铁超标？管线腐蚀？有硬度？PH值低？蒸汽凝结水回收4个常见问题的处理办法
某矿20吨燃气蒸汽锅炉锅炉蒸汽凝结水接近蒸馏水，品质与纯水基本相当，高温锅炉蒸汽凝结水作为锅炉补给水回用到锅炉，不仅能显著提高锅炉补水温度，还能节省大量的燃料能源消耗；纯净的高温锅炉蒸汽凝结水不仅能减少锅炉软化水或除盐水使用，节省软化水或除盐水处理生产成本，还能明显减少锅炉结垢，改善锅炉水质和工况，减少锅炉排污损失，增加锅炉出力。蒸汽凝结水回收到锅炉有如此多的好处，但是蒸汽凝结水回收处理经常会遇到铁超标、有硬度、PH值低、管线腐蚀等各种问题。
锅炉蒸汽凝结水回收处理需要注意第1个问题：铁超标
锅炉系统设备、蒸汽管线及凝结水回收管网大部分是碳钢材质，碳钢材质因为除氧不合格被腐蚀氧化形成氧化铁等产物溶解在蒸汽凝结水中，蒸汽凝结水的外观颜色会随着凝结水中铁离子浓度不断增大而呈现出变化，依次由无色透明纯净、泛黄、泛红、橙红、红色、红褐色、酱油色。铁离子超标的蒸汽凝结水直接回用到锅炉后，蒸汽凝结水中的铁离子随着炉水不断蒸发浓缩在锅炉中形成氧化铁垢，氧化铁会加快锅炉腐蚀速度并会造成垢下腐蚀，氧化铁水垢传热效率是钢的五百分之一，氧化铁水垢不仅增加能耗而且会引起爆管危险，故铁离子超标的蒸汽凝结水是不能直接回用到锅炉。
国标GB-《工业锅炉水质》中对锅炉给水铁离子浓度有明确的要求。
国标GB-《工业锅炉水质》中对蒸汽锅炉给水水质标准目前，国内蒸汽凝结水除铁离子工艺分为两类，一类使用除铁设备物理过滤除铁离子，另一类是化学药剂除铁离子。
统计发现，当前国内蒸汽凝结水除铁离子工艺主要有以下八种：
第1种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——常规的锰砂或石英砂除铁过滤器
第2种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——高温阴阳树脂交换
第3种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——活性炭复合双层膜法
第4种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——粉末树脂除铁法
第5种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——高温烧结陶瓷滤料除铁法
第6种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——高梯度电磁除铁
第7种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——磁增益复合除铁
第8种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——BF-31T凝结水系统保护剂法
第1-7种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺属于除铁设备物理除铁，就是在凝结水回收的末端安装设备过滤除去凝结水中铁离子。虽然设备除铁离子可以解决凝结水安全达标进锅炉使用，适用于各种用汽场合，但是除铁设备不能控制用汽设备及凝结水回收管网的腐蚀,用汽设备及凝结水回收管网的腐蚀还是在持续进行，凝结水中因腐蚀铁离子来源一直存在，且设备除铁离子滤料还需要定期更换，除铁设备物理除铁离子属于治标不治本。
第8种高温蒸汽凝结水除铁离子工艺——BF-31T凝结水系统保护剂法属于化学药剂除铁离子。要彻底解决锅炉用汽系统和凝结水回收系统的设备及管网的氧腐蚀和弱碳酸腐蚀，通常采用化学药剂法对其进行处理。化学药剂通过在锅炉蒸汽出口投加皮膜胺或炉前投加挥发性氨的方法，在蒸汽系统和蒸汽凝结水回水管线内成防腐膜或提高回水的PH值，通常采用BF-31T凝结水系统保护技术，投加北京化工大学专利产品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市场应用成熟产品，BF-31T凝结水系统保护剂主要成分：成膜胺、中和胺等。BF-31T凝结水系统保护剂中的中和胺为碱性，既可以中和蒸汽凝结水中碳酸又为在线监测水中药剂浓度提供依据。BF-31T凝结水系统保护剂年获国家发明二等奖。
