Was man an einem Hilfskessel prüft.
Ein Hilfskessel ist ein eigener Dampferzeuger, fast immer ölgefeuert, der Dampf unabhängig von der Hauptmaschine erzeugt. Während ein Abgaseconomiser Abwärme aus der Hauptmaschine zurückgewinnt und nur arbeitet, solange die Maschine mit angemessener Last läuft, verbrennt der Hilfskessel Brennstoff nach Bedarf und deckt den Dampfbedarf im Hafen, vor Anker, beim Manövrieren und immer dann, wenn die Leistung des Economisers hinter Verbrauchern wie Brennstoffvorwärmung, Tankreinigung oder Unterkunftsheizung zurückbleibt. Auf vielen Schiffen teilen sich Hilfskessel und Economiser dieselbe Dampftrommel und werden als Kombikessel gefahren, der je nach verfügbarer Quelle selbsttätig zwischen Ölfeuerung und…
Was einen Hilfskessel ausmacht
Ein Hilfskessel ist ein eigener Dampferzeuger, fast immer ölgefeuert, der Dampf unabhängig von der Hauptmaschine erzeugt. Während ein Abgaseconomiser Abwärme aus der Hauptmaschine zurückgewinnt und nur arbeitet, solange die Maschine mit angemessener Last läuft, verbrennt der Hilfskessel Brennstoff nach Bedarf und deckt den Dampfbedarf im Hafen, vor Anker, beim Manövrieren und immer dann, wenn die Leistung des Economisers hinter Verbrauchern wie Brennstoffvorwärmung, Tankreinigung oder Unterkunftsheizung zurückbleibt. Auf vielen Schiffen teilen sich Hilfskessel und Economiser dieselbe Dampftrommel und werden als Kombikessel gefahren, der je nach verfügbarer Quelle selbsttätig zwischen Ölfeuerung und Abgasbeheizung wechselt.
Hauptkomponenten
Feuerraum und Brenner
Der Feuerraum ist die Brennkammer, in der zerstäubtes Schweröl oder Marinedieselöl an einer feuerfest ausgekleideten Wand verbrennt. Der Brenner zerstäubt den Brennstoff mit Dampf, Luft oder mechanischem Druck und trägt einen Flammenwächter, der die Brennstoffzufuhr binnen Sekunden abstellt, wenn die Flamme erlischt, damit sich kein unverbrannter Brennstoff sammelt, der bei einer erneuten Zündung heftig entflammen könnte.
Wasserrohr- oder Rauchrohrbündel
Kleinere Hilfskessel sind Rauchrohrkessel, bei denen das heiße Gas durch von Wasser umgebene Rohre strömt. Größere Anlagen, besonders Kombikessel auf Tankern, nutzen Wasserrohrbündel, weil diese höhere Drücke vertragen und auf Laständerungen schneller ansprechen.
Dampftrommel und Armaturen
Die Dampftrommel trennt Dampf und Wasser und trägt die Sicherheitsventile, die Wasserstandsanzeiger und das Hauptdampfabsperrventil. Zwei voneinander unabhängige Standanzeigen sind vorhanden, eine davon meist ein Fernmessgeber, der Alarm- und Steuerungssystem speist.
Speisewasseranlage
Eine Speisepumpe, ein Speiseventil und ein Entgaser oder Kaskadenbehälter führen der Trommel aufbereitetes Wasser zu. Die Güte des Speisewassers, Chloridgehalt, pH und Dosierung des Sauerstoffbinders, zählt für die Lebensdauer des Kessels ebenso viel wie der mechanische Zustand der drucktragenden Teile.
Feuerungsregelung und Sicherheitskette
Ein programmierbares Brennersteuergerät steuert Spülen, Zündung, Flammennachweis und Modulation ab und schaltet den Brenner bei zu niedrigem Wasserstand, Flammenausfall, zu hohem Dampfdruck oder Ausfall des Verbrennungsluftgebläses ab.
Auswahl und Auslegung
Die Auslegungsdampfleistung, angegeben in Kilogramm Dampf je Stunde, ergibt sich aus dem größten gleichzeitigen Bedarf: der Vorwärmung von Schweröl für Haupt- und Hilfsmaschinen, der Tankreinigung auf Tankern oder der Ladungsheizung. Der Betriebsdruck der meisten Hilfskessel liegt zwischen etwa 7 und 18 bar, gewählt passend zu den Heizschlangen und den turbinengetriebenen Ladungspumpen, die er womöglich speisen muss. Die Verdampfungsleistung und nicht die Brennergröße allein ist die Zahl, die Käufer vergleichen sollten, denn ein für den Spitzenbedarf zu klein bemessener Kessel zwingt die Besatzung, mit verringerter Brennstoffvorwärmtemperatur zu fahren, was Viskosität und Verbrennungsgüte in der Hauptmaschine beeinträchtigt.
Vorschriften und Klasse
Hilfskessel unterliegen den Anforderungen der Klassifikationsgesellschaften an Kesselbesichtigungen mit wiederkehrenden inneren und äußeren Untersuchungen, einer Wasserdruckprobe nach größeren Instandsetzungen und Anstauprüfungen der Sicherheitsventile. SOLAS Kapitel II-2 verlangt Mittel, die Brennstoffzufuhr von außerhalb des Kesselraums abzustellen, und einen unabhängigen Betrieb der Frischluftgebläse. Wo der Kessel Brennstoff verbrennt, der den Schwefelgrenzwerten von MARPOL Anlage VI genügt, gelten hier dieselben Regeln zum Brennstoffwechsel und zur Aufzeichnung wie für die Hauptmaschine.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Verschmutzte Brennerdüse durch schlechte Brennstoffzerstäubung | Unruhige Flamme, Rußablagerungen auf den Rohrflächen, sinkender Wärmeübergang |
| Verunreinigtes Speisewasser oder zu geringe Dosierung des Sauerstoffbinders | Lochfraß und Kesselstein auf der Wasserseite, mit der Zeit ein Rohrschaden |
| Risse in der feuerfesten Auskleidung des Feuerraums | Heiße Stellen am Mantel und örtliche Überhitzung des drucktragenden Teils |
| Abgedrifteter Ansprechpunkt des Sicherheitsventils | Zu frühes Abblasen mit Dampfverlust oder zu spätes Abblasen mit der Gefahr eines Überdrucks |
| Verschmutzter Flammenwächter | Störabschaltungen oder, schlimmer, das Ausbleiben der Erkennung eines echten Flammenausfalls |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Eine Typzulassung der Klasse für den Entwurf der drucktragenden Teile und die vorgesehenen Brennstoffsorten
- Belegte Empfehlungen zur Wasseraufbereitung, abgestimmt auf die an Bord zu erwartende Speisewasserqualität
- Die Verfügbarkeit von Ersatzbrennern und feuerfestem Material passend zur Geometrie des Feuerraums
- Referenzanlagen ähnlicher Verdampfungsleistung auf vergleichbaren Schiffstypen
- Klare Zugangsmöglichkeiten für Rohrprüfung und Rußblasen ohne umfangreiches Zerlegen
Tragen Sie Chloridgehalt und pH des Speisewassers bei jeder Wache ein; eine langsame Drift, die wochenlang unbemerkt bleibt, wird bei der nächsten Besichtigung zum Rohrschaden.