Was ist ein Speisewassererhitzer?

Ein Speisewassererhitzer ist ein Gerät zur schrittweisen Erwärmung von Wasser, das einem Dampfkessel zugeführt wird. Der Hauptgrund für den Einsatz von Speisewassererwärmern besteht darin, dass das Wasser schrittweise bis zum Siedepunkt, auch Sättigungstemperatur genannt, erhitzt werden muss. Wenn Wasser zu schnell oder zu heftig erhitzt wird, wird das Kesselmetall durch den Thermoschock beschädigt, der auftritt, wenn der schnelle Temperaturanstieg Risse im Metall verursacht. Ein Speisewassererhitzer kann auch die Gesamteffizienz des Dampfkreislaufs erhöhen, da die primäre Wärmequelle nicht verwendet werden muss. Stattdessen wird Speisewasser normalerweise durch alternative Wärmequellen erhitzt, die sich natürlicherweise im Dampfkreislauf befinden.

Die in einem Speisewassererhitzer verwendete Wärme kann von mehreren Stellen innerhalb des Dampfkreislaufs abgeleitet werden. Dies kann je nach spezifischem Zyklus oder Dampferzeuger variieren, aber typischerweise wird Abdampf von einer Dampfturbine verwendet. In den meisten stationären Turbinenkraftwerken liefern zwei Dampfturbinen Energie. Zuerst tritt Dampf aus dem Dampferzeuger in eine kleinere Hochdruckturbine ein, und während der Dampf weiter expandiert und seinen Druck verliert, wird er in eine größere Niederdruckturbine ausgestoßen. Typischerweise wird der zur Beheizung des Speisewassererhitzers verwendete Dampf dem Abgas der Hochdruckdampfturbine entnommen.

Der Dampfentnahmeprozess ist sehr geregelt und präzise, ​​da sich die entnommene Dampfmenge direkt auf die Energieabgabe der Niederdruckturbine auswirkt. Die Dampfmenge, die dem Abgas zur Beheizung des Speisewassererhitzers entzogen wird, wird mit dem sogenannten „Extraktionsanteil“ berechnet. Dieser Wert muss sorgfältig berechnet werden, um eine maximale Optimierung des aus dem Prozess entnommenen Dampfes zu erzielen. Ein Lokomotiv-Speisewassererhitzer verwendet das gleiche Prinzip, da der Abdampf auch zum Vorwärmen von Wasser verwendet wird, bevor es in den Dampfkreislauf gelangt.

Es gibt zwei Arten von Speisewassererhitzern: offene und geschlossene. Beide Arten erhitzen Wasser mit Dampf, unterscheiden sich jedoch durch die Art der Dampfanwendung. In einem offenen Speisewassererhitzer wird Dampf direkt auf das zu erhitzende Wasser aufgebracht. Dies wird normalerweise nicht verwendet, da in vielen Fällen der Dampf oft mit verdampftem Schmieröl kombiniert wird. Wenn ölreiches Wasser in einen Dampfkessel gelangt, bleiben kleine Kohlenstoffablagerungen zurück, die zu Korrosion führen können.

Aus diesem Grund werden häufiger geschlossene Speisewassererwärmer eingesetzt. Bei einem geschlossenen Speisewassererhitzer ist die Leitung mit fließendem Wasser von Dampf umgeben. Der Dampf kann entweder in einem separaten Rohr enthalten sein oder direkt dem Rohr ausgesetzt werden, aber der Dampf kommt nicht mit dem erhitzten Wasser in Kontakt. Dies trägt dazu bei, andere ernsthafte Korrosions- oder Kontaminationsprobleme zu vermeiden, die üblicherweise bei den meisten offenen Speisewassererhitzern auftreten.

In selteneren Fällen wird Speisewasser auf andere Weise erhitzt. Die gebräuchlichste alternative Methode ist eine als Economizer bekannte Vorrichtung, die heiße Gase aus dem Brenner zum Vorwärmen von Wasser verwendet, anstelle einer offenen Flamme oder Abdampf. Obwohl sie normalerweise nicht zu finden sind, können diese weitaus effizienter sein, da kein Dampf zum Vorwärmen aus dem Dampfkreislauf entnommen werden muss. Andere ungewöhnliche Verfahren beinhalten die Verwendung der überschüssigen Wärme von Zylindern in einer Kolbendampfmaschine.