北京化工大学北京化新通达清洗技术有限公司北京安运通源节能环保科技有限公司（颜辉经理l86OO欢迎咨询交流）关于锅炉蒸汽凝结水除铁离子技术、锅炉及供热系统高效防腐阻垢技术、锅炉水处理及水质自动监测控制系统等等,欢迎交流！蒸汽凝结水除铁离子回用锅炉——节能与节水并行，效率和效益同增。铁超标？管线腐蚀？有硬度？PH值低？蒸汽凝结水回收4个常见问题处理办法。
BF－31T凝结水系统保护剂，加入系统后，具有最佳气液相比，不仅保护锅炉系统汽相侧金属，还能保护锅炉系统液相侧金属不受腐蚀；BF－31T凝结水系统保护剂会在金属表面形成具有吸附及憎水作用的单分子层保护膜，该膜的分子间隙比CO2,O2的截面小，防止了系统氧腐蚀和弱碳酸腐蚀的发生，彻底截断蒸汽凝结水中铁离子的来源，从而既保证蒸汽凝结水铁离子浓度达到国标GB-《工业锅炉水质》要求，又保护了锅炉用汽系统和凝结水回收系统的设备或管网不再腐蚀、穿孔、泄露，真正实现了标本兼治。
化学药剂除铁和设备过滤除铁两种方式各有优势和适用范围，具体采用那种工艺方法要根据企业生产工艺和技术实施的目的要求结合选择。
某矿锅炉房自测蒸汽冷凝水硬度超标凝结水排放产生大量蒸汽白雾锅炉蒸汽凝结水回收处理需要注意第2个问题：有硬度
锅炉蒸汽凝结水接近蒸馏水，品质与纯水基本相当，正常情况下锅炉蒸汽凝结水是没有硬度的，造成蒸汽凝结水硬度高是什么原因？造成检测中出现蒸汽凝结水硬度高的情况有3个原因。
水垢传热效率低，不仅增加能耗而且会阻塞管道引起爆管危险造成检测中出蒸汽凝结水硬度高第1个原因。蒸汽换热系统设备、凝结水回收系统设备或管网有漏夹带进来的硬度。因为蒸汽品质不好，PH值低，腐蚀蒸汽换热系统或凝结水回收系统，导致穿孔、泄漏加带硬度进入蒸汽凝结水中。解决之道：堵漏或补漏或更换有漏的换热器、管线。
造成检测中出蒸汽凝结水硬度高第2个原因。锅炉炉水水质差、锅水中含有较浓的盐份，水位过高可能出现夹带；或者锅炉锅筒内汽水分离装置存在缺陷，造成蒸汽大量带水进入换热器蒸汽换热系统。解决之道：改善锅炉炉水水质，降低水位，修理汽水分离装置。
造成检测中出蒸汽凝结水硬度高第3个原因。当前大部分企业锅炉单位没有专业的铁离子检测工具或方法，当蒸汽及凝结水系统有氧气或弱酸腐蚀导致铁离子超标时，使用EDTA溶液络合滴定法测定凝结水的硬度检测方法容易把铁离子螯合进去，形成铁离子干扰出现的假性硬度。解决之道：改善蒸汽品质，防止换热系统或凝结水回收系统设备和管网腐蚀；使用铁离子隐蔽剂改进检测方法；彻底除去蒸汽凝结水铁离子。
如果蒸汽凝结水有硬度且铁离子超标如果不是很严重，也可以使用北京化工大学专利产品BF-30A锅炉防腐阻垢剂。BF-30A锅炉防腐阻垢剂具有沉淀软化作用，与水中硬度成份反应，使硬度成份变成极易排出悬浮状的微细淤渣，随着锅炉排污排出，防止传热面结垢。BF-30A锅炉防腐阻垢剂具有螯合作用：与水中钙离子、铁离子形成稳定的水溶性螯合物，增加了钙离子、铁离子在水中的溶解度，使水垢无法形成。同时具有溶解原有水垢作用。BF-30A锅炉防腐阻垢剂具有晶格畸变作用：由于阻垢剂的吸附，碳酸钙晶体在生长过程中破碎，形成外观不规则的小晶体。BF-30A锅炉防腐阻垢剂具有分散作用：加入水中的分散剂吸附在小晶体及金属表面形成双电层，在静电作用下，小晶体与锅炉金属及小晶体之间互相排斥，避免了在锅炉金属表面沉积生成水垢。BF-30A锅炉防腐阻垢剂具有阈值效应：非化学计量的低剂量加药。BF-30A锅炉防腐阻垢剂具有腐蚀控制：高效缓蚀剂及钝化环境。
铁离子超标不严重蒸汽凝结水进入锅炉，铁离子被BF-30A锅炉防腐阻垢剂螯合形成不溶于水的悬浮物，随着锅炉排污排除，铁离子不会在锅炉内沉积形成铁垢和垢下腐蚀，而且BF-30A锅炉防腐阻垢剂也会将锅炉原有的老垢螯合除掉，对锅炉形成较好的保护。
