鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級(jí)及6個(gè)需要注意的問題

1、鍋爐給水加氨原因

鍋爐給水加氨原因是調(diào)節(jié)水的PH值。當(dāng)前我國(guó)鍋爐給水普遍采用軟化水或除鹽水，軟化水或除鹽水PH值通常偏低偏酸性，軟水的ph值一般為5.5-7.5，反滲透+混床出來的脫鹽水的PH值一般為5-6，為了降低酸性給水對(duì)鍋爐及管道的腐蝕，根據(jù)國(guó)標(biāo)BG/T1576-2008規(guī)定，工業(yè)鍋爐給水要求軟化水的PH值在7~9之間，除鹽水的PH值在8~9.5之間，因此常用氨水來調(diào)節(jié)鍋爐給水PH值。

反滲透裝置生產(chǎn)除鹽水即通過反滲透膜過濾除去水中陰陽離子，除鹽水不含陰陽離子，非常純凈接近純水故緩沖性很差，空氣中含有約21％的氧氣和約4％的二氧化碳，有試驗(yàn)表明，25℃時(shí)，1升純水中溶解入1毫克CO2, 純水的PH值由7.0直降至5.5。

樹脂軟化罐生產(chǎn)軟化水即通過鈉離子交換樹脂的作用，將水中的鈣鎂離子用鈉離子取代，將鍋爐給水軟化。但水中的碳酸氫鹽（HCO3-）沒有去除。當(dāng)溫度升高時(shí)，水中的碳酸氫鹽HCO3-分解成CO2，鍋爐中CO2氣體隨高溫水蒸汽在冷凝回收管線中再次溶解在水中，導(dǎo)致凝結(jié)水的PH值下降，呈弱酸性，而酸性凝結(jié)水是導(dǎo)致冷凝回水鐵離子超標(biāo)的主要因素之一。CO2弱酸性腐蝕能造成鍋爐換熱系統(tǒng)設(shè)備及高溫蒸汽冷凝水管網(wǎng)壁均勻變薄，從而導(dǎo)致高溫蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)。

碳酸鹽爐內(nèi)分解的反應(yīng)方程式為：

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

2、鍋爐給水加氨調(diào)整PH值的基本原理

鍋爐給水加氨調(diào)節(jié)PH值的基本原理就是利用氨溶于水呈堿性，可中和二氧化碳溶于水的酸性。氨是一種揮發(fā)性物質(zhì)，能隨水、汽一起循環(huán)。當(dāng) CO2溶于水生成 H2CO3時(shí)，NH3也同時(shí)溶于水生成 NH4OH，與其發(fā)生中和反應(yīng)：

NH3+H2O→NH4OH(可逆）

NH4OH+H2CO3 →NH4HCO3+H2O(可逆）

NH4HCO3+NH4OH→(NH4)2CO3+H2O(可逆）

反應(yīng)結(jié)果是中和了 CO2所造成的酸性，提高了水的 pH值，穩(wěn)定了金屬表面的保護(hù)膜，從而保護(hù)金屬設(shè)備不受腐蝕。

3、鍋爐給水加氨調(diào)整PH值的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)

氨水是最常用的PH調(diào)節(jié)劑，氨處理能堿化鍋爐給水，提高鍋爐給水的 pH值，采用氨水作為PH調(diào)節(jié)劑有3個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

鍋爐給水加氨調(diào)整PH值的優(yōu)點(diǎn)一、氨水不會(huì)增加鍋爐水中的含鹽量和堿度，不會(huì)太影響蒸汽品質(zhì)（蒸汽直接參與生產(chǎn)的除外）。

鍋爐給水加氨調(diào)整PH值的優(yōu)點(diǎn)二、由于氨具有揮發(fā)性，它能到達(dá)整個(gè)水汽系統(tǒng)，而使給水、凝結(jié)水、疏水等系統(tǒng)的設(shè)備和管路都得到保護(hù)。

