怎样解决补水为软化水与除盐水因为炉水发红

怎样解决补水为软化水与除盐水因为炉水发红导致锅炉爆管的问题

软化水与除盐水的区别

经过阳离子交换器处理，除去钙、镁等离子的水称为软化水。原水经阳离子交换树脂罐后，可以去除去水中钙、镁离子和其它属于阳离子的部分物质，质量达标的软化水对可以在锅炉中受热浓缩很多倍也不产生结垢现象。

除盐水是经过阴阳离子交换器或电渗析、反渗透、EDI等工艺处理使原水中各类阴、阳离子基本上全部除去的水。常见的除盐水工艺是反渗透，原水经过反渗透装置处理，水中各类阴、阳离子几乎全部除去后，非常纯净接近纯水，故而除盐水缓冲性很差，如果有少量的CO2溶解在水中，除盐水的PH值会直线下降。

使用软化水的锅炉爆管通常会出现的现象

同样是锅炉爆管，使用软化水的锅炉通常会出现这些现象，如下图：炉水发红、炉管爆管处有较厚的白色钙镁垢或夹杂红色的铁垢。

▲钙镁垢夹杂铁锈的褐红色铁垢过热蠕变

使用软化水的锅炉爆管通常出现的原因

使用软化水的锅炉通常爆管处有较厚的白色钙镁垢，这是因为阳离子交换树脂罐生产装置出现问题，可能是树脂再生不合格或树脂失效，含有钙镁离子的不达标软化水进入锅炉后，在锅炉受热面及炉管上结成白色的钙镁垢。

▲钙镁垢过热蠕变导致锅炉爆管，可以看见分层的钙镁垢

如果蒸汽凝结水系统设备及管线金属存在腐蚀，蒸汽冷凝水中就会有铁离子超标现象，铁离子超标的蒸汽冷凝水进入锅炉受热浓缩氧化成三价铁后，炉水颜色开始泛黄，严重的炉水就会发红，氧化铁附着在锅炉受热面或炉管上形成铁垢，此时如果锅炉受热面或炉管上附有钙镁垢，就会出现钙镁垢夹杂铁垢的状况。

▲钙镁垢过热蠕变导致锅炉爆管后更换下来的炉管

钙镁垢平均导热系数大约是钢的1/，氧化铁垢导热系数大约是钢的1/，钙镁垢和氧化铁垢导热很差，当锅炉炉管结垢达到一定厚度，锅炉炉管长时间过热产生蠕变，一旦到达蠕变极限就会发生锅炉爆管。

▲各种水垢的导热系数

使用除盐水的锅炉爆管通常会出现的现象

使用除盐水的锅炉爆管通常会出现这些现象，如下图，炉水PH值偏低、炉水发红、炉管普遍均匀变薄，炉管爆管处很薄，炉管爆管处管壁内附着呈分层状红色的铁锈垢。

▲炉管均匀变薄，无钙镁垢，炉管爆管处

使用除盐水的锅炉爆管通常出现的原因

使用除盐水的锅炉通常爆管处有红色的铁锈垢，且管壁很薄，尤其是爆管处，这是因为除盐水除去了原水中包括钙镁等硬度成分的各类阴、阳离子，炉水中没有可以起到缓蚀作用的钙镁离子附着在炉管上，炉管容易被腐蚀。除盐水比软化水纯净，缓冲性差，少量的CO2溶入可能造成炉水PH值偏低；如果除氧器除氧效率不佳，CO2腐蚀加上氧腐蚀，就会出现炉管均匀变薄，炉管内壁因为腐蚀出现红色铁锈；这时如果有作为锅炉补水的蒸汽冷凝水含有超标的铁离子，铁离子超标的蒸汽冷凝水进入锅炉受热氧化浓缩后，会在锅炉受热面及炉管上结成红色的铁锈垢。

氧化铁垢平均导热系数为0.1-0.2kcal/mh·℃，大约是钢的1/，铁锈垢导热很差，当锅炉炉管因腐蚀变薄、炉管铁锈垢达到一定厚度，锅炉炉管长时间过热产生蠕变；或者是炉管壁因腐蚀变薄，承受的压力强度变小，锅炉爆管就是时间早晚的问题。这也是有些补水使用除盐水的新装锅炉，仅2-3年的时间就要更换炉管的原因。

