Untersuchungsergebnisse zur Ammoniumfanrweise einer Kondensatreinigungsanlage bei GuD-Kraftwerken

摘要

In Kraftwerken mit Zwangsdurchlaufkesseln und hohen Betriebsdrucken werden meist Kondensatreinigungsanlagen mit Mischbettfiltern eingesetzt. Typischerweise kommen dabei im Mischbett stark saure bzw. stark basische Ionentauscherharze zum Einsatz. Dabei werden in Deutschland und Europa die Austauscherharze ublicherweise in der H-OH-Fahrweise betrieben. Das bedeutet, die Ionen der gelosten Salze im Kondensat werden durch H~+- und OH~--Ionen von den funktionellen Gruppen der Ionentauscherharze getauscht, bis die Harze erschopft sind. Dies wird vor allem durch einen Anstieg der Leitfahigkeit nach dem Mischbettfilter detektiert. Die Harze werden anschliessend mit Saure und Lauge regeneriert. In vielen Kraftwerken werden leicht fluchtige Alkalisierungsmittel, wie Ammoniak, in den Wasser-Dampf-Kreislauf eingebracht, um auftretende Korrosion auf ein Minimum zu reduzieren. Dies wird als AVT-Fahrweise (all volatile treatment) bezeichnet. Bei Zwangsdurchlaufkesseln wird daruber hinaus gegebenenfalls zusatzlich O_2 zudosiert, um die Bildung einer Korrosionsschutzschicht zu begunstigen. Eine Kondensatreinigungsanlage in der Ammonium-Fahrweise zu betreiben, bedeutet, dass das Harz auch nach dem Durchbruch von Ammonium und dem damit verbundenen Leitfahigkeitsanstieg weiterbetrieben wird, sodlass sich das Kationentauscherharz vollstandig in der Ammonium-Form befindet. Der Kationentauscher nimmt dadurch nicht langer Ammonium aus dem Kondensat auf. In der Literatur der 1980er-Jahre wird berichtet, dass dieses Verfahren automatisch auch zu hohen Konzentrationen an Natrium im gereinigten Kondensat fuhrt. Im Rahmen der vorliegenden experimentellen Arbeit wurde untersucht, wie sich die Natriumausgangskonzentration und die Natriumkapazitat des Kationentauscherharzes bei dieser Fahrweise in Abhangigkeit von unterschiedlichen Parametern verhalten.