen (Schichtbild, Oberflächenglanz).

• OEM/IAPWS-konforme Testreihen vor breitem Einsatz durchführen.

Praxisnutzen
Filmbildner ermöglichen zusätzlichen Schutz an kritischen Schwachstellen, reduzieren FAC-Risiken im Rücklauf und verlängern die Anlagenstandzeit – bei kontrolliertem Einsatz mit belastbarem Monitoring.