▲红色炉水意味着铁垢在加厚，凝水发黄

同样是锅炉爆管，补水为软化水与除盐水表现出的现象异同

补水为软化水与除盐水的锅炉发生爆管时，相同的是：大部分锅炉会出现蒸汽冷凝水泛黄，炉水发红相同的颜色变化，导致蒸汽冷凝水泛黄，炉水发红的相同原因是来自给水或空气中的O2和CO2腐蚀。

补水为软化水与除盐水的锅炉发生爆管时，不同的是：大部分补水为软化水的锅炉发生爆管，爆管处通常有较厚的白色钙镁垢或出现较厚的夹杂褐色铁锈垢的钙镁垢；大部分补水为除盐水的锅炉发生爆管，炉管普遍均匀变薄，爆管处为炉管管壁最·薄处，通常只有红褐色铁锈垢，没有灰白色钙镁垢。

如何解决炉水发红、蒸汽冷凝水泛黄的锅炉爆管问题

有同学说：向炉水中加入阻垢缓蚀剂

有同学说：加大定排、连排，加大排污

有同学说：向炉水中加入磷酸三钠提高炉水PH值

有同学说：向炉水中加入氢氧化钠提高炉水PH值

有同学说：向炉内中加入氨提高炉水PH值

有同学说：提高除氧器除氧效率

有同学说：在蒸汽冷凝水回收末端加装除铁过滤设备

有同学说：提高锅炉给水水质

也有同学说：可以把以上多种组合逐一调试

还有同学说：这是2种不同的补水、2种不同情况的爆管，不应统一解决，合理的情况是应该分别加以解决。

各位同学，你认为应该怎样解决补水为软化水与除盐水因为炉水发红导致锅炉爆管的问题？颜辉随时欢迎各位同学、同行一起交流探讨I86OO，拿出你的想法，我们一起探讨学习。

向炉水中加入阻垢缓蚀剂，阻止锅炉结垢并减少腐蚀。市面上各种阻垢缓蚀剂品牌众多良莠不齐，不同品牌阻垢缓蚀剂针对不同给水水质结垢问题，不合适的阻垢缓蚀剂非但能解决结垢问题，还能加速炉管结垢，应谨慎选择阻垢缓蚀剂品牌。尽管阻垢缓蚀剂能解决结垢问题，如果作为锅炉补水的蒸汽冷凝水因为腐蚀铁超标，蒸汽和凝结水系统腐蚀还是在进行，只加阻垢缓蚀剂是不能解决炉水发红问题。

加大定排、连排，加大排污。加大排污，可以降低炉水硬度成分浓度、减少结垢。但是排污量增加会带来大量能源浪费和水资源浪费，增加燃料成本。

向炉水中加入磷酸三钠提高炉水PH值。磷酸三钠属于强碱弱酸性化合物，在水中会显现成碱性，可以提高炉水PH值。磷酸三钠属于阻垢剂，可以防止结钙镁垢，但是磷酸盐不能消除分散氧化铁、铜垢，相反会促进铁、铜等金属离子的磷酸盐沉积，增加高热负荷水冷壁管损坏的可能性。在中高压锅炉常常会发生磷酸盐的隐藏，随着负荷波动会反复发生易溶盐溶解沉积。易溶盐能与炉管上的其他沉积物如金属腐蚀产物、硅化合物发生反应，变成难溶水垢。易溶盐附着物的导热性能差，可能会导致炉管严重超温，也会引起沉积物的金属腐蚀。炉水中加入磷酸三钠并不能提高蒸汽凝结水PH值，蒸汽和凝结水系统腐蚀还是在进行，不能解决炉水发红问题。

向炉水中加入NaOH提高炉水PH值。可以通过添加NaOH来调节炉水碱度、pH值，但是需要注意的三个问题是：一是NaOH会造成水中碱度增大，NaOH是强电解质，电导率增长比较大；二是碱度过高可能会使炉水产生泡沫而影响蒸汽品质；三是NaOH是强碱，调节水的PH稳定性较差，锅炉中加入强碱，锅炉会发生碱性腐蚀，对碳钢形成碱脆，影响锅炉的安全运行，所以要严格控制其浓度和量。最主要的是加入NaOH并不能提高蒸汽凝结水PH值，蒸汽和凝结水系统腐蚀还是在进行，不能解决炉水发红问题。