鍋爐給水加氨調(diào)整PH值的優(yōu)點(diǎn)三、采用氨水作為PH調(diào)節(jié)劑成本價(jià)格低廉。

4、鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的六個(gè)問題

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題一、加氨水只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕。給水加氨鍋爐系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)蒸汽管線腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管線腐蝕、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)紅鐵離子超標(biāo)問題；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題二、氨水有一定的腐蝕作用，又易揮發(fā)出氨氣，液氨的儲(chǔ)存和使用是一個(gè)危險(xiǎn)源；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題三、氨水調(diào)節(jié)PH值保持時(shí)間不長(zhǎng)，加氨量相對(duì)大。氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，在蒸汽鍋爐汽液兩相中，氣相存量多，液相存量少，要保持蒸汽冷凝液回水PH值，防止回水管線腐蝕及鐵超標(biāo)，加氨量要很大，這也是有時(shí)在蒸汽冷凝液回水收集或排放時(shí)聞到有氨味的原因；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題四、當(dāng)給水中加入氨量過大時(shí)，在溶解氧的參與下，對(duì)銅的腐蝕比較強(qiáng)，銅質(zhì)金屬換熱器、銅質(zhì)管道及儀表附件設(shè)備易發(fā)生腐蝕；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題五、長(zhǎng)期高劑量添加氨水對(duì)鍋爐運(yùn)行不利，鍋爐氨水加多了會(huì)產(chǎn)生腐蝕。氨水為堿性，會(huì)加速鈣，鎂等的沉淀，造成鍋爐結(jié)垢及垢下腐蝕；長(zhǎng)期使用可能會(huì)對(duì)閥門，管道等處造成腐蝕，故對(duì)其加入量應(yīng)嚴(yán)格控制，在連續(xù)加入的同時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題六、加氨控制蒸汽冷凝液回水中鐵離子超標(biāo)是個(gè)偽命題。加氨只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕，又由于氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長(zhǎng)期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統(tǒng)腐蝕，降低蒸汽冷凝液回水中鐵離子含量有限。

關(guān)于鍋爐給水調(diào)節(jié)PH值、爐水發(fā)紅、回水有硬度、鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、蒸汽系統(tǒng)腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)黃、鍋爐水質(zhì)檢測(cè)處理等問題，北京化工大學(xué)顏輝 l86OO475З86隨時(shí)歡迎各位行業(yè)同仁討論問題交流經(jīng)驗(yàn)心得，隨時(shí)歡迎各位同學(xué)溝通鍋爐相關(guān)新技術(shù)信息，隨時(shí)歡迎各位同仁分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗(yàn)，隨時(shí)歡迎各位鍋爐相關(guān)工作者就解決鍋爐各種實(shí)際問題相互學(xué)習(xí)。鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級(jí)及6個(gè)需要注意的問題。

5、鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級(jí)迭代——添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑技術(shù)

BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑是北京化工大學(xué)專有的權(quán)利技術(shù)產(chǎn)品，為科技部創(chuàng)新基金項(xiàng)目“零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)”核心技術(shù)，通過《中國(guó)鍋爐水處理協(xié)會(huì)注冊(cè)》項(xiàng)目。近年來，不少用戶采用鍋爐給水添加多效能BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑替代傳統(tǒng)加氨工藝控制PH值，取得不錯(cuò)綜合效益。

5.1、BF－31T藥劑機(jī)理特性

BF－31T藥劑呈堿性，替代傳統(tǒng)加氨工藝控制鍋爐給水PH值，每噸除鹽水投加30毫升時(shí)，除鹽水PH值可以維持在8.33，堿度為0.68；每噸除鹽水投加50毫升時(shí)，除鹽水PH值可以維持在8.57，堿度為1.05。

