一、概述

内蒙古自治区某公司新安装了一台7吨余热锅炉。 它使用软化水作为锅炉水。 蒸汽冷凝回水直接回用于锅炉。 蒸汽冷凝水温度约为80摄氏度。 蒸汽冷凝回水回用占锅炉给水的75%。 余热锅炉设计效率77%，污水排放率2%。 余热锅炉运行9个月后，锅炉水变成红色，排水水变成深红色，蒸汽冷凝回水变成黄色。 检查脱盐水水质是否正常。 因此，按照锅炉厂家的建议增加了污水排放量，污水排放率从2%持续提高到10%。 但取样后发现，污水变红，颜色变浅，情况有所好转； 锅水红色变淡，颜色改善不明显（如下图）。 检测余热炉水样pH值为9.5，蒸汽冷凝水样pH值为6.5。

▲连续排污及蒸汽凝结回水前后（右）锅炉水样（左）与污水水样（中）颜色对比

各位同事、同学，您认为本例中余热锅炉水呈红色、蒸汽凝结回水呈黄色的原因可能是什么？ 如果不处理会对企业生产造成什么危害？ 你的解决方案是什么？ 颜辉随时欢迎同学们交流讨论I86OO475386，提出你的解决方案，我们一起讨论学习！

2、现象及原因分析

本例中，余热锅炉水呈红色，蒸汽凝结回水呈黄色，说明锅炉水和蒸汽凝结回水铁离子超标。 根据笔者的实践经验，从颜色来看，冷凝水样和锅炉水样中铁离子含量均在每升1毫克以上，远远超过0.3毫克/升的国家标准。 铁离子是余热锅炉系统中衍生出来的腐蚀产物，证明余热锅炉系统存在严重腐蚀。

余热锅炉系统的腐蚀主要来自于氧腐蚀和CO2引起的弱酸腐蚀。 余热锅炉中引起氧腐蚀的O2主要来自锅炉补给水中的溶解氧，余热锅炉除氧器的除氧效率不高； 余热锅炉生产系统中引起弱酸腐蚀的CO2主要来自于锅炉补给水中的溶解氧，或者补给水中残留有少量碳酸。 氢离子受热分解成二氧化碳和水。

本例中，余热锅炉蒸汽冷凝水样品的pH值为6.5。 水质呈弱酸性是怎么造成的？ 众所周知，蒸汽冷凝水是蒸馏水，接近纯水时缓冲性能较差。 当少量CO2溶解到水中时，蒸汽凝结水的pH值会迅速下降。 实验表明，当1毫克CO2溶解在1升蒸汽冷凝水中时，冷凝水的pH值从7下降到5.5。

本例中，余热锅炉检测的锅炉水样pH值为9.5，低于国家工业锅炉国家标准GB/T1576-2008蒸汽锅炉水标准pH值标准10-12。 是如何引起的呢？ 本例中，余热锅炉补水25%来自脱盐水，75%来自pH值为6.5的蒸汽冷凝回水。 与常用的软化水相比，脱盐水没有硬度成分，更纯净，但缓冲性能较差。 通常反渗透工艺脱盐水的pH值在6.5左右。 因此，本例余热锅炉补水PH值偏低，是锅炉水样PH值不达标的原因。

锅炉水变红，蒸汽冷凝回水变黄。 为什么锅炉水比蒸汽冷凝回水颜色深？ 蒸汽冷凝回水呈黄色，表明冷凝水中存在过量的不显色二价和显色铁离子。 蒸汽冷凝水回用锅炉后，不显色的三价铁离子被加热氧化成显色的三价铁离子。 价铁离子，随着炉水不断浓缩，铁离子浓度不断增加，炉水的颜色会变得更红、更深。

为什么本例中余热锅炉前的锅炉水样和污水水样连续增加排污量后的颜色比连续增加排污量后的水样颜色浅？ 增加余热锅炉排污量后，炉水浓缩率降低，炉水中铁离子浓度降低，炉水红色变浅。 随着污水排放量不断增加，锅底沉积的铁锈被冲走、减少，锅炉出水颜色变浅。

锅炉水变红，蒸汽冷凝回水变黄。 它们会给余热锅炉系统带来哪些问题？ 蒸汽凝结回水颜色发黄，表明该企业蒸汽生产系统设备及蒸汽凝结水回收管道存在严重腐蚀。 时间一长，管壁会变薄，设备会出现点蚀，甚至穿孔、泄漏等，给企业带来影响。 安全生产情况。 锅炉水变红，锅炉水中铁离子过多，会在锅炉受热面上形成铁垢。 氧化铁皮的传热效率是钢的1/200-300倍。 氧化铁垢不仅会降低锅炉的效率，还会造成水垢。 受到腐蚀，造成锅炉受热面破洞、泄漏，甚至爆炸管道等安全事故。

