凝結(jié)水有硬度，鍋爐爆管系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重，爐水發(fā)紅，頻繁停機(jī)維修處理方案

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1.概況：

某省一家造紙廠，有36噸蒸汽鍋爐3臺，2用1備，原水為地下井水經(jīng)2級軟化后作為鍋爐補(bǔ)水。烘缸蒸汽冷凝水回用鍋爐，蒸汽經(jīng)過烘缸后冷凝成回水被虹吸進(jìn)閃蒸罐，閃蒸罐蒸汽冷凝回水進(jìn)入冷凝水罐后，被高溫水泵打進(jìn)軟水箱回用到鍋爐。蒸汽冷凝回水顏色為紅黃色，溫度大約80～95℃，蒸汽冷凝回水占比鍋爐總補(bǔ)水80%左右，自己檢測蒸汽冷凝回水有硬度，蒸汽冷凝回水硬度超標(biāo)為0.7-1.4mmol／L。鍋爐蒸汽及回水系統(tǒng)設(shè)備及管線經(jīng)檢修和檢查，沒有發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)滲漏進(jìn)的原水。鍋爐水顏色為紅褐色，3臺鍋爐平均每年爆管2-3次，年平均停機(jī)檢修近10次，檢修鍋爐發(fā)現(xiàn)受熱面有腐蝕坑、黑褐色鐵垢及紅色鐵銹。

2.問題

1、鍋爐蒸汽冷凝回水為什么會(huì)有硬度？

2、這種硬度超標(biāo)的蒸汽冷凝回水直接回用到鍋爐如何解決安全使用不出事故問題。

3、如何解決鍋爐腐蝕、爐水發(fā)紅、黑褐色鐵垢及爆管問題。

3.問題分析

3.1蒸汽冷凝回水硬度分析：鍋爐蒸汽冷凝回水有硬度出現(xiàn)不外三個(gè)原因。一是蒸汽或回水系統(tǒng)有漏，夾帶進(jìn)來的硬度，本項(xiàng)已被用戶自己檢修和檢查無漏點(diǎn)而排除；二是鍋爐水水質(zhì)差，水位過高或汽水分離不好出現(xiàn)蒸汽攜帶爐水造成蒸汽品質(zhì)變差，蒸汽冷凝回水出現(xiàn)硬度，這種情況可以從軟水到爐水、疏水、蒸汽冷凝回水由前到后逐一取樣分析；三是鍋爐除氧器效率不高或補(bǔ)水有碳酸氫根造成氧腐蝕或弱酸性腐蝕，因?yàn)檠醺g或弱酸性腐蝕造成蒸汽冷凝回水中鐵離子超標(biāo)，而普通常用的硬度檢測方法容易把鐵離子螯合進(jìn)去造成出現(xiàn)假性硬度，正常蒸汽冷凝回水顏色無色純凈透明的，這里蒸汽冷凝回水顏色為紅黃色這是鐵離子超標(biāo)判斷參考標(biāo)識，具體還需對蒸汽凝結(jié)回水質(zhì)檢測為準(zhǔn)。

3.2爐水發(fā)紅分析：爐水發(fā)紅，紅褐色鍋爐水顏色來源于鐵離子，爐水中鐵離子有三個(gè)來源。來源一是鍋爐本體氧腐蝕或弱酸性腐蝕；來源二是軟化水；來源三是鐵離子超標(biāo)的紅黃色蒸汽冷凝回水，蒸汽凝結(jié)水中二價(jià)鐵離子回用鍋爐受熱氧化成三價(jià)鐵開始顯色，隨著爐水不斷蒸發(fā)濃縮，爐水開始變紅顏色不斷加深。

3.3鍋爐腐蝕、結(jié)垢、爆管分析：

3.3.1鍋爐系統(tǒng)腐蝕

3.3.1.1鍋爐系統(tǒng)腐蝕在鍋爐本體，其表現(xiàn)在爐水顏色發(fā)紅，解決之道是提高除氧器除氧效率或投加除氧劑減緩氧腐蝕，提高爐水PH值減緩弱酸性腐蝕。

