Was man an einem Ölgefeuerter Hilfskessel prüft.
Der Dampfbedarf der meisten Handelsschiffe verschwindet nicht, wenn die Hauptmaschine langsamer wird oder stoppt — Brennstoff muss weiter geheizt werden, Tanks brauchen womöglich Reinigung, und die Unterkunftsheizung läuft weiter. Ein Abgas-Economiser macht Dampf nur aus dem Abgas der Hauptmaschine und liefert im Hafen oder bei Schwachlast wenig bis nichts. Der ölgefeuerte Hilfskessel füllt diese Lücke, indem er unabhängig von der Hauptmaschine eigenen Brennstoff verbrennt — er braucht also eigene Verbrennungsluftzufuhr, Brennersteuerung und Sicherheitssysteme, statt bloß Abwärme anzuzapfen. Die meisten marinen Hilfseinheiten sind Rauchrohrkessel statt Wasserrohrbauarten — bevorzugt für ihre Toleranz…
Was den ölgefeuerten Hilfskessel abhebt
Der Dampfbedarf der meisten Handelsschiffe verschwindet nicht, wenn die Hauptmaschine langsamer wird oder stoppt — Brennstoff muss weiter geheizt werden, Tanks brauchen womöglich Reinigung, und die Unterkunftsheizung läuft weiter. Ein Abgas-Economiser macht Dampf nur aus dem Abgas der Hauptmaschine und liefert im Hafen oder bei Schwachlast wenig bis nichts. Der ölgefeuerte Hilfskessel füllt diese Lücke, indem er unabhängig von der Hauptmaschine eigenen Brennstoff verbrennt — er braucht also eigene Verbrennungsluftzufuhr, Brennersteuerung und Sicherheitssysteme, statt bloß Abwärme anzuzapfen. Die meisten marinen Hilfseinheiten sind Rauchrohrkessel statt Wasserrohrbauarten — bevorzugt für ihre Toleranz gegenüber den Lastschwankungen und Wasserqualitätsstreuungen des Schiffsbetriebs, vor dem höheren Leistungs-Größen-Verhältnis, das eine Wasserrohrbauart bietet.
Hauptkomponenten
- Feuerraum und Rauchrohre: Die Verbrennung geschieht in einem Flammrohr, das heiße Gas anschließend durch Bündel von Rauchrohren strömt, die von Kesselwasser umgeben sind, um Wärme zu übertragen, bevor es den Abzug verlässt.
- Brenner: Ein Drehzerstäuber- oder Druckzerstäuberbrenner zerstäubt und zündet den Brennstoff; die Verbrennungsluft liefert ein Druckgebläse, bemessen auf den Regelbereich des Brenners.
- Speisewassersystem: Speisepumpen, ein Speisewasser-/Kaskadentank und ein Speisewasserregler halten den Wasserstand gegen den Dampfbedarf; Speisewasser-Chemikalien beherrschen Kesselstein und Korrosion.
- Sicherheitsventile: Federbelastete Ventile, eingestellt, um mit fester Marge über dem Betriebsdruck abzublasen — die letzte Schutzlinie gegen Überdruck.
- Wasserstandsregelung und Niedrigwasser-Alarm/-Abschaltung: Überwacht den Wasserstand und schaltet den Brenner automatisch ab, bevor die Rohre trockenlaufen — denn Trockenfeuern ist der zerstörerischste einzelne Fehlermodus, den ein Kessel erleiden kann.
Auswahl und Auslegung
- Dampfleistung (kg/h), bemessen auf den tatsächlichen Hafen- und Schwachlast-Dampfbedarf des Schiffs, nicht auf die Hauptmaschinenleistung
- Betriebsdruck, üblich im Bereich 7 bis 10 bar für Hilfsdampf auf Handelsschiffen
- Das Regelverhältnis des Brenners, denn eine Einheit, die nur nahe Volllast wirtschaftlich läuft, taktet beim typischen Hafendampfbedarf übermäßig ein und aus
- Speisewasser-Qualitätsanforderungen und Verträglichkeit mit dem bestehenden Wasseraufbereitungsregime des Schiffs
Vorschriften und Klasse
SOLAS Kap. II-1 setzt die Anforderungen an Kesselsicherheitseinrichtungen einschließlich Sicherheitsventilen und Niedrigwasserschutz. Die Klassevorschriften verlangen eine jährliche innere und äußere Kesselbesichtigung und eine Wasserdruckprüfung typisch im Intervall der Klasse-/Erneuerungsbesichtigung (üblich alle vier bis fünf Jahre), dazu periodische Abblaseproben der Sicherheitsventile beim Einstelldruck. Die Speisewasser-Behandlungsprotokolle werden bei der Besichtigung als Nachweis geprüft, dass der Kessel innerhalb der Parameter gefahren wird, die die Klassenzulassung voraussetzte.
Typische Fehler
| Ursache | Folge |
|---|---|
| Schlechte Speisewasseraufbereitung, Kesselsteinaufbau auf den Rohrflächen | Verminderte Wärmeübertragung, örtliche Überhitzung des Rohrmetalls, Gefahr des Rohrversagens |
| Niedrigwasser-Alarm/-Abschaltung nicht getestet oder außer Kraft gesetzt | Gefahr des Trockenfeuerns, das Rohre und Feuerraum binnen Minuten zerstören kann |
| Brennerverschmutzung oder schlechte Zerstäubung | Unvollständige Verbrennung, Rußablagerungen auf den Rohren mit Wirkungsgradverlust und erhöhter Brandgefahr in der Rauchkammer |
| Sicherheitsventil nicht periodisch getestet/festgesetzt | Das Ventil bläst beim Einstelldruck nicht ab und nimmt den letzten Überdruckschutz |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Ein klassengenehmigtes Entwurfszertifikat und, bei einer gebrauchten Einheit, eine dokumentierte Druckprüf- und Besichtigungshistorie
- Sicherheitsventil-Zertifikate mit Einstelldruck passend zu Betriebsdruck des Kessels und Klasseanforderungen
- Brenner-Ersatzteilverfügbarkeit und Verträglichkeit mit den Brennstoffsorten, die das Schiff wirklich verbrennt
- Klare Speisewasser-Behandlungsanleitung, verträglich mit dem bestehenden Wasseraufbereitungslieferanten des Schiffs
Den Niedrigwasser-Alarm samt Abschaltung nie als Störenfried zum Stummschalten behandeln — er ist das eine Gerät zwischen einem Kesselstein- oder Speisepumpenproblem und einem geborstenen Feuerraum, und ihn zu testen kostet Minuten gegen eine Reparatur, die Wochen im Trockendock kosten kann.