BF－31T主要成分為中和胺和成膜胺等助劑，具有成膜及中和功能，穩(wěn)定性好，并有合理的汽液相分配比，能快速的控制整個(gè)鍋爐水汽系統(tǒng)設(shè)備及管線腐蝕，延長(zhǎng)整個(gè)鍋爐水汽系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)備及管線使用壽命。中和胺起到中和提高凝水PH的作用，減緩水中二氧化碳形成的弱酸腐蝕；成膜胺在金屬表面形成具有憎水作用的單分子層保護(hù)膜，膜的分子間的空隙比二氧化碳和氧的截面小，有效防止腐蝕氣體分子接觸金屬?gòu)亩乐沽藢?duì)金屬的腐蝕；合理的汽液相分配比可有效的將藥劑分配在金屬管道中汽液兩相中，能很好解決汽液并存兩相系統(tǒng)的金屬腐蝕，尤其適合間歇性用汽設(shè)備保護(hù)和防腐。

BF－31T具有揮發(fā)性和合理的汽液相分配比，能在整個(gè)鍋爐和蒸汽及凝水系統(tǒng)設(shè)備及管線進(jìn)行覆膜隔絕O2和CO2并提高蒸汽冷凝回水的PH值，來徹底解決蒸汽冷凝回水普遍存在的氧腐蝕及弱酸腐蝕，這種緩蝕機(jī)理對(duì)于蒸汽冷凝回水鐵超標(biāo)是標(biāo)本兼治，不僅使蒸汽冷凝回水鐵達(dá)標(biāo)也徹底保護(hù)整個(gè)鍋爐及管道設(shè)備，大大延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。

BF－31T藥劑不受生產(chǎn)負(fù)荷波動(dòng)的影響有很好的緩沖性能，不會(huì)影響水質(zhì)處理的指標(biāo)性能效果；現(xiàn)場(chǎng)使用工況要求簡(jiǎn)單，對(duì)于蒸汽冷凝回水溫度及鐵含量沒有要求。

BF－31T覆膜速度快，整體防腐快。蒸汽冷凝回水鐵離子（全鐵指標(biāo)）72小時(shí)內(nèi)迅速達(dá)標(biāo)，蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅72小時(shí)恢復(fù)正常，鍋爐水顏色發(fā)紅隨著排污量及回水量120-240小時(shí)內(nèi)顏色恢復(fù)正常。

5.2鍋爐給水加氨與添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值技術(shù)性能比較

5.2.1、優(yōu)勢(shì)比較。相對(duì)于鍋爐給水加氨控制PH值傳統(tǒng)的工藝，鍋爐給水加添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值技術(shù)具有加氨工藝的全部?jī)?yōu)點(diǎn)：價(jià)格適中；不會(huì)增加鍋爐水中的含鹽量；具有揮發(fā)性，能保護(hù)鍋爐汽水系統(tǒng)的整體設(shè)備和管線。

5.2.2、鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值相對(duì)加氨工藝六項(xiàng)優(yōu)勢(shì)

