冷凝水有硬度，锅炉爆管系统腐蚀严重，炉水发红，时常停机维修处理方案
1.概况：
某省一家造纸厂，有36吨蒸汽锅炉3台，2用1备，原水为地下井水经2级软化后作为锅炉补水。烘缸蒸汽冷凝水回用锅炉，蒸汽经过烘缸后冷凝成回水被虹吸进闪蒸罐，闪蒸罐蒸汽冷凝回水进入冷凝水罐后，被高温水泵打进软水箱回用到锅炉。蒸汽冷凝回水颜色为红黄色，温度大约80～95℃，蒸汽冷凝回水占比锅炉总补水80%左右，自己检测蒸汽冷凝回水有硬度，蒸汽冷凝回水硬度超标为0.7-1.4mmol／L。锅炉蒸汽及回水系统设备及管线经检修和检查，没有发现漏点渗漏进的原水。锅炉水颜色为红褐色，3台锅炉平均每年爆管2-3次，年平均停机检修近10次，检修锅炉发现受热面有腐蚀坑、黑褐色铁垢及红色铁锈。
2.问题
1、锅炉蒸汽冷凝回水为什么会有硬度？
2、这种硬度超标的蒸汽冷凝回水直接回用到锅炉如何解决安全使用不出事故问题。
3、如何解决锅炉腐蚀、炉水发红、黑褐色铁垢及爆管问题。
3.问题分析
3.1蒸汽冷凝回水硬度分析：锅炉蒸汽冷凝回水有硬度出现不外三个原因。一是蒸汽或回水系统有漏，夹带进来的硬度，本项已被用户自己检修和检查无漏点而排除；二是锅炉水水质差，水位过高或汽水分离不好出现蒸汽携带炉水造成蒸汽品质变差，蒸汽冷凝回水出现硬度，这种情况可以从软水到炉水、疏水、蒸汽冷凝回水由前到后逐一取样分析；三是锅炉除氧器效率不高或补水有碳酸氢根造成氧腐蚀或弱酸性腐蚀，因为氧腐蚀或弱酸性腐蚀造成蒸汽冷凝回水中铁离子超标，而普通常用的硬度检测方法容易把铁离子螯合进去造成出现假性硬度，正常蒸汽冷凝回水颜色无色纯净透明的，这里蒸汽冷凝回水颜色为红黄色这是铁离子超标判断参考标识，具体还需对蒸汽凝结回水质检测为准。
3.2炉水发红分析：炉水发红，红褐色锅炉水颜色来源于铁离子，炉水中铁离子有三个来源。来源一是锅炉本体氧腐蚀或弱酸性腐蚀；来源二是软化水；来源三是铁离子超标的红黄色蒸汽冷凝回水，蒸汽凝结水中二价铁离子回用锅炉受热氧化成三价铁开始显色，随着炉水不断蒸发浓缩，炉水开始变红颜色不断加深。
3.3锅炉腐蚀、结垢、爆管分析：
3.3.1锅炉系统腐蚀
3.3.1.1锅炉系统腐蚀在锅炉本体，其表现在炉水颜色发红，解决之道是提高除氧器除氧效率或投加除氧剂减缓氧腐蚀，提高炉水PH值减缓弱酸性腐蚀。
3.3.1.2锅炉系统腐蚀在锅炉蒸汽系统，其表现在蒸汽管线和烘缸腐蚀，烘缸腐蚀产生的沉积物堵塞了虹吸管，蒸汽凝液排出受阻会导致烘缸淹缸，烘缸压强升高、表面传热不均匀，降低烘缸工作效率的同时，也严重影响纸产品的质量和产量。腐蚀会大大缩短烘缸的使用寿命，纸厂的运营成本也随之增加。此外，烘缸腐蚀会导致频繁停机，以便对烘缸进行清理和维护，且每次检修会导致生产中断2-3天。
3.3.1.3锅炉系统腐蚀在锅炉回水系统，其表现在蒸汽冷凝回水管线腐蚀，蒸汽冷凝回水铁离子超标，蒸汽冷凝回水颜色泛黄或为红色，解决之道是控制腐蚀，过滤除掉蒸汽冷凝回水中的铁离子。
3.3.2锅炉结垢、爆管分析
3.3.2.1锅炉结垢，铁离子超标的蒸汽冷凝回水未经处理直接回用锅炉，铁离子受热氧化成三价铁沉积在锅炉受热面上形成氧化铁垢，氧化铁垢进一步会造成垢下腐蚀形成点蚀或腐蚀坑，点蚀或腐蚀坑继续发展下去就会引起穿孔、泄漏。
3.3.2.2锅炉爆管。氧化铁垢平均传热速率很低，氧化铁水垢平均导热系数为0.15kcal/mh·℃是钢的三百分之一，铁垢严重局部处炉管受热易蠕涨变形，从而引发锅炉爆管安全事故。
4.确定问题因素
