酸性蒸汽冷凝水颜色发红三种解决方法

酸性蒸汽冷凝水颜色发红三种解决方法

蒸汽冷凝水的酸性来源

蒸汽冷凝水相当于蒸馏水，其PH值一般是接近7为中性。补水为除盐水的锅炉通常加氨水提升除盐水PH值，氨随补水进入锅炉受热挥发随蒸汽进入换热器后，氨又随蒸汽冷凝溶解进冷凝水中，可以提升冷凝水PH值到8及以上，除此之外，一般情况下蒸汽冷凝水PH值为5.5-6.5左右，通常低于7呈酸性。

  ▲2022年7月2日某单位酸性蒸汽冷凝回水颜色发红

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纯净而缓冲性差，有试验表明，25℃时，1升纯水中溶解入1毫克二氧化碳, 纯水的PH值由7.0直降至5.5。

  ▲2022年7月2日某单位酸性蒸汽冷凝回水颜色发红PH值为6

蒸汽冷凝水中二氧化碳的来源

蒸汽冷凝水中二氧化碳的来源有二个，其一是自空气中溶解进入，空气中有0.03%的二氧化碳通过原水或者开式蒸汽冷凝水回收系统溶解进入蒸汽冷凝水中，导致蒸汽冷凝水中PH值降低呈酸性。

蒸汽冷凝水中二氧化碳的第二个来源，来自锅炉给水中大量碳酸根离子或碳酸氢根离子，在对给水进行钠离子交换软化后，水中会留下碳酸盐和碳酸氢盐（如碳酸钠、碳酸氢钠）。碳酸盐和碳酸氢盐随补水进入锅炉加热浓缩，补水中碳酸根、碳酸氢根受热分解，CO2逸出随蒸汽进入蒸汽系统，此时炉水中形成氢氧化钠，炉水显碱性。而伴随温度压力降低，CO2溶解进冷凝水中，形成碳酸，导致蒸汽及冷凝水中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颜色发红的原因

CO2溶解进冷凝水中，形成碳酸，导致蒸汽冷凝水中PH值降低呈酸性产生Н+，这个时候如果锅炉系统无除氧或者除氧器效率不高，又或者蒸汽冷凝水回收系统是开式的，空气中含量21%氧溶解进入，而Н+与溶解氧同是腐蚀电池中阴极去极化剂，这就大大加速了蒸汽与凝水系统设备和管网阳极金属的腐蚀。

高温的酸性蒸汽冷凝水能迅速对蒸汽与凝水系统设备和管网造成腐蚀，所以酸性蒸汽冷凝水不处理不能直接回用到锅炉。因为腐蚀造成蒸汽冷凝水中铁离子超标，不显色的二价铁离子被氧化成三价铁离子后，随着三价铁离子的浓度增大 依次呈现黄色蒸汽冷凝水、粉红蒸汽冷凝水、桔红蒸汽冷凝水、红色蒸汽冷凝水，深红蒸汽冷凝水、酱油色蒸汽冷凝水的颜色变化，这也是有些新安装的锅炉蒸汽及冷凝水管网4-5年就有被腐蚀、穿孔、泄漏的原因。

按照国标GB1576-200《工业锅炉水质》要求，铁离子含量超过0.3mg/L的水不能进入锅炉使用。外观目测纯净透明二价铁离子超标的蒸汽冷凝水不处理直接回用锅炉，二价铁离子随蒸汽凝结水进入锅炉受热浓缩氧化成显色的三价铁后，会引发炉水颜色发红，在笔者所遇见蒸汽锅炉用户炉水颜色发红的状况中，85%以上都是蒸汽锅炉用户蒸汽冷凝水铁超标未处理直接回锅炉使用。

三价铁离子是锅炉内部氧腐蚀的催化剂，不仅会加快锅炉内的氧腐蚀发生，而且会形成的氧化铁水垢，同时也会产生垢下腐蚀，氧化铁水垢让炉管的传热效率大幅降低，传热效率大幅下降回造成燃料能源大量浪费，排烟温度高；氧化铁水垢不仅会缩短锅炉的使用寿命，大量聚集在炉管内的氧化铁水垢还会造成炉管过温蠕涨从而引发爆管危险，对锅炉安全运行形成较大的隐患。

  ▲2022年7月11日某单位酸性蒸汽冷凝回水治理好了颜色外观通透纯净

  ▲2022年7月11日某单位酸性蒸汽冷凝回水治理好了PH值为8

酸性蒸汽冷凝水颜色发红三种解决方法

酸性蒸汽冷凝水颜色发红解决办法之一——锅炉给水加氨

锅炉给水加氨，氨是弱碱性，氨在锅炉内受热逸出随蒸汽进入蒸汽系统，携带氨的蒸汽经过换热器或换热设备而伴随温度压力降低冷凝成水，氨溶解进冷凝水中，导致蒸汽冷凝水中PH值升高成碱性，当pH值大于8时，氨能将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）

