酸性蒸汽冷凝水顏色發紅3種解決方法

酸性蒸汽冷凝水顏色發紅3種解決方法

蒸汽冷凝水的酸性來源

蒸汽冷凝水相當于蒸餾水，其PH值一般是接近7為中性。補水為除鹽水的鍋爐通常加氨水提升除鹽水PH值，氨隨補水進入鍋爐受熱揮發隨蒸汽進入換熱器后，氨又隨蒸汽冷凝溶解進冷凝水中，可以提升冷凝水PH值到8及以上，除此之外，一般情況下蒸汽冷凝水PH值為5.5-6.5左右，通常低于7呈酸性。

▲2022年7月2日某單位酸性蒸汽冷凝回水顏色發紅

造成蒸汽冷凝水PH值低呈酸性的主要原因是水中溶解了CO2，CO2溶解于水形成弱碳酸，又由于蒸汽冷凝水非常純凈而緩沖性差，有試驗表明，25℃時，1升純水中溶解入1毫克二氧化碳, 純水的PH值由7.0直降至5.5。

▲2022年7月2日某單位酸性蒸汽冷凝回水顏色發紅PH值為6

蒸汽冷凝水中二氧化碳的來源

蒸汽冷凝水中二氧化碳的來源有二個，其一是自空氣中溶解進入，空氣中有0.03%的二氧化碳通過原水或者開式蒸汽冷凝水回收系統溶解進入蒸汽冷凝水中，導致蒸汽冷凝水中PH值降低呈酸性。

蒸汽冷凝水中二氧化碳的第二個來源，來自鍋爐給水中大量碳酸根離子或碳酸氫根離子，在對給水進行鈉離子交換軟化后，水中會留下碳酸鹽和碳酸氫鹽（如碳酸鈉、碳酸氫鈉）。碳酸鹽和碳酸氫鹽隨補水進入鍋爐加熱濃縮，補水中碳酸根、碳酸氫根受熱分解，CO2逸出隨蒸汽進入蒸汽系統，此時爐水中形成氫氧化鈉，爐水顯堿性。而伴隨溫度壓力降低，CO2溶解進冷凝水中，形成碳酸，導致蒸汽及冷凝水中PH值降低呈酸性。

НСΟ3-→СΟ2↑+Н2Ο+СΟ32-

СΟ32-+Н2Ο→СΟ2↑+ΟН-

酸性蒸汽冷凝水的危害及酸性蒸汽冷凝水顏色發紅的原因

CO2溶解進冷凝水中，形成碳酸，導致蒸汽冷凝水中PH值降低呈酸性產生Н+，這個時候如果鍋爐系統無除氧或者除氧器效率不高，又或者蒸汽冷凝水回收系統是開式的，空氣中含量21%氧溶解進入，而Н+與溶解氧同是腐蝕電池中陰極去極化劑，這就大大加速了蒸汽與凝水系統設備和管網陽極金屬的腐蝕。

高溫的酸性蒸汽冷凝水能迅速對蒸汽與凝水系統設備和管網造成腐蝕，所以酸性蒸汽冷凝水不處理不能直接回用到鍋爐。因為腐蝕造成蒸汽冷凝水中鐵離子超標，不顯色的二價鐵離子被氧化成三價鐵離子后，隨著三價鐵離子的濃度增大依次呈現黃色蒸汽冷凝水、粉紅蒸汽冷凝水、桔紅蒸汽冷凝水、紅色蒸汽冷凝水，深紅蒸汽冷凝水、醬油色蒸汽冷凝水的顏色變化，這也是有些新安裝的鍋爐蒸汽及冷凝水管網4-5年就有被腐蝕、穿孔、泄漏的原因。

按照國標GB1576-200《工業鍋爐水質》要求，鐵離子含量超過0.3mg/L的水不能進入鍋爐使用。外觀目測純凈透明二價鐵離子超標的蒸汽冷凝水不處理直接回用鍋爐，二價鐵離子隨蒸汽凝結水進入鍋爐受熱濃縮氧化成顯色的三價鐵后，會引發爐水顏色發紅，在筆者所遇見蒸汽鍋爐用戶爐水顏色發紅的狀況中，85%以上都是蒸汽鍋爐用戶蒸汽冷凝水鐵超標未處理直接回鍋爐使用。

三價鐵離子是鍋爐內部氧腐蝕的催化劑，不僅會加快鍋爐內的氧腐蝕發生，而且會形成的氧化鐵水垢，同時也會產生垢下腐蝕，氧化鐵水垢讓爐管的傳熱效率大幅降低，傳熱效率大幅下降回造成燃料能源大量浪費，排煙溫度高；氧化鐵水垢不僅會縮短鍋爐的使用壽命，大量聚集在爐管內的氧化鐵水垢還會造成爐管過溫蠕漲從而引發爆管危險，對鍋爐安全運行形成較大的隱患。