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)之一、加氨水只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕。給水加氨鍋爐系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)蒸汽管線腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管線腐蝕、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)紅鐵離子超標(biāo)問題；添加BF-31T不僅能解決CO2引起弱酸性腐蝕，還能控制氧腐蝕，解決鍋爐汽水系統(tǒng)整體設(shè)備及管道腐蝕并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，解決蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅鐵超標(biāo)問題，解決爐水顏色發(fā)紅問題。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)之二、氨水有一定的腐蝕作用，又易揮發(fā)出氨氣，液氨的儲(chǔ)存和使用是一個(gè)危險(xiǎn)源；BF-31T只需通風(fēng)干燥陰涼處密閉保存。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)之三、氨水調(diào)節(jié)PH值保持時(shí)間不長(zhǎng)，加氨量相對(duì)大。氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，在蒸汽鍋爐汽液兩相中，氣相存量多，液相存量少，要保持蒸汽冷凝液回水PH值，防止回水管線腐蝕及鐵超標(biāo)，加氨量要很大，這也是有時(shí)在蒸汽冷凝液回水收集或排放時(shí)聞到有氨味的原因；BF-31T穩(wěn)定性好，并有合理的汽液相分配比，少量添加，就能穩(wěn)定保持蒸汽冷凝液回水PH值，能快速的控制整個(gè)鍋爐水汽系統(tǒng)設(shè)備及管線腐蝕。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)之四、當(dāng)給水中加入氨量過大時(shí)，在溶解氧的參與下，對(duì)銅的腐蝕比較強(qiáng)，銅質(zhì)金屬換熱器、銅質(zhì)管道及儀表附件設(shè)備易發(fā)生腐蝕；BF-31T能快速在金屬表面覆膜，對(duì)銅質(zhì)金屬設(shè)備沒有腐蝕。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)之五、長(zhǎng)期高劑量添加氨水對(duì)鍋爐運(yùn)行不利，鍋爐氨水加多了會(huì)產(chǎn)生腐蝕。氨水為堿性，會(huì)加速鈣，鎂等的沉淀，造成鍋爐結(jié)垢及垢下腐蝕；長(zhǎng)期使用可能會(huì)對(duì)閥門，管道等處造成腐蝕，故對(duì)其加入量應(yīng)嚴(yán)格控制，在連續(xù)加入的同時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整；BF-31T防腐能效高，添加量相對(duì)少，只需適量添加。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)之六、加氨控制蒸汽冷凝液回水中鐵離子超標(biāo)是個(gè)偽命題。加氨只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕，又由于氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長(zhǎng)期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統(tǒng)腐蝕，降低蒸汽冷凝液回水中鐵離子含量有限；BF-31T能迅速解決蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅鐵超標(biāo)問題，解決蒸汽冷凝回水假性硬度超標(biāo)問題，解決爐水顏色發(fā)紅問題。

6、鍋爐給水加氫氧化鈉控制PH值工藝優(yōu)劣勢(shì)

鍋爐給水中加入氫氧化鈉也可以達(dá)到調(diào)節(jié)PH值的作用，鍋爐給水中加入氫氧化鈉可以穩(wěn)定金屬表面的保護(hù)膜，從而保護(hù)金屬設(shè)備不受腐蝕。但是隨著氫氧化鈉的連續(xù)加入會(huì)在鍋爐給水中連續(xù)積累循環(huán)，最終導(dǎo)致水中堿度過高，出現(xiàn)汽水共騰；氫氧化鈉加入量不易控制，游離NaOH過量會(huì)造成相對(duì)堿度大，出現(xiàn)堿脆也會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕。筆者在某用戶現(xiàn)場(chǎng)見過滿是補(bǔ)丁的玻璃鋼除鹽水補(bǔ)水箱，就是因?yàn)橛脷溲趸c調(diào)控除鹽水PH值而被腐蝕穿孔的。氫氧化鈉不能調(diào)節(jié)蒸汽及蒸汽冷凝回水PH值，不能控制蒸汽及蒸汽冷凝回水系統(tǒng)設(shè)備及管網(wǎng)腐蝕。

7、結(jié)論

鍋爐給水加氨調(diào)節(jié)PH值作為一項(xiàng)成熟工藝，以其成本價(jià)格低廉，不增加鍋爐水中的含鹽量，有效提高鍋爐給水的 pH值，以及能控制CO2引起的鍋爐汽水系統(tǒng)酸性腐蝕三項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)仍廣泛應(yīng)用于鍋爐給水中。對(duì)于重視鍋爐系統(tǒng)設(shè)備及管網(wǎng)腐蝕，關(guān)注鍋爐系統(tǒng)設(shè)備、用熱設(shè)備使用成本及安全生產(chǎn)，打算直接回收高溫蒸汽冷凝回水到鍋爐使用問題的用戶，添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑調(diào)節(jié)鍋爐給水PH值技術(shù)提供了一個(gè)更好的選擇方案。

鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級(jí)及6個(gè)需要注意的問題（顏輝）