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红的优点

氨水价格经济便宜，是常见的PH调节剂，锅炉给水加氨，氨溶于水呈弱碱性，能提高炉水PH值，氨在炉水中受热逸出随蒸汽进入换热设备后，因温度压力下降氨又溶解进凝水中，锅炉给水加氨能够提高炉水、蒸汽和凝水的PH值，中和酸性蒸汽和酸性冷凝水中CO2对系统设备和管网的腐蚀，减少冷凝水中铁离子含量。

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红的缺点

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红需要注意的问题1、加氨水只能控制CO2引起弱酸性腐蚀，不能控制氧腐蚀。给水加氨锅炉系统经常出现蒸汽管线腐蚀、换热器腐蚀、蒸汽冷凝水管线腐蚀、蒸汽凝结水颜色发红铁离子超标问题；

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红需要注意的问题2、氨水有一定的腐蚀作用，又易挥发出氨气，液氨的储存和使用是一个危险源；

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红需要注意的问题3、氨水调节PH值保持时间不长，加氨量相对大。氨受热易挥发不稳定，在蒸汽锅炉汽液两相中，气相存量多，液相存量少，要保持蒸汽冷凝液回水PH值，防止回水管线腐蚀及铁超标，加氨量要很大，这也是有时在蒸汽冷凝液回水收集或排放时闻到有氨味的原因；

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红需要注意的问题4、当给水中加入氨量过大时，在溶解氧的参与下，对铜的腐蚀比较强，铜质金属换热器、铜质管道及仪表附件设备易发生腐蚀；

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红需要注意的问题5、长期高剂量添加氨水对锅炉运行不利，锅炉氨水加多了会产生腐蚀。氨水为碱性，会加速钙，镁等的沉淀，造成锅炉结垢及垢下腐蚀；长期使用可能会对阀门，管道等处造成腐蚀，故对其加入量应严格控制，在连续加入的同时应适当调整；

锅炉给水加氨解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红需要注意的问题6、加氨控制蒸汽冷凝液回水中铁离子超标是个伪命题。加氨只能控制CO2引起弱酸性腐蚀，不能控制氧腐蚀，又由于氨受热易挥发不稳定，气相存量多，液相存量少，且又不能长期高剂量添加，所以加氨只能部分缓解蒸汽系统腐蚀，降低蒸汽冷凝液回水中铁离子含量有限。

各位同行，你们单位蒸汽锅炉有发生过蒸汽冷凝水PH值偏低呈酸性的情况吗？有无发生过蒸汽冷凝水颜色发红或者颜色泛黄或者蒸汽冷凝水铁超标情况？你们是怎么解决的？关于锅炉阻垢除垢、防腐缓蚀你们在使用什么方法？关于锅炉给水调节PH值、炉水发红、回水有硬度、锅炉腐蚀结垢爆管、蒸汽系统腐蚀、蒸汽冷凝水铁超标、酸性蒸汽冷凝水颜色发红、锅炉水质检测处理等问题，北京化工大学 颜辉 l86OO475386随时欢迎各位行业同仁讨论问题，交流经验心得，随时欢迎各位同学沟通锅炉相关新技术信息，随时欢迎各位同仁分享锅炉设备管理使用经验，随时欢迎各位锅炉相关工作者就解决锅炉各种实际问题相互学习。酸性蒸汽冷凝水颜色发红三种解决方法。

酸性蒸汽冷凝水颜色发红解决办法之二——高温蒸汽冷凝水除铁设备过滤

高温蒸汽冷凝水除铁设备过滤除掉凝水中超标铁离子，让蒸汽冷凝水颜色蒸汽冷凝水铁离子达标能直接安全回用到锅炉。

高温蒸汽冷凝水除铁设备的缺点：

高温蒸汽冷凝水除铁设备一次性投入大；高温蒸汽冷凝水除铁设备占地大，高温蒸汽冷凝水除铁设备运行维护费用不低；高温蒸汽冷凝水除铁设备滤料2-3年需要更换1次，滤料更换成本占设备造价三分之一左右；高温蒸汽冷凝水除铁设备不能提高蒸汽凝结水PH值；高温蒸汽冷凝水除铁设备不能解决酸性蒸汽及冷凝水对锅炉蒸汽系统和凝水回收系统设备和管线的腐蚀，系统腐蚀一直存在铁离子来源也一直存在，高温蒸汽冷凝水除铁设备过滤除铁是治标不治本。