3.3.1.2鍋爐系統(tǒng)腐蝕在鍋爐蒸汽系統(tǒng)，其表現(xiàn)在蒸汽管線和烘缸腐蝕，烘缸腐蝕產(chǎn)生的沉積物堵塞了虹吸管，蒸汽凝液排出受阻會(huì)導(dǎo)致烘缸淹缸，烘缸壓強(qiáng)升高、表面?zhèn)鳠岵痪鶆颍档秃娓坠ぷ餍实耐瑫r(shí)，也嚴(yán)重影響紙產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。腐蝕會(huì)大大縮短烘缸的使用壽命，紙廠的運(yùn)營成本也隨之增加。此外，烘缸腐蝕會(huì)導(dǎo)致頻繁停機(jī)，以便對烘缸進(jìn)行清理和維護(hù)，且每次檢修會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)中斷2-3 天。

3.3.1.3鍋爐系統(tǒng)腐蝕在鍋爐回水系統(tǒng)，其表現(xiàn)在蒸汽冷凝回水管線腐蝕，蒸汽冷凝回水鐵離子超標(biāo)，蒸汽冷凝回水顏色泛黃或?yàn)榧t色，解決之道是控制腐蝕，過濾除掉蒸汽冷凝回水中的鐵離子。

3.3.2鍋爐結(jié)垢、爆管分析

3.3.2.1鍋爐結(jié)垢，鐵離子超標(biāo)的蒸汽冷凝回水未經(jīng)處理直接回用鍋爐，鐵離子受熱氧化成三價(jià)鐵沉積在鍋爐受熱面上形成氧化鐵垢，氧化鐵垢進(jìn)一步會(huì)造成垢下腐蝕形成點(diǎn)蝕或腐蝕坑，點(diǎn)蝕或腐蝕坑繼續(xù)發(fā)展下去就會(huì)引起穿孔、泄漏。

3.3.2.2鍋爐爆管。氧化鐵垢平均傳熱速率很低，氧化鐵水垢平均導(dǎo)熱系數(shù)為0.15kcal/mh·℃是鋼的三百分之一，鐵垢嚴(yán)重局部處爐管受熱易蠕漲變形，從而引發(fā)鍋爐爆管安全事故。

4.確定問題因素

為了確定蒸汽冷凝回水出現(xiàn)硬度究竟是哪種原因，紙廠生產(chǎn)部長給我快遞蒸汽冷凝回水和爐水水樣，經(jīng)我方水質(zhì)檢測中心檢測，蒸汽冷凝回水水樣硬度為0.02mmol/L，鐵離子為0.97mg/L；爐水水樣硬度為0.06mmol/L。通過爐水硬度，回水水樣硬度和鐵離子檢測數(shù)據(jù)，可以判斷蒸汽冷凝回水硬度合格，鐵離子超標(biāo)，所謂硬度超標(biāo)是蒸汽或凝水系統(tǒng)存在腐蝕，導(dǎo)致蒸汽冷凝回水中鐵離子超標(biāo)造成的假性硬度。鍋爐系統(tǒng)腐蝕是造成紙廠蒸汽冷凝回水有硬度，爐水發(fā)紅，頻繁爆管停機(jī)維修的主要原因。

蒸汽冷凝回水鐵離子超標(biāo)如何回鍋爐安全使用，爐水發(fā)紅、鍋爐腐蝕、烘缸腐蝕怎么解決問題？北京化工大學(xué) 顏輝 l86OO475З86歡迎各位同學(xué)隨時(shí)交流，歡迎各位同仁、同行隨時(shí)加入一起討論。凝結(jié)水有硬度，鍋爐爆管系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重，爐水發(fā)紅，頻繁停機(jī)維修處理方案。

5.解決方案

要解決鍋爐系統(tǒng)腐蝕，就是要解決氧腐蝕和CO2引起的弱酸性腐蝕，解決之道是提高除氧器除氧效率或投加除氧劑減緩氧腐蝕，提高爐水PH值減緩弱酸性腐蝕。

要解決鐵離子超標(biāo)的蒸汽冷凝回水直接回鍋爐安全使用，爐水發(fā)紅及頻繁爆管停機(jī)檢修問題，要過濾除掉回水中超標(biāo)的鐵離子，還要徹底解決鍋爐蒸汽及回水系統(tǒng)腐蝕。