锅炉蒸汽凝结水回收处理需要注意第3个问题：管线腐蚀
工作中经常发现，有的企业新安装的锅炉蒸汽管线4-5年就有被腐蚀、穿孔、泄漏的情况。造成锅炉蒸汽管线4-5年就被腐蚀、穿孔、泄漏的原因是，高温的锅炉蒸汽凝结水中溶解了O2，锅炉系统中氧有2个来源，其一是系统无除氧，或是除氧效率不高，氧随着锅炉水蒸发进入蒸汽中，又随着蒸汽冷凝溶解在凝结水里；其二是锅炉系统和凝结水回收系统间断运行时，系统设备及管路内压力有时会下降，这时空气中的氧倒流进入系统。氧在高温潮湿的环境中对凝结水回收系统会迅速形成腐蚀。
O2+Fe+H2O→Fe（OH）2
O2+Fe（OH）2+H2O→Fe（OH）3
Fe（OH）2+Fe（OH）3→Fe3O4+H2O
按照国标GB-《工业锅炉水质》要求，铁离子含量超过0.3mg/L的水不允许进入锅炉使用。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，传热效率降幅有-倍之多，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引起爆管危险，对锅炉安全运行形成较大的隐患。
锅炉蒸汽凝结水回收管线腐蚀解决之道有4条：第1条、加装除氧器；第2条、提高除氧器除氧效率；第3条、炉内加除氧剂；第4条，炉内中加BF－31T凝结水系统保护剂，在锅炉系统中覆膜隔绝氧腐蚀。
锅炉蒸汽凝结水回收处理需要注意第4个问题：PH值低呈酸性
锅炉蒸汽凝结水接近蒸馏水，品质与纯水基本相当，PH值为中性接近7，没有任何腐蚀性，由于蒸汽凝结水非常纯净缓冲性差，很少量的CO2溶解于凝结水或水蒸气中时，凝结水或水蒸气中的ΡН值便可由7.0降至5.5左右。凝结水中的СΟ2可使水产生Н+，而Н+与溶解氧同是腐蚀电池中阴极去极化剂，大大加速了阳极金属的腐蚀。СΟ2不仅使金属发生酸腐蚀，而且又使金属发生电化学腐蚀。因此，蒸汽或凝结水中的СΟ2具有较强的腐蚀性，特别是在有氧的存在下，金属腐蚀尤为迅速。在蒸汽或凝结水系统中，同时含有Ο2和СΟ2，将会明显地加速蒸汽凝结水管网和设备的金属腐蚀，促使凝结水中的含铁离子量迅速增高。
СΟ2+Н2Ο→НСΟ3-+ΟН-
O2+Fe+H2O→Fe（OH）2
O2+Fe（OH）2+H2O→Fe（OH）3
Fe（OH）2+Fe（OH）3→Fe3O4+H2O
高温的酸性蒸汽或凝结水不仅能对凝结水中液相空间的金属造成腐蚀，而且也能对换热器的气相空间金属造成腐蚀，有时我们在检修过程中发现换热器的气相空间出现了黄褐色的鼓包腐蚀点就是这种情况。
CO2、O2是造成蒸汽凝结水呈酸性及具有腐蚀作用的直接原因。那么蒸汽凝结水中CO2来源于哪里呢？
让蒸汽凝结水PH值低，呈酸性的CO2的有两个来源：其一、来源于碳酸氢盐或碳酸盐阻垢剂的CO2。有的锅炉给水不达标，含有易分解的碳酸氢盐；多数工业锅炉为了防止结垢常常加入过量的碳酸钠作为阻垢剂，在高温的锅水中碳酸氢盐和碳酸盐受热分解，都会释放出游离的二氧化碳，并随着蒸汽进入换热系统和凝结水管网中，二氧化碳融入水或水蒸气形成碳酸腐蚀。
НСΟ3-→СΟ2↑+Н2Ο+СΟ32-
СΟ32-+Н2Ο→СΟ2↑+ΟН-СΟ2
其二、来源于空气中的CO2。当锅炉用气系统和凝结水回收系统间断运行时，系统设备及管路内压力有时会下降，这时空气中的氧和二氧化碳会倒流进入系统，空气中含有约21％的氧气和约4％的二氧化碳，在高温潮湿环境下，金属氧腐蚀快速产生，凝结水缓冲性差，而二氧化碳的存在使凝结水的PH降低，二氧化碳溶于水成为弱碳酸加速了氧化腐蚀。
解决蒸汽凝结水PH值低呈酸性的六个措施
解决蒸汽凝结水PH值低呈酸性的六个措施之一——提高锅炉补水品质，降低锅炉给水中碳酸氢盐碱度，防止碳酸氢盐分解释放出СΟ2气体。
解决蒸汽凝结水PH值低呈酸性的六个措施之二——减少碳酸钠盐使用。
解决蒸汽凝结水PH值低呈酸性的六个措施之三——蒸汽凝结水采用闭式回收。凝结水采用闭式回收，彻底消除外界空气中的氧和二氧化碳进入回收系统。