  ▲2022年7月某单位酸性蒸汽冷凝回水颜色发红治理中的水样

酸性蒸汽冷凝水颜色发红解决办法之三——添加BF-31T蒸汽冷凝水保护剂

针对酸性蒸汽及冷凝水对锅炉蒸汽系统和凝水回收系统设备和管线的氧腐蚀和弱碳酸腐蚀， 通常采用添加BF-31T凝结水系统保护技术，投加北京化工大学专属权利产品BF-31T凝结水系统保护剂，来阻止腐蚀的发生。

BF－31T凝结水系统保护剂为我单位承担的科技部创新基金项目“零排污蒸汽发生技术”中的核心技术。BF－31T凝结水系统保护剂产品已于2003年通过《中国锅炉水处理协会注册》项目。

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红技术优势

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红技术优势1

BF-31T凝结水系统保护剂为碱性乳状液体药剂且具有挥发性，锅炉给水加BF-31T凝结水系统保护剂，BF-31T凝结水系统保护剂溶于水呈弱碱性，BF-31T凝结水系统保护剂在炉水中受热逸出随蒸汽进入换热设备后，因温度压力下降BF-31T凝结水系统保护剂又溶解进凝水中。

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂效能机理特性是在整个锅炉系统进行覆膜隔绝O2和CO2，并提高炉水、蒸汽、回水的PH值，来彻底解决蒸汽凝水普遍存在的氧腐蚀及弱酸腐蚀，从根源上铲除蒸汽冷凝水中铁离子的来源，根本性的解决蒸汽冷凝水颜色发红问题，这种缓蚀机理对于凝水铁超标是标本兼治，不仅使凝水铁达标也彻底保护整个锅炉系统设备及管线从此不再腐蚀、穿孔、泄漏，大大延长了系统设备使用寿命。

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红技术优势2

BF-31T凝结水系统保护剂现场使用工况要求简单，对于凝水温度及铁含量没有要求，一些设备除铁对凝水温度及含铁量有要求。

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红技术优势3

BF－31T凝结水系统保护剂不受生产负荷波动的影响有很好的缓冲性能，不会影响水质处理的指标性能效果。

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红技术优势4

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂成本会随着药剂在系统的累积使用量会减少，没有其他设备类反洗冲洗的废水排放问题。

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红技术优势5

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂相对于加氨水功效，加氨能提高炉水及蒸汽PH值，能解决弱酸性腐蚀。氨易挥发，气相多液相少，用量大，不能解决氧腐蚀。锅炉给水加添加BF-31T蒸汽凝结水保护剂控制PH值技术具有加氨工艺的全部优点：价格适中；不会增加锅炉水中的含盐量；具有挥发性，能保护锅炉汽水系统的整体设备和管线。

    BF-31T凝结水保护剂主要成分为中和剂和成膜剂及其他助剂，具有成膜中和功能，稳定性好，并有合理的汽液相分配比，能快速的控制系统腐蚀。中和胺起到中和提高锅炉给水、炉水、蒸汽及凝水PH的作用，中和水中二氧化碳形成的弱酸腐蚀；成膜剂在金属表面形成单分子层的具有憎水作用的保护膜，膜的分子间的空隙比二氧化碳和氧的截面小，防止腐蚀气体分子O2、CO2接触金属从而防止了对金属的腐蚀；合理的汽液相分配比可有效的将药剂分配在金属管道中汽液相中，能很好解决汽液并存两相系统的金属腐蚀，尤其适合间歇性用汽设备保护和防腐。

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红技术优势6

BF-31T蒸汽冷凝水保护剂覆膜速度快，凝水水质铁离子（全铁指标）72小时内迅速达标，颜色发红的酸性蒸汽冷凝水72小时内正常达标纯净通透状态，为药剂试用实验提供了便捷。可完全替代除氧器、除氧剂使用。

BF－31T凝结水系统保护剂相比市场常见设备除铁工艺及其他措施，不需要巨大固定设备投资，不需要设备运行维护成本，且不需要耗费不菲的滤料更换（使用期限3年左右，总造价20-30%），不仅保护了系统设备及管线，延长锅炉系统使用寿命，而且彻底断绝铁离子来源，彻底解决酸性蒸汽冷凝水颜色发红问题，让高温纯净的蒸汽冷凝水循环回用到锅炉安全使用，实现凝水除铁标本兼治。

酸性蒸汽冷凝水颜色发红三种解决方法（颜辉）