3、如何解决问题？

有同学说：在锅炉水中添加氢氧化钠，可以提高锅炉水的pH值。

有同学说：在锅炉水中添加磷酸三钠，可以提高锅炉水的pH值。

有同学说：在锅炉水中添加氨水，可以提高锅炉水的pH值。

有同学说：锅炉水中加除氧剂

有同学表示：提高除氧器的除氧效率

也有同学表示：对蒸汽冷凝回水安装高温除铁过滤设备。

有同学说：上面可以各种组合一一调试。

针对锅炉排放量大、锅炉水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ 在锅炉水中添加氢氧化钠，以提高锅炉水的pH值。

在锅炉水中添加氢氧化钠，以提高锅炉水的pH值。 通过添加NaOH来调节锅水的碱度和pH值时需要注意的三个问题是：第一，在除盐水中添加氢氧化钠来调节pH值，会导致水中的碱度升高。 氢氧化钠是强电解质，电导率增加。 比较大； 二是碱度太高，可能会导致锅炉水起泡，影响蒸汽质量； 第三，氢氧化钠是强碱，调节后的水的pH稳定性较差。 锅炉中加入强碱会导致锅炉内产生碱。 性腐蚀会引起碳钢的碱脆，影响锅炉的安全运行，因此必须严格控制其浓度和用量。 在用户现场，笔者亲眼看到了一个玻璃钢除盐水补水箱，其外壁上布满了大小不一的补片。 这是由于使用氢氧化钠来提高锅炉除盐水的PH值而引起的腐蚀造成的。 最重要的是，添加NaOH并不能提高蒸汽凝结水的pH值，对蒸汽和凝结水系统的腐蚀仍在持续。

针对锅炉排放量大、锅炉水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ 在锅炉水中添加磷酸三钠，以提高锅炉水的pH值。

在锅炉水中添加磷酸三钠，以提高锅炉水的pH值。 磷酸三钠是一种强碱、弱酸性化合物。 在水中呈碱性，能提高锅炉水的PH值。 磷酸三钠是一种阻垢剂。 本例中的锅炉补充水为软化水，不含有硬度成分。 而且，在锅炉水中添加磷酸三钠并不能提高蒸汽冷凝水的pH值。 蒸汽和凝结水系统的腐蚀仍在继续。

针对锅炉排放量大、锅炉水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ 3-炉内添加氨水，提高锅炉水的PH值。

炉内添加氨以提高炉水的pH值。 氨是最常用的 pH 调节剂。 使用氨作为 pH 调节剂有很多优点。 最重要的是氨呈弱碱性。 氨的添加浓度一般很小，成本较低。 当pH值大于8时，氨能完全中和水中的二氧化碳，生成NH4HCO3。

NH3+H2O==NH4OH（可逆）

NH4OH+CO2==NH4HCO3（可逆）

NH4OH+NH4HCO3==(NH4)2CO3+H2O（可逆）

特别指出了添加氨水调节蒸汽和凝结水PH值的方法以及腐蚀除铁中需要注意的四个问题。 问题一：氨有一定的腐蚀作用，容易挥发氨气。 氨易燃易爆。 氨的燃点为651℃。 氨具有挥发性。 当氨与空气混合时，情况就会发生变化。 其爆炸极限浓度约为16～25%。 氨的最易燃浓度为17%。 当空气中氨气含量达到上述浓度范围时，遇明火会燃烧爆炸。 液氨的储存和使用是危险源。 问题二是氨的气液比不好。 氨加入锅炉水中后易挥发且不稳定。 气相多，液相少； 氨水的PH值不能长期保持。 要提高蒸汽凝结水的PH值，​​往往需要加大投加量； 问题三：给水中氨添加量过大时，在溶解氧的参与下，对铜的腐蚀性比较大，铜金属换热器和仪表配件容易出现腐蚀； 问题四：添加氨水控制蒸汽凝结水回水铁离子超标是伪命题。 添加氨只能调节CO2引起的弱酸腐蚀，而不能控制氧腐蚀。 由于氨受热易挥发且不稳定，气相量大，液相量少，且不能长期大剂量添加，因此添加氨只能部分缓解蒸汽。 系统腐蚀条件使蒸汽冷凝回水中的铁离子含量降低到非常有限的程度。

