Waterbehandeling voor stoominstallaties

Waarom is waterbehandeling bij een stoomketel belangrijk?

In een stoomketel wordt water onder hoge temperatuur en druk omgezet in stoom. Stoffen die met het voedingswater in de installatie terechtkomen, kunnen daarbij achterblijven of reageren met metalen installatieonderdelen.

Zonder passende behandeling en regeling kunnen onder andere kalkachtige afzettingen, corrosie en een te hoge concentratie opgeloste stoffen ontstaan. Deze problemen kunnen de warmteoverdracht verslechteren en de betrouwbaarheid van de installatie beïnvloeden.

Een passende waterbehandeling helpt om:

• afzettingen in de ketel te beperken;
• corrosie door opgeloste zuurstof tegen te gaan;
• de warmteoverdracht in de ketel te ondersteunen;
• onnodig water- en energieverlies door spuien te beperken;
• de technische levensduur van installatieonderdelen te ondersteunen;
• een stabiele en betrouwbare stoomproductie mogelijk te maken.

Welke problemen kan een verkeerde waterkwaliteit veroorzaken?

Problemen met ketelwater ontstaan vaak geleidelijk. Een installatie kan blijven functioneren terwijl vervuiling, afzettingen of corrosie zich verder ontwikkelen. Daardoor worden afwijkingen soms pas zichtbaar bij onderhoud, een storing of een periodieke inspectie.

Ketelsteen en afzettingen

Hardheidsvormende stoffen en andere verontreinigingen kunnen zich op verwarmde oppervlakken afzetten. Zo ontstaat een isolerende laag tussen de warmtebron en het water. Dit kan de warmteoverdracht verminderen en de materiaaltemperatuur verhogen.

Corrosie

Opgeloste zuurstof en andere chemische omstandigheden kunnen corrosie veroorzaken in de ketel, voedingswaterleidingen en condensaatleidingen. De kans en vorm van corrosie hangen af van de waterkwaliteit, temperatuur, installatie en bedrijfsomstandigheden.

Te hoge concentratie opgeloste stoffen

Wanneer water verdampt, blijven opgeloste stoffen grotendeels in het ketelwater achter. Zonder passende spuiregeling kan de concentratie te ver oplopen. Dit kan de werking van de ketel en de kwaliteit van de geproduceerde stoom beïnvloeden.

Onnodig water- en warmteverlies

Wanneer meer ketelwater wordt gespuid dan technisch nodig is, gaan warm water, energie en behandeld suppletiewater verloren. Een passende regeling helpt om de spuistroom af te stemmen op de toestand van het ketelwater.

Waterbehandeling begint bij het ketelvoedingswater

Het voedingswater van een stoomketel bestaat meestal uit teruggevoerd condensaat en aanvullend suppletiewater. De verhouding tussen beide waterstromen en de kwaliteit ervan hebben invloed op de benodigde behandeling.

Voor een goede technische beoordeling zijn onder andere de volgende gegevens relevant:

• de kwaliteit en herkomst van het suppletiewater;
• de hoeveelheid teruggevoerd condensaat;
• de werkdruk en capaciteit van de stoomketel;
• de temperatuur van het voedingswater;
• de aanwezigheid van zuurstof en hardheidsvormende stoffen;
• de geleidbaarheid van het ketelwater;
• de huidige spuihoeveelheid;
• de toegepaste ontgassing en dosering;
• de voorschriften van de ketelfabrikant.

De juiste technische oplossing kan daarom niet uitsluitend op basis van het ketelvermogen worden gekozen. Ook de samenstelling van het water en de bedrijfsvoering moeten worden meegenomen.

Sproeiontgasser voor ketelvoedingswater

Een sproeiontgasser wordt gebruikt om opgeloste gassen, waaronder zuurstof, uit het ketelvoedingswater te verwijderen. Dit helpt om het risico op zuurstofcorrosie in de ketel en de omliggende installatie te beperken.