解决蒸汽冷凝PH值低呈水酸性的六个措施之四——加NaOH来调整凝结水PH值。
解决蒸汽凝结水PH值低呈酸性的六个措施之五——加氨的方式来调整PH值。
解决蒸汽凝结水PH值低呈酸性的六个措施之六——添加BF-31T蒸汽凝结水保护剂。BF－31T凝结水系统保护剂是碱性液体，少量加入就可将凝结水PH值调高到8-9左右。BF－31T凝结水系统保护剂不仅可以作为PH调节剂使用，而且BF－31T凝结水系统保护剂加入系统后，会在金属表面形成具有吸附及憎水作用的单分子层保护膜，该膜的分子间隙比CO2,O2的截面小，可以防止系统氧腐蚀和弱碳酸腐蚀的发生，彻底阻断蒸汽及凝结水中铁离子的来源；BF－31T凝结水系统保护剂还具有最佳气液相比，加入系统后，不仅能保护锅炉系统水侧（液相）金属免受腐蚀，还能保护锅炉及换热系统蒸汽侧（气相）金属免受腐蚀，从而既保证蒸汽凝结水铁离子浓度达到国标GB-《工业锅炉水质》要求，又保护了锅炉用汽系统和凝结水回收系统的设备或管网不再腐蚀、穿孔、泄露，真正实现了标本兼治。
案例讨论
宁夏某煤矿公司，煤炭生产能力万吨/年，采暖季3台20吨燃煤蒸汽锅炉2台运行1台备用，非采暖季一台电锅炉保证生产生活热水，锅炉水源为市政水，锅炉给水为软化水，除氧为热力除氧，以前采暖蒸汽锅炉发生过爆管，非采暖季锅炉检修维护时，打开锅筒发现锅炉结垢严重，锅炉内壁有较多黄褐色的鼓包腐蚀点，自测蒸汽凝结水硬度超标，故高温蒸汽凝结水一直外排未回用锅炉。随着地方政府对环境保护的要求越来越严格，公司对水资源利用及排放、锅炉安全生产管理开始重视起来，公司锅炉管理部门有意回收利用被排放掉的锅炉蒸汽凝结水。年11月，锅炉蒸汽凝结水取样发现，蒸汽凝结水水样目测颜色泛黄还算纯净，经第三方检测，蒸汽凝结水水样全铁0.72mg/L，PH值6.8，硬度0.28mmol/L，初步怀疑蒸汽凝结水硬度是锅炉系统有漏夹带进来的，或者是锅炉汽水分离不好夹带进来的。
各位同行，你认为这个凝结水中硬度的来源可能是哪里？颜辉随时欢迎各位同行一起交流讨论I86OO分析一下是什么原因造成？假如回收这个凝结水你的解决方案是什么？
案例后记
根据锅炉蒸汽凝结水水样检测结果，公司锅炉管理技术部门认为：为了降低蒸汽管道、换热器和凝液回收管道的腐蚀，延长换热设备的使用寿命，对蒸汽凝结水和热能实现回收利用，有必要进行蒸汽凝液系统的防腐试验。经过行业用户效果满意度走访，行业口碑对比，最终选取北京化工大学专·利技术产品BF-31T凝结水保护剂，作为公司锅炉蒸汽及凝结水系统铁离子超标治理药剂。年11月28日10时开始，加药泵以ml/小时将BF-31T凝结水保护剂泵入锅炉软水箱；11月29日10时取凝结水水样观测，蒸汽凝结水目测比较纯净，颜色不再泛黄，经检测蒸汽凝结水水样全铁0.44mg/L，PH值7.5，硬度0.12mmol/L。年11月29日10时开始，加药泵以ml/小时将BF-31T凝结水保护剂泵入锅炉软水箱；11月30日10时取凝结水水样观测，蒸汽凝结水水样目测非常纯净通透，经检测蒸汽凝结水水样全铁0.12mg/L，PH值8，硬度0.07mmol/L，蒸汽凝结水水样全铁含量达标，锅炉蒸汽及凝结水系统覆膜保护成功，腐蚀基本控制住了，只是蒸汽凝结水硬度稍有超标，硬度稍有超标蒸汽凝结水回用到锅炉，只需在锅炉内加入BF-30A锅炉防腐阻垢剂就能处理。11月30日14时开始，蒸汽凝结水正式回收到软水箱，加药泵以70ml/小时将BF-31T凝结水保护剂泵入锅炉软水箱，并将蒸汽凝结水PH值维持在8左右。
年4月，采暖季结束，打开锅炉维修保养发现，一个采暖季下来锅炉内壁光滑，原有的老垢及黄褐色的鼓包腐蚀点不见了，取而代之是锅炉内壁覆盖一层淡黄色软水垢，用水一冲都下来了。煤矿锅炉管理部向上级业务总结汇报时强调了一句话：本部门较上一个采暖季，没有发生锅炉爆管等重大安全生产事故；较上一个采暖季燃煤节省24%，自来水节省近9万吨，软化盐节省36吨。
铁超标？管线腐蚀？有硬度？PH值低？蒸汽凝结水回收4个常见问题处理办法（颜辉）