▲2022年7月11日某單位酸性蒸汽冷凝回水治理好了顏色外觀通透純凈

▲2022年7月11日某單位酸性蒸汽冷凝回水治理好了PH值為8

酸性蒸汽冷凝水顏色發紅3種解決方法

酸性蒸汽冷凝水顏色發紅解決辦法之一——鍋爐給水加氨

鍋爐給水加氨，氨是弱堿性，氨在鍋爐內受熱逸出隨蒸汽進入蒸汽系統，攜帶氨的蒸汽經過換熱器或換熱設備而伴隨溫度壓力降低冷凝成水，氨溶解進冷凝水中，導致蒸汽冷凝水中PH值升高成堿性，當pH值大于8時，氨能將水中二氧化碳完全中和，生成NH4HCO3。

NH3+H2O→NH4OH(可逆）

NH4OH+CO2→NH4HCO3(可逆）

NH4OH+NH4HCO3→（NH4)2CO3+H2O(可逆）

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅的優點

氨水價格經濟便宜，是常見的PH調節劑，鍋爐給水加氨，氨溶于水呈弱堿性，能提高爐水PH值，氨在爐水中受熱逸出隨蒸汽進入換熱設備后，因溫度壓力下降氨又溶解進凝水中，鍋爐給水加氨能夠提高爐水、蒸汽和凝水的PH值，中和酸性蒸汽和酸性冷凝水中CO2對系統設備和管網的腐蝕，減少冷凝水中鐵離子含量。

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅的缺點

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅需要注意的問題1、加氨水只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕。給水加氨鍋爐系統經常出現蒸汽管線腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管線腐蝕、蒸汽凝結水顏色發紅鐵離子超標問題；

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅需要注意的問題2、氨水有一定的腐蝕作用，又易揮發出氨氣，液氨的儲存和使用是一個危險源；

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅需要注意的問題3、氨水調節PH值保持時間不長，加氨量相對大。氨受熱易揮發不穩定，在蒸汽鍋爐汽液兩相中，氣相存量多，液相存量少，要保持蒸汽冷凝液回水PH值，防止回水管線腐蝕及鐵超標，加氨量要很大，這也是有時在蒸汽冷凝液回水收集或排放時聞到有氨味的原因；

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅需要注意的問題4、當給水中加入氨量過大時，在溶解氧的參與下，對銅的腐蝕比較強，銅質金屬換熱器、銅質管道及儀表附件設備易發生腐蝕；

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅需要注意的問題5、長期高劑量添加氨水對鍋爐運行不利，鍋爐氨水加多了會產生腐蝕。氨水為堿性，會加速鈣，鎂等的沉淀，造成鍋爐結垢及垢下腐蝕；長期使用可能會對閥門，管道等處造成腐蝕，故對其加入量應嚴格控制，在連續加入的同時應適當調整；

鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅需要注意的問題6、加氨控制蒸汽冷凝液回水中鐵離子超標是個偽命題。加氨只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕，又由于氨受熱易揮發不穩定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統腐蝕，降低蒸汽冷凝液回水中鐵離子含量有限。

各位同行，你們單位蒸汽鍋爐有發生過蒸汽冷凝水PH值偏低呈酸性的情況嗎？有無發生過蒸汽冷凝水顏色發紅或者顏色泛黃或者蒸汽冷凝水鐵超標情況？你們是怎么解決的？關于鍋爐阻垢除垢、防腐緩蝕你們在使用什么方法？關于鍋爐給水調節PH值、爐水發紅、回水有硬度、鍋爐腐蝕結垢爆管、蒸汽系統腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標、酸性蒸汽冷凝水顏色發紅、鍋爐水質檢測處理等問題，北京化工大學顏輝 l86OO475386隨時歡迎各位行業同仁討論問題，交流經驗心得，隨時歡迎各位同學溝通鍋爐相關新技術信息，隨時歡迎各位同仁分享鍋爐設備管理使用經驗，隨時歡迎各位鍋爐相關工作者就解決鍋爐各種實際問題相互學習。酸性蒸汽冷凝水顏色發紅3種解決方法。

酸性蒸汽冷凝水顏色發紅解決辦法之二——高溫蒸汽冷凝水除鐵設備過濾

高溫蒸汽冷凝水除鐵設備過濾除掉凝水中超標鐵離子，讓蒸汽冷凝水顏色蒸汽冷凝水鐵離子達標能直接安全回用到鍋爐。

高溫蒸汽冷凝水除鐵設備的缺點：

高溫蒸汽冷凝水除鐵設備一次性投入大；高溫蒸汽冷凝水除鐵設備占地大，高溫蒸汽冷凝水除鐵設備運行維護費用不低；高溫蒸汽冷凝水除鐵設備濾料2-3年需要更換1次，濾料更換成本占設備造價三分之一左右；高溫蒸汽冷凝水除鐵設備不能提高蒸汽凝結水PH值；高溫蒸汽冷凝水除鐵設備不能解決酸性蒸汽及冷凝水對鍋爐蒸汽系統和凝水回收系統設備和管線的腐蝕，系統腐蝕一直存在鐵離子來源也一直存在，高溫蒸汽冷凝水除鐵設備過濾除鐵是治標不治本。