In de ontgasser wordt het voedingswater verdeeld en verwarmd. Door het water intensief met stoom in contact te brengen, kunnen opgeloste gassen worden afgevoerd voordat het water naar de stoomketel wordt gepompt.

Bij de selectie en technische inpassing van een sproeiontgasser kijken we onder andere naar:

• de capaciteit van de stoomketel;
• de hoeveelheid voedingswater;
• de temperatuur van het retourcondensaat;
• de beschikbare ruimte;
• de benodigde pompen en niveauregeling;
• de aansluiting op de bestaande ketelinstallatie;
• de besturing en beveiliging van het systeem.

Prokal levert sproeiontgassers als onderdeel van energiebesparende en bedrijfszekerheidsgerichte stoomoplossingen.

Condensaat terugvoeren naar de stoomketel

Condensaat ontstaat wanneer stoom zijn warmte aan het productieproces heeft afgegeven. Wanneer het condensaat voldoende schoon is, kan het worden opgevangen en teruggevoerd naar het voedingswatersysteem.

Teruggevoerd condensaat is doorgaans warmer dan nieuw suppletiewater. Door dit water opnieuw te gebruiken, hoeft minder koud water te worden toegevoegd en opnieuw te worden opgewarmd.

Een condensaatsysteem kan bijdragen aan:

• minder verbruik van suppletiewater;
• hergebruik van aanwezige warmte;
• een lagere behoefte aan aanvullende waterbehandeling;
• een hogere voedingswatertemperatuur;
• een efficiëntere werking van de stoominstallatie.

Of condensaat kan worden teruggevoerd, hangt af van de toepassing en het risico op verontreiniging. Vervuild condensaat mag niet zonder technische beoordeling naar de ketelinstallatie worden teruggebracht.

Condensaattank en voedingswatervoorziening

Een condensaattank vangt retourcondensaat op en kan tevens onderdeel zijn van de voedingswatervoorziening van de stoomketel. De tank vormt daarmee een belangrijke schakel tussen het condensaatsysteem, het suppletiewater en de ketelvoedingspompen.

Bij de technische uitvoering moet rekening worden gehouden met:

• de hoeveelheid terugkerend condensaat;
• de benodigde opslagcapaciteit;
• de temperatuur en druk van het retourcondensaat;
• de toevoer van suppletiewater;
• de niveauregeling;
• de capaciteit van de voedingswaterpompen;
• ontluchting en beveiliging;
• de materiaalkeuze en beschikbare opstellingsruimte.

Prokal levert condensaattanks in verschillende afmetingen en materialen. De uitvoering wordt afgestemd op de installatie en de gewenste toepassing.

Spuien op basis van geleidbaarheid

Tijdens de stoomproductie blijven opgeloste stoffen in het ketelwater achter. Om te voorkomen dat de concentratie te hoog wordt, moet een deel van het ketelwater worden afgevoerd en vervangen door voedingswater.

Een geleidbaarheidsregeling meet een waarde die samenhangt met de concentratie opgeloste stoffen in het water. Op basis daarvan kan de spuiafsluiter worden aangestuurd. Zo wordt niet uitsluitend volgens een vast tijdschema gespuid, maar op basis van de gemeten toestand van het ketelwater.

Een passende spuiregeling kan helpen om:

• de concentratie opgeloste stoffen te beheersen;
• onnodig spuien te beperken;
• verlies van warm ketelwater te verminderen;
• het verbruik van suppletiewater te beperken;
• de werking van de installatie beter controleerbaar te maken.

Prokal levert onder andere spuiafsluiters en geleidbaarheidsregelingen voor industriële stoominstallaties.

Technische waterbehandeling en chemische conditionering

Waterbehandeling kan uit verschillende technische en chemische stappen bestaan. Welke behandeling nodig is, hangt af van de waterkwaliteit, de werkdruk, het keteltype en de eisen die de fabrikant aan het voedings- en ketelwater stelt.