为了确定蒸汽冷凝回水出现硬度究竟是哪种原因，纸厂生产部长给我快递蒸汽冷凝回水和炉水水样，经我方水质检测中心检测，蒸汽冷凝回水水样硬度为0.02mmol/L，铁离子为0.97mg/L；炉水水样硬度为0.06mmol/L。通过炉水硬度，回水水样硬度和铁离子检测数据，可以判断蒸汽冷凝回水硬度合格，铁离子超标，所谓硬度超标是蒸汽或凝水系统存在腐蚀，导致蒸汽冷凝回水中铁离子超标造成的假性硬度。锅炉系统腐蚀是造成纸厂蒸汽冷凝回水有硬度，炉水发红，频繁爆管停机维修的主要原因。
蒸汽冷凝回水铁离子超标如何回锅炉安全使用，炉水发红、锅炉腐蚀、烘缸腐蚀怎么解决问题？北京化工大学颜辉l86OOЗ86欢迎各位同学随时交流，欢迎各位同仁、同行随时加入一起讨论。冷凝水有硬度，锅炉爆管系统腐蚀严重，炉水发红，时常停机维修处理方案。
5.解决方案
要解决锅炉系统腐蚀，就是要解决氧腐蚀和CO2引起的弱酸性腐蚀，解决之道是提高除氧器除氧效率或投加除氧剂减缓氧腐蚀，提高炉水PH值减缓弱酸性腐蚀。
要解决铁离子超标的蒸汽冷凝回水直接回锅炉安全使用，炉水发红及频繁爆管停机检修问题，要过滤除掉回水中超标的铁离子，还要彻底解决锅炉蒸汽及回水系统腐蚀。
根据造纸厂锅炉系统实际情况，以及我们多年用户锅炉水质处理实践，参考造纸行业用户处理经验，我们提出试用北京化工大学零排污蒸汽发生专利技术来解决造纸厂锅炉系统腐蚀、炉水发红、回水铁超标等系列问题试验，即在锅炉系统中投加BF-31T凝水保护剂，BF-31T凝水保护剂在锅炉蒸汽及回水系统设备和管线内壁覆膜保护延长使用寿命，隔绝O2和CO2腐蚀，彻底断绝铁离子的来源，同时提升蒸汽及回水PH值，让回水铁离子达标回到锅炉安全使用。在锅炉给水中投加BF-30A防腐阻垢剂，BF-30A防腐阻垢剂综合功能强大，BF-30A防腐阻垢剂在炉内可以防垢阻垢，除锈分散铁垢，提高炉水PH值，螯合除掉系统老垢，实现在线清洗和保护并延长锅炉使用寿命，提高锅炉出力效率降低能源消耗成本。
▲药剂试用试验炉水存档水样6、药剂试用
制定药剂解决造纸厂锅炉系统腐蚀、炉水发红、回水铁超标等系列问题试验方案。试验时间小时为期一周，每24小时定时定点取炉水和蒸汽冷凝回水水样检测并存档。药剂试用炉水水样如上图；药剂试用蒸汽冷凝回水水样如下图。
▲药剂试用试验蒸汽冷凝回水存档水样7、药剂试验效果检查
从炉水水样颜色来看，药剂投加24小时后红褐色的炉水水样变为红黑色，48小时后炉水颜色变为深红色，72小时后炉水颜色变为红色，96小时后炉水颜色变为橙红色，小时后炉水颜色变为浅红色，小时后炉水颜色变为淡红色，小时后炉水稍有发黄颜色接近恢复正常。
从蒸汽冷凝回水水样颜色来看，药剂投加24小时后蒸汽冷凝回水水样颜色从红黄色变为微红，48小时后蒸汽冷凝回水水样已纯净透明颜色恢复正常。
8、结论
从蒸汽冷凝回水水样颜色变化，可以判断BF-31T凝水保护剂成功控制了锅炉蒸汽及回水系统设备、烘缸、管线腐蚀，解决了铁离子超标蒸汽冷凝回水直接回锅炉安全使用问题。
从炉水样颜色变化，可以判断BF-30A防腐阻垢剂成功控制了锅炉腐蚀，解决炉水发红问题。
9、后记
BF-31T凝水保护剂、BF-30A防腐阻垢剂试验效果得到造纸厂技术负责人认可，从年10月正式投加BF-31T凝水保护剂、BF-30A防腐阻垢剂到现在2年多时间里，锅炉因为腐蚀结垢引发爆管事故一次也没有发生，蒸汽冷凝回水铁离子达标，炉水颜色正常，锅炉停机检修频率大幅降低。
BF-31T凝水保护剂、BF-30A防腐阻垢剂不仅成功控制了锅炉系统腐蚀，还解决了回水铁离子超标，炉水发红，除氧器效率不高，爆管，烘缸腐蚀、虹吸管堵塞、频繁停机检修等因为腐蚀带来系列问题，保护和延长了锅炉设备及管线整体系统使用寿命。
冷凝水有硬度，锅炉爆管系统腐蚀严重，炉水发红，时常停机维修处理方案（颜辉）