▲2022年7月某單位酸性蒸汽冷凝回水顏色發紅治理中的水樣

酸性蒸汽冷凝水顏色發紅解決辦法之三——添加BF-31T蒸汽冷凝水保護劑

針對酸性蒸汽及冷凝水對鍋爐蒸汽系統和凝水回收系統設備和管線的氧腐蝕和弱碳酸腐蝕， 通常采用添加BF-31T凝結水系統保護技術，投加北京化工大學專屬權利產品BF-31T凝結水系統保護劑，來阻止腐蝕的發生。

BF－31T凝結水系統保護劑為我單位承擔的科技部創新基金項目“零排污蒸汽發生技術”中的核心技術。BF－31T凝結水系統保護劑產品已于2003年通過《中國鍋爐水處理協會注冊》項目。

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅技術優勢

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅技術優勢1

BF-31T凝結水系統保護劑為堿性乳狀液體藥劑且具有揮發性，鍋爐給水加BF-31T凝結水系統保護劑，BF-31T凝結水系統保護劑溶于水呈弱堿性，BF-31T凝結水系統保護劑在爐水中受熱逸出隨蒸汽進入換熱設備后，因溫度壓力下降BF-31T凝結水系統保護劑又溶解進凝水中。

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑效能機理特性是在整個鍋爐系統進行覆膜隔絕O2和CO2，并提高爐水、蒸汽、回水的PH值，來徹底解決蒸汽凝水普遍存在的氧腐蝕及弱酸腐蝕，從根源上鏟除蒸汽冷凝水中鐵離子的來源，根本性的解決蒸汽冷凝水顏色發紅問題，這種緩蝕機理對于凝水鐵超標是標本兼治，不僅使凝水鐵達標也徹底保護整個鍋爐系統設備及管線從此不再腐蝕、穿孔、泄漏，大大延長了系統設備使用壽命。

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅技術優勢2

BF-31T凝結水系統保護劑現場使用工況要求簡單，對于凝水溫度及鐵含量沒有要求，一些設備除鐵對凝水溫度及含鐵量有要求。

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅技術優勢3

BF－31T凝結水系統保護劑不受生產負荷波動的影響有很好的緩沖性能，不會影響水質處理的指標性能效果。

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅技術優勢4

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑成本會隨著藥劑在系統的累積使用量會減少，沒有其他設備類反洗沖洗的廢水排放問題。

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅技術優勢5

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑相對于加氨水功效，加氨能提高爐水及蒸汽PH值，能解決弱酸性腐蝕。氨易揮發，氣相多液相少，用量大，不能解決氧腐蝕。鍋爐給水加添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值技術具有加氨工藝的全部優點：價格適中；不會增加鍋爐水中的含鹽量；具有揮發性，能保護鍋爐汽水系統的整體設備和管線。

BF-31T凝結水保護劑主要成分為中和劑和成膜劑及其他助劑，具有成膜中和功能，穩定性好，并有合理的汽液相分配比，能快速的控制系統腐蝕。中和胺起到中和提高鍋爐給水、爐水、蒸汽及凝水PH的作用，中和水中二氧化碳形成的弱酸腐蝕；成膜劑在金屬表面形成單分子層的具有憎水作用的保護膜，膜的分子間的空隙比二氧化碳和氧的截面小，防止腐蝕氣體分子O2、CO2接觸金屬從而防止了對金屬的腐蝕；合理的汽液相分配比可有效的將藥劑分配在金屬管道中汽液相中，能很好解決汽液并存兩相系統的金屬腐蝕，尤其適合間歇性用汽設備保護和防腐。

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅技術優勢6

BF-31T蒸汽冷凝水保護劑覆膜速度快，凝水水質鐵離子（全鐵指標）72小時內迅速達標，顏色發紅的酸性蒸汽冷凝水72小時內正常達標純凈通透狀態，為藥劑試用實驗提供了便捷。可完全替代除氧器、除氧劑使用。

BF－31T凝結水系統保護劑相比市場常見設備除鐵工藝及其他措施，不需要巨大固定設備投資，不需要設備運行維護成本，且不需要耗費不菲的濾料更換（使用期限3年左右，總造價20-30%），不僅保護了系統設備及管線，延長鍋爐系統使用壽命，而且徹底斷絕鐵離子來源，徹底解決酸性蒸汽冷凝水顏色發紅問題，讓高溫純凈的蒸汽冷凝水循環回用到鍋爐安全使用，實現凝水除鐵標本兼治。

酸性蒸汽冷凝水顏色發紅3種解決方法（顏輝）