Mogelijke onderdelen van een waterbehandelingsconcept zijn:

• filtratie van verontreinigingen;
• ontharding van suppletiewater;
• gedeeltelijke of volledige ontzilting;
• thermische ontgassing;
• chemische conditionering;
• regeling op geleidbaarheid;
• gecontroleerd spuien;
• opvang en retour van condensaat;
• periodieke controle van voedings- en ketelwater.

Niet iedere installatie heeft dezelfde combinatie nodig. De behandeling moet worden afgestemd op meetwaarden, fabrikantsvoorschriften en de manier waarop de installatie wordt gebruikt.

Waterbehandeling bij een bestaande stoominstallatie

Ook bij een bestaande installatie kan de inrichting rond het voedingswater worden verbeterd. Daarvoor moet eerst worden vastgesteld waar het huidige probleem of verlies ontstaat.

Redenen om de bestaande situatie te laten beoordelen zijn bijvoorbeeld:

• terugkerende corrosie of lekkages;
• zichtbare afzettingen in de ketel;
• een hoog verbruik van suppletiewater;
• weinig of geen condensaatretour;
• een hoge spuihoeveelheid;
• problemen met niveauregeling of voedingswaterpompen;
• een verouderde ontgasser of condensaattank;
• wijzigingen in de productie of stoomvraag.

Afhankelijk van de bevindingen kan worden onderzocht of aanpassing van de ontgassing, condensaatretour, spuiregeling of voedingswatervoorziening nodig is.

Onderhoud aan het voedingswatersysteem

De onderdelen rond waterbehandeling en voedingswater hebben periodiek onderhoud nodig. Pompen, niveauregelingen, afsluiters, meetcomponenten en tanks moeten betrouwbaar blijven functioneren om de stoomketel van voldoende en geschikt water te voorzien.

Afhankelijk van de installatie kunnen tijdens onderhoud onder andere de volgende onderdelen worden gecontroleerd:

• de condensaattank of ontgasser;
• voedingswaterpompen;
• niveauregelingen en beveiligingen;
• spuiafsluiters;
• geleidbaarheidsregeling;
• leidingen, aansluitingen en afsluiters;
• zichtbare vervuiling, corrosie en lekkage.

Lees meer over preventief onderhoud aan stoominstallaties .

Waterbehandeling combineren met energiebesparing

De behandeling van ketelvoedingswater staat niet los van het energiegebruik van de installatie. De temperatuur van het voedingswater, de hoeveelheid teruggevoerd condensaat en de spuihoeveelheid beïnvloeden hoeveel energie nodig is om stoom te produceren.

Waterzijdige optimalisaties kunnen worden gecombineerd met andere maatregelen, zoals:

• een economiser voor het voorverwarmen van ketelvoedingswater;
• een rookgaskoeler voor het benutten van restwarmte;
• isolatie van leidingen en appendages;
• optimalisatie van de branderregeling;
• hergebruik van condensaat;
• beperking van onnodige spui- en stoomverliezen.

Bekijk ook onze energiebesparende oplossingen voor stoominstallaties .

Waarom Prokal inschakelen?

Prokal kijkt niet alleen naar één afzonderlijk onderdeel, maar naar de samenhang tussen de stoomketel, het voedingswater, de condensaatafvoer en de omliggende installatie.

• Ervaring met industriële stoomketels en stoominstallaties
• Sproeiontgassers en condensaattanks
• Spuiafsluiters en geleidbaarheidsregelingen
• Pompen, appendages en niveauregelingen
• Integratie met bestaand leidingwerk en besturing
• Onderhoud, reparatie en technische aanpassingen
• Advies over energiebesparende installatieonderdelen

Welke werkzaamheden Prokal precies uitvoert, wordt vooraf op basis van de installatie en de afgesproken projectomvang bepaald.

De waterbehandeling van uw stoominstallatie verbeteren?

Stuur ons informatie over uw stoomketel, voedingswatersysteem, condensaatretour en eventuele problemen. We bekijken welke technische onderdelen aandacht nodig hebben en welke oplossingen binnen uw installatie kunnen passen.

Vraag een technisch voorstel aan

Veelgestelde vragen over waterbehandeling voor stoomketels