针对锅炉排放量大、锅炉水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ 4、锅炉水中添加除氧剂

在锅炉水中添加除氧剂。 余热锅炉供热系统中一般设有除氧器。 加装除氧器的主要原因是除氧器的除氧能力不足。 添加除氧器去除水中的氧气，保证供水质量。 一般作为除氧器效果不佳的补充。 传统的除氧剂肼虽有效，但有毒且易挥发； 亚硫酸钠是强还原剂，价格便宜但易发生氧化失效； 新型除氧剂丙酮肟、碳酰肼和乙醛肟毒性更小，效果更佳。 但价格很高。 最重要的是它只能解决锅炉的氧腐蚀，而不能解决锅炉系统的弱酸腐蚀。

针对锅炉排放量大、锅炉水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ 5-提高除氧器效率

提高除氧器效率。 除氧器设备一旦投入使用，设备效率提升水平有限。

针对锅炉排放量大、锅炉水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ 6-蒸汽冷凝回水安装高温除铁过滤设备

蒸汽冷凝回水安装高温除铁过滤设备。 该设备除铁达标，降低浊度，冷凝水可安全回用锅炉。 然而，蒸汽生产系统设备和管道的腐蚀无法控制。 蒸汽冷凝水中铁离子的来源一直存在，这是治标不治本。 过滤和除铁设备的建造成本很高。 每2-3年更换一次滤材占总成本的20-30%以上。 再加上水、电、设备的额外运行费用，既不经济，又存在缺点。

针对大锅炉排污、锅水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ - 以上可以各种组合一一调试。

以上可以通过各种组合一一调试。 这可能是个好主意，但可能有点麻烦。

4. 解决方案

要消除余热锅炉红水，必须降低蒸汽凝结水中的铁离子含量。 要减少铁离子，必须控制蒸汽和凝结水回收系统设备和管道的腐蚀。 要控制蒸汽和凝结水回收系统设备和管网的腐蚀，必须增加蒸汽和凝结水的含水量。 pH值，同时可能还需要降低蒸汽和冷凝水中的O2和CO2含量。

要解决余热锅炉本体的腐蚀，需要提高锅炉水的PH值，​​同时需要降低锅炉水中的O2和CO2含量。

解决该问题必须同时满足提高炉水和蒸汽冷凝水的pH值、降低炉水和蒸汽冷凝水的O2和CO2含量、控制腐蚀三个条件。

针对以上三个条件，在比较了市场上流行的各种解决方案后，我们选择使用简单高效添加的BF-31T凝结水系统保护技术和北京化工大学专利产品BF-31T凝结水系统保护剂防止锅炉系统发生腐蚀，切断蒸汽凝结水中铁离子来源，彻底解决锅炉排污量大、锅炉水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄的问题。 BF-31T凝结水系统保护剂具有最佳的气液比，且具有挥发性。 添加到体系中后，不仅会在液态金属表面形成具有吸附性和疏水性的单分子层保护膜，而且在气相中也会形成单分子层保护膜。 在金属表面形成具有吸附性和疏水性的单层保护膜。 该膜的分子间隙小于CO2和O2的截面，可以防止系统中氧腐蚀和弱碳酸腐蚀的发生，从而保证蒸汽凝结水的铁离子浓度。 满足国家标准GB/T1576-2008工业锅炉水质要求，同时也保护锅炉、蒸汽系统、凝结水回收系统的设备或管道不被腐蚀、穿孔和泄漏，真正做到标本兼治。原因。

BF-31T凝结水系统保护剂为碱性乳化液。 添加到锅炉水中，不仅可以提高炉水的PH值，​​还可以提高蒸汽和冷凝水的PH值。 BF-31T凝结水系统保护剂主要成分：成膜剂、中和剂等。BF-31T凝结水系统保护剂中的中和剂呈碱性，可以中和蒸汽凝结水中的碳酸，提供为水中化学物质浓度在线监测提供依据。 BF-31T凝结水防护剂于2003年获得中国锅炉水处理协会正式注册证书； BF-31T凝结水保护剂产品是科技部创新基金项目“零排放蒸汽发生技术”专利技术中的核心技术产品，2007年荣获国家发明奖二等奖； 2010年，BF-31T凝结水防护剂被中国特种设备检测院推荐，列入第一批高耗能特种设备节能技术和产品推荐目录。

北京化工大学、北京华信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、同行随时交流讨论！ 提出您的问题，我们一起讨论。 提出您的解决方案，我们将学习并分享！ 提供原水、给水、锅炉水、凝结水样品检测及书面检测报告服务； 锅炉蒸汽凝结水除铁离子技术解决方案、锅炉及供热系统高效防腐防垢技术解决方案、不符合标准的蒸汽凝结水在锅炉中回用解决方案、锅炉水发红解决方案、凝结水硬度超标解决方案等针对锅炉排放量大、锅水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方案。 你选择哪一个？