向炉内中加入氨提高炉水PH值。氨水作为最常用的PH调节剂有许多优点，最主要是氨是弱碱性，投加的氨浓度一般都不大、成本小价格低廉，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）

需要特别指出的是，加氨的方式来调整炉水及蒸汽的PH值缓解腐蚀需要注意的4个问题。

1、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；

2、氨气液相比不佳，气相侧多液相侧少，氨水调节PH值保持时间不长；

3、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，铜质金属换热器及仪表附件设备易发生腐蚀；

4、加氨来调节提高其PH能防止输送中二氧化碳对管线的腐蚀，但是对于氧腐蚀就不能有效控制，蒸汽和凝结水系统腐蚀还是在进行，不能解决炉水发红问题。

提高除氧器效率。除氧器设备一经启用，作为设备的效率提高水平有限；

在蒸汽冷凝水回收末端加装除铁过滤设备。当前设备除铁过滤工艺成熟，铁离子超标的蒸汽冷凝水经设备过滤后，全铁指标都能达标，能保证蒸汽冷凝水达标安全循环回用到锅炉，但是蒸汽和凝结水系统腐蚀还是在进行，铁离子来源一直存在，除铁过滤设备需每2-3年更换一次价格不菲的滤料，且不能解决炉水发红问题；

提高锅炉给水水质。锅炉给水工艺设备一经确定，给水水质改善空间不大。

解决蒸汽冷凝水泛黄、炉水发红，消除锅炉爆管隐患的办法

解决蒸汽冷凝水泛黄、消除锅炉红水，必须要降低蒸汽凝结水中铁离子含量，降低铁离子必须要控制蒸汽和凝结水回收系统设备及管线腐蚀，控制蒸汽凝结水回收系统设备及管网腐蚀必须提高蒸汽和凝结水PH值，同时或者还需降低蒸汽和凝结水中O2和CO2的含量。

解决锅炉爆管隐患，必须要控制锅炉腐蚀，要控制锅炉腐蚀必须提高炉水PH值，还要降低炉水中O2和CO2的含量；同时要改善补水品质，减少给水中钙镁硬度成分，防止炉管结垢。

解决蒸汽冷凝水泛黄、炉水发红、锅炉爆管问题，市面上有各种成熟的解决方案，但是经常遇到一些奇葩的处理。例如某一用户，蒸汽冷凝水颜色泛黄铁超标了，尽管加大了排污，炉水还是铁锈色，为了给蒸汽冷凝水除铁和降浊度，居然上了锰砂除铁过滤器和石英砂过滤器，虽然蒸汽冷凝水浊度和铁离子都有所降低，但是蒸汽冷凝水硬度明显上升，且硬度波动大，无法正常使用，刚安装的设备只好弃用。锰砂除铁过滤器和石英砂过滤器只适用于40℃以下低温水处理，处理高于40℃蒸汽冷凝水时锰砂和石英砂都会出现本身硬度析出，这也是该用户蒸汽冷凝水硬度明显上升，且硬度波动大的直接原因。碰到这种情况，有时就想冲动的问一下：采购设备解决问题用户难道不应该自己看一下设备的使用范围吗？厂家销售设备赚钱难道不问用户具体工艺流程和实际使用工况吗？

又例如，某经济开发区热电联供企业为了鼓励园区内企业采用集中供热方式，承诺一项优惠措施：凡是本园区企业购买使用热电厂蒸汽的用户，只要在用户蒸汽冷凝水箱检测水质达标电厂锅炉给水标准并回用，每吨蒸汽冷凝水返还10元作为给用户奖励。现实中的场景是，等用户和热点厂签订了购买蒸汽供热合同，实施了供热设备和管线改造并使用后，99%的用户是拿不到用热奖励的。原因很简单，作为单个用户，用汽量有限，蒸汽冷凝水量亦有限，从电厂热源到用户直线距离少则几百米，多则几千米，蒸汽管线加上冷凝水管线则长度要翻上一番，如此长的管线，蒸汽冷凝水到了热电厂全铁和电导2项指标不可能达到热电锅炉给水要求，从经济和成本角度考虑热电厂是不愿意为这点凝水再增加一套处理工艺设备的。至于企业用户想自己搞一套蒸汽冷凝水处理设备让凝水达标回用的想法，那是不切实际的，主要面临2个问题，一是能达到国标GBT-火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准的水处理工艺设备价格不菲，经济成本不合适；二是就算达国标了，每个热电厂有自己的给水标准和水质检测手段，这里有太多漏洞可以让协议不生效。所以说电厂鼓励用热奖励根本就是给用户一颗吃不到的糖，凝水回用协议就是一个坑。