根據(jù)造紙廠鍋爐系統(tǒng)實(shí)際情況，以及我們多年用戶鍋爐水質(zhì)處理實(shí)踐，參考造紙行業(yè)用戶處理經(jīng)驗(yàn)，我們提出試用北京化工大學(xué)零排污蒸汽發(fā)生專利技術(shù)來解決造紙廠鍋爐系統(tǒng)腐蝕、爐水發(fā)紅、回水鐵超標(biāo)等系列問題試驗(yàn)，即在鍋爐系統(tǒng)中投加BF-31T凝水保護(hù)劑，BF-31T凝水保護(hù)劑在鍋爐蒸汽及回水系統(tǒng)設(shè)備和管線內(nèi)壁覆膜保護(hù)延長使用壽命，隔絕O2和CO2腐蝕，徹底斷絕鐵離子的來源，同時(shí)提升蒸汽及回水PH值，讓回水鐵離子達(dá)標(biāo)回到鍋爐安全使用。在鍋爐給水中投加BF-30A防腐阻垢劑，BF-30A防腐阻垢劑綜合功能強(qiáng)大，BF-30A防腐阻垢劑在爐內(nèi)可以防垢阻垢，除銹分散鐵垢，提高爐水PH值，螯合除掉系統(tǒng)老垢，實(shí)現(xiàn)在線清洗和保護(hù)并延長鍋爐使用壽命，提高鍋爐出力效率降低能源消耗成本。

6、藥劑試用

制定藥劑解決造紙廠鍋爐系統(tǒng)腐蝕、爐水發(fā)紅、回水鐵超標(biāo)等系列問題試驗(yàn)方案。試驗(yàn)時(shí)間168小時(shí)為期一周，每24小時(shí)定時(shí)定點(diǎn)取爐水和蒸汽冷凝回水水樣檢測并存檔。藥劑試用爐水水樣如上圖；藥劑試用蒸汽冷凝回水水樣如下圖。

7、藥劑試驗(yàn)效果檢查

從爐水水樣顏色來看，藥劑投加24小時(shí)后紅褐色的爐水水樣變?yōu)榧t黑色，48小時(shí)后爐水顏色變?yōu)樯罴t色，72小時(shí)后爐水顏色變?yōu)榧t色，96小時(shí)后爐水顏色變?yōu)槌燃t色，120小時(shí)后爐水顏色變?yōu)闇\紅色，144小時(shí)后爐水顏色變?yōu)榈t色，168小時(shí)后爐水稍有發(fā)黃顏色接近恢復(fù)正常。

從蒸汽冷凝回水水樣顏色來看，藥劑投加24小時(shí)后蒸汽冷凝回水水樣顏色從紅黃色變?yōu)槲⒓t，48小時(shí)后蒸汽冷凝回水水樣已純凈透明顏色恢復(fù)正常。

8、結(jié)論

從蒸汽冷凝回水水樣顏色變化，可以判斷BF-31T凝水保護(hù)劑成功控制了鍋爐蒸汽及回水系統(tǒng)設(shè)備、烘缸、管線腐蝕，解決了鐵離子超標(biāo)蒸汽冷凝回水直接回鍋爐安全使用問題。

從爐水樣顏色變化，可以判斷BF-30A防腐阻垢劑成功控制了鍋爐腐蝕，解決爐水發(fā)紅問題。

9、后記

BF-31T凝水保護(hù)劑、BF-30A防腐阻垢劑試驗(yàn)效果得到造紙廠技術(shù)負(fù)責(zé)人認(rèn)可，從2019年10月正式投加BF-31T凝水保護(hù)劑、BF-30A防腐阻垢劑到現(xiàn)在2年多時(shí)間里，鍋爐因?yàn)楦g結(jié)垢引發(fā)爆管事故一次也沒有發(fā)生，蒸汽冷凝回水鐵離子達(dá)標(biāo)，爐水顏色正常，鍋爐停機(jī)檢修頻率大幅降低。

BF-31T凝水保護(hù)劑、BF-30A防腐阻垢劑不僅成功控制了鍋爐系統(tǒng)腐蝕，還解決了回水鐵離子超標(biāo)，爐水發(fā)紅，除氧器效率不高，爆管，烘缸腐蝕、虹吸管堵塞、頻繁停機(jī)檢修等因?yàn)楦g帶來系列問題，保護(hù)和延長了鍋爐設(shè)備及管線整體系統(tǒng)使用壽命。

凝結(jié)水有硬度，鍋爐爆管系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重，爐水發(fā)紅，頻繁停機(jī)維修處理方案（顏輝）