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Ablagerungen in Dampfturbinen

In einer Turbine ergeben sich Bereiche, in denen sich Salze, Magnetit und/oder SiO2 druckabhängig ablagern können. Dieses Gemisch kann sich auf den Turbinenschaufeln und Leitorganen ablagern und eine fest haftende Schicht bilden. Diese Schicht stört die strömungstechnisch optimierte Geometrie der Turbinenschaufeln und führt zu einem geringeren Wirkungsgrad bei der Erzeugung von Elektroenergie. 

 

Je nach vorgeschaltetem Kessel werden zwei unterschiedliche Arten von Ablagerungen identifiziert. Bei Naturumlaufdampferzeuger treten vor allem die Anteile an Kieselsäure und Kesselwasser-Inhaltsstoffe auf. Bei Durchlaufdampferzeugern überwiegen die Eisenverbindungen wie Beispielsweise FeO, Fe2O3, Fe3O4.

 

Grundsätzlich werden Durchlauf- und Umlaufkessel mit dem gleichen extrem salzarmen VE-Wasser gefahren. Umlaufdampferzeuger haben jedoch eine höhere Eindickungsrate des Kesselwassers und werden vorrangig mit Feststoff-Alkalisierung betrieben.

 

Nach [12] wurde eine Vielzahl von Verbindungen auf den Schaufeln gefunden. Die Zusammenstellung ist in Abbildung 6-1 ersichtlich.

 

 

Verbindung

 

 

Chemische Formel

 

Bemerkung

Hämatit

Fe2O3

ziegelrot bis rot-schwarz

Magnetit

Fe3O4

schwarz,

a-Quarz

SiO2

 

amorphe Kieselsäure

SiO2 x n H2O

 

Natrium-Eisen-Silikat

NaFe(SiO3)2

 

Natriumchlorid

NaCl

 

Natrium-Calcium-Silikat

Na2O x CaO x SiO2

 

Kupfer-(II)-oxid

CuO

 

Kupfer-(II)-Eisen-Chlorid

CuFeO2

 

Noxan

3Al2O3x 3Na2O x 6SiO2x 2 Na2SO4

 

Natrium-Kalium-Aluminiumsilikat

4Al2O3 x 3Na2O x K2O x 8SiO2

 

Sodalit

3Al2O3x 3Na2O x 6SiO2x 2NaCl

 

 

Abbildung 6-1Zusammenstellung der auf Turbinenschaufeln identifizierter Verbindungen
[nach 12]

 

 

Das Ergebnis der Untersuchungen zeigt, dass neben den reinen Stoffen viele Mischverbindungen in Form von Oxiden oder Silikaten vorhanden sind.

 

Der Salzfluss durch eine Turbine ist in Abbildung 6-2 dargestellt.

 

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Abbildung 6-2             Schematischer Salzfluss durch eine Dampfturbine [nach 12]

 

 

 

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