5. 解题实验及结果

每个锅炉用户的现场工况和工艺都不同，无论是化学静态处理试验还是单独化学处理的成功案例，对于解决用户的实际问题都没有任何参考意义。 为此，公司在正式采用BF-31T凝结水系统防护剂控制余热锅炉系统腐蚀及锅炉水和蒸汽凝结回水铁含量超标之前，首先安排了为期7天的试用计划。

2020年9月15日10时30分，抽取锅炉水和蒸汽凝结水样品后，向锅炉水箱添加BF-31T凝结水系统保护剂。 自动计量加药泵按160ml/吨锅炉给水向锅炉水箱添加BF。 -31T凝结水保护剂泵入锅炉水箱。 9月16日10时，抽取凝结水、锅炉水水样进行观察。 蒸汽冷凝水样品的pH值为9.5。 目视凝结水样颜色仍为黄色，但比15号凝结水样颜色浅很多； 锅炉水水样pH值为12，锅炉水样红色略有减弱。

▲部分锅炉水样

2020年9月16日10：00开始，自动计量加药泵将BF-31T凝结水保护剂以140ml/吨锅炉给水泵入锅炉水箱； 9月17日10时，抽取凝结水、锅炉水水样进行观察。 蒸汽凝结水样的pH值为9.5，凝结水样的颜色略带黄色，但目测非常纯净透明； 锅炉水样pH值为12，锅炉水样红色持续减少。

2020年9月17日10：00开始，自动计量加药泵将BF-31T凝结水保护剂以120ml/吨锅炉给水泵入锅炉水箱； 9月18日10时，抽取凝结水、锅炉水水样进行观察。 蒸汽凝结水样PH值为9.5，目测凝结水样纯净透明； 锅炉水样PH值为12，锅炉水样红色持续减少。

2020年9月18日10时开始，自动计量加药泵将BF-31T凝结水保护剂以100ml/吨锅炉给水泵入锅炉水箱； 9月19日10时，抽取蒸汽冷凝水和锅炉水样进行观察，蒸汽冷凝水样pH值为9，目测蒸汽冷凝水样纯净透明； 锅炉水样pH值为12，锅炉水样接近浅红色。

2020年9月19日10：00开始，自动计量加药泵将BF-31T凝结水保护剂以80ml/吨锅炉给水泵入锅炉水箱； 9月20日10时，抽取冷凝水、锅炉水水样进行观察。 蒸汽凝结水样pH值为9，目测凝结水样纯净透明； 锅炉水样pH值为12，红色持续减少。

2020年9月20日10：00开始，自动计量加药泵将BF-31T凝结水保护剂以60ml/吨锅炉给水泵入锅炉水箱； 9月21日10：00，对蒸汽凝结回水和锅炉水样进行观察，观察发现，蒸汽凝结水样pH值为8，目视凝结水样非常纯净； 锅炉水样pH值为11，锅炉水样略带黄色，红色消失。

2020年9月21日10：00开始，加药泵将BF-31T凝结水防护剂以50ml/吨锅炉给水泵入锅炉水箱； 9月22日10时，采集凝结水、锅炉水水样进行观察。 蒸汽冷凝水样pH值为8，目测冷凝水样完全纯净透明； 锅炉水样pH值为11，锅炉水样颜色已恢复正常。

▲蒸汽凝结回水样

至此，仅从蒸汽凝结水和锅炉水的PH值和外观颜色变化来看，我们已经成功控制了锅炉和蒸汽凝结水系统及管道的腐蚀，彻底解决了锅炉水发红、发黄的问题。蒸汽冷凝回水的颜色。 铁离子过多的问题。

6.后记

该余热锅炉用户公司正式采用BF-31T凝结水保护剂处理方案已过去17个月了。 余热锅炉目前安全稳定运行。 未出现锅炉系统设备及管道腐蚀、锅炉水发红、污水发红、蒸汽凝结等现象。 回水颜色发黄、锅炉红水铁离子超标等问题。 由于余热锅炉运行稳定，锅炉水质良好，余热锅炉排放量较处理前的10%大幅下降，达到了2%余热锅炉排放量的设计指标。 BF-31T凝结水保护剂为该余热锅炉用户公司减少了污染和排放。 ，节省大量能源和水资源。

针对锅炉排放量大、锅水发红、蒸汽凝结回水颜色发黄等问题，有7种解决方法。 你选择哪一个？ （颜辉）