各位同学，如果你是上面的企业用户相关技术负责人，你认为应该怎样解决企业所遇到的这个问题？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欢迎各位同学同行一起相互探讨、随时交流学习！l86OO无偿提供原水、给水、炉水、凝水水样检测及书面检测报告服务；锅炉蒸汽凝结水除铁离子技术方案、锅炉及供热系统高效防腐阻垢技术方案、蒸汽凝结水不达标回用到锅炉解决方案、炉水发红解决方案、凝结水硬度超标解决方案统统免费提供。

作为一个专业锅炉水质处理行业的从业者，我们经常遇到就是蒸汽冷凝水泛黄、炉水发红、锅炉爆管这种情况。如果用户对蒸汽品质要求不是十分严格的话，通常我们会推荐选择采用添加高效的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凝结水系统保护剂具有最·佳气液相比，具有挥发性，加入系统后，不仅会在液相金属表面形成具有吸附及憎水作用的单分子层保护膜，还会在气相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，截断了蒸汽冷凝水中铁离子的来源，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，又保护了锅炉和用汽系统及凝结水回收系统的设备或管线不再腐蚀、穿孔、泄露，不仅延长设备和管线的使用寿命，减缓设备折旧，降低营运成本，而且真正实现了标本兼治。

BF-31T凝结水系统保护剂为碱性乳状液体，加入炉水中，不仅能提高炉水PH值，还能提高蒸汽和凝结水的PH值。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凝结水保护剂年获中国锅炉水处理协会正式注册证书；BF－31T凝结水保护剂产品为科技部创新基金项目“零排污蒸汽发生技术”专利技术中的核心技术产品，年获国家发明二等奖；年BF－31T凝结水保护剂被中国特种设备检测研究院推荐，列入第一批高耗能特种设备节能技术与产品推荐目录。

如果用户使用软化水作为锅炉补水、锅炉有结垢、预算不多，且对蒸汽品质要求严格，通常我们会推荐选择采用更简单地添加BF-30A防腐阻垢剂技术，投加北京化工大学专利产品BF-30A防腐阻垢剂，来阻止锅炉结垢和腐蚀的发生。

BF-30A防腐阻垢剂技术对蒸汽品质无任何影响，能在锅炉本体内覆上保护膜，提高炉水PH值，不仅缓解锅炉本体腐蚀，还能缓慢螯合锅炉本体的老垢和铁锈垢。

BF-30A防腐阻垢剂技术优势：不改变蒸汽品质；费用低，性价比高；提高炉水PH值；保护锅炉本体，螯合锅炉老垢，分散铁垢。

BF-30A具有使锅炉本体金属处于钝化状态和抑制金属腐蚀过程中阴极反应的双重保护功能，有效地防止了金属本体在运行状态和停炉状态下的氧腐蚀；同时BF-30a具有强力螯合作用，加入锅炉水中后，与水中的硬度离子形成稳定的水溶性螯合物，增加了硬度离子在水中的溶解度，大大抑制水垢的形成，同时可以产生缓慢溶解原有水垢的效果；BF-30A具有较强的晶格畸变作用、分散作用，晶格功能使碳酸钙晶体在生长过程中破碎，形成外观不规则的小晶体，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，小晶体之间及小晶体与锅炉金属表面之间互相排斥，避免了在较高硬度水中锅炉金属表面沉积生成水垢。

主要成分：PESAHPMAHEDPEDTMPHPAA氢氧化钠等

技术指标：阻垢率≥99%缓蚀率≥99%停用保护缓蚀率≥99%

该产品曾被评为：化工部技术发明三等奖；被国家科技部列为《国家级科技成果重点推广计划》项目；被认定为《北京市高新技术转化项目》；《中国锅炉水处理协会注册》项目；年被中国特种设备检测研究院推荐，列入第一批高耗能特种设备节能技术与产品推荐目录等。（颜辉）

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