蒸汽冷凝水酸性原因.doc

1蒸汽冷凝水受污染的原因

冷凝水受铁离子污染的主要原因是，蒸汽冷凝水系统和冷凝水回收金属管道发

生了腐蚀，而腐蚀的主要原因是蒸汽中所含有的Ο2和СΟ2

（1）? ? 氧腐蚀

由于锅炉给水不除氧或出氧不合格( 除氧未达到104℃)，给水中的溶解氧进入锅

炉，在高温锅水中部分随着蒸汽一起蒸发出来（部分与锅炉金属发生了反映）

进入蒸汽中，又伴随着蒸汽冷凝，溶解到蒸汽冷凝水中，如果蒸汽冷凝水回收

系统不密闭（开式回收或被加热介质进入），空气中的溶解氧也会溶解到冷凝水中，因此，蒸汽冷凝水中含有一定量的溶解氧会对管道和回收系统的金属表面进行腐蚀。

Ο2+Fе+Н2Ο→ Fе（ΟН）2

Ο2+ Fе（ΟН） 2+Н2Ο→ Fе（ΟН） 3

Fе（ΟН） 2 +Fе（ΟН） 3→Fе3Ο4+Н2Ο

（2） ? ? 游离二氧化碳造成的腐蚀

冷凝水中的二氧化碳主要来源于锅炉的补给水或碳酸盐阻垢剂。这是由于天然

水中含有大量碳酸氢盐，多数工业锅炉为了防止结垢常常加入过量的碳酸钠，

在高温的锅水中碳酸氢盐和碳酸盐受热分解，释放出游离的二氧化碳，并随着

蒸汽进入冷凝水中。

НСΟ3- →СΟ 2↑+Н2Ο+СΟ 32 -

СΟ 32- +Н2Ο→СΟ 2↑+ΟН -

СΟ2气体被蒸汽携带，会使蒸汽冷凝水或湿蒸汽显弱酸性，水中СΟ2虽然只显弱酸性，但由于蒸汽一般都比较纯净，冷凝成水后缓冲性很小，少量溶有

1mgСΟ2时，水的ΡН值便可由 7.0 降至 5.5 左右。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使金属发生酸腐蚀，又使其发生电化学腐蚀。因此，冷凝水中的СΟ2具有较强的腐蚀性，特别是在有氧的存在下。

СΟ 2+Н2Ο→НСΟ3 - +ΟН -

在冷凝水系统中，同时含有Ο2和СΟ 2，将会明显地加速管道和泵的金属腐蚀，

促使冷凝水中的含铁量迅速增高，直接将受污染的蒸汽冷凝水作为锅炉补水，

（冷凝水中若不含有Ο2和СΟ2冷凝水不会污染），会造成锅炉给水系统及锅

炉本体腐蚀，冷凝水中携带的 Fе3+及腐蚀产物同样会引起锅炉腐蚀和在锅炉内积聚堆积，因此不经过处理的受污染的蒸汽冷凝水是不能直接作为锅炉补给水的。

2蒸汽冷凝水作为锅炉补给水的水质防范措施

为了防止冷凝水中铁含量增高而引起锅炉结垢和腐蚀，可以采用下列几种处理

措施。

（1） ? ?从提高锅炉补水品质入手，减少蒸汽中Ο2和СΟ2的含量，从而防

止冷凝水对回收管道和回收系统的腐蚀来保证冷凝水中的铁含量，达到锅炉给

水标准。

要减少锅炉给水中的溶解氧含量必须搞好锅炉给水的除氧处理。目前对≥6t/h

的锅炉，一般有除氧器，应该尽可能投入运行，同时补充投加化学除氧剂处理。对小型直流式，贯流式燃油燃汽锅炉，可以直接投加化学除氧剂处理；对≤ 4t/h 的锅炉可以不进行除氧处理。

要减少蒸汽中的二氧化碳，必须降低锅炉给水中碳酸盐碱度。对于原水碱度较

高的应采取降低碱度处理，对于原水碱度较低的，在采取软化处理时，不宜加

碳酸钠而应加适量的磷酸三钠来消除给水残余硬度和提高锅水碱度，必要时还

可以设脱碳器除二氧化碳。（要增加补水分析项目）

（2） ? ? ? ? 、冷凝水采用闭式回收，彻底消除外界空气中的氧和二氧化碳进

入回收系统。

（3） ? ? ? ?、杜绝用热设备泄漏，防止被加热介质进入回收系统。

3蒸汽冷凝水作为锅炉补给水的水质补救措施

（1）铁离子的处理办法

含高铁离子类型蒸汽冷凝回水的水质处理，要考虑铁离子腐蚀和在锅内沉积问

题。给水必须预先进行除铁处理。目前除铁处理常用的方法有曝气法，氯氧化

法，接触催化法，铁细菌除铁法和离子交换法等。

对冷凝回水处理应该考虑设备简单，便于操作和处理效果和成本。采用曝气法

和接触催化法相结合的处理方法比较合适：

曝气除铁的原理：冷凝水中的铁主要以Fе2+形式存在， Fе2+不稳定，与氧作用极易形成胶体的氢氧化铁Fе（ΟН） 3，其反映如下：

4Fе（ΟН） 2+Ο2 +2 Н2Ο→ 4Fе（ΟН） 3↓

在ΡН值=6.8 ―7.2时，Fе（ΟН）3呈胶体凝聚物，很容易过滤除去。

推荐采用锰砂除铁过滤器既起催化除铁作用，又起机械过滤作用，防止回水系

统腐蚀产物和物料进入锅炉给水里。锰砂除铁过率器可采用一床六室设备，连

续运行周期长，自耗水量小，运行费用低，年补充锰砂≯ 3%。出水总铁≤ 0.01mg/L。（2）、ΡН 值处理办法

采用冷凝回水作为补给水的锅炉，维持锅水的碱度、pH 值在水质标准上限附近范围内运行是防止锅炉腐蚀的关键之一。锅炉在高碱度、高pH 值下运行，一方面可以防止腐蚀和结垢，另一方面可以缓冲冷凝水pH值的波动影响。锅水碱度、pH值的调节可以通过加 NaOH来处理。

（3）、硬度的处理办法

对于冷凝回水若含有一定的硬度的处理，一般应根据硬度的大小，处理费用多

少来确定处理方式。由于冷凝温度很高一般不采用离子交换处理，如果总硬度

≥1.0mmol/L ，可以通过投加复合阻垢剂进行锅内处理。采用锅内加药处理，也

可采用磷酸三钠与聚羧酸类，有机磷酸盐类阻垢分散复合阻垢处理，磷酸三钠

与聚羧酸类，有机磷酸盐阻垢剂的配方为：1： 3—— 3： 1（摩尔比） .

4结束语

回收蒸汽冷凝水作为锅炉给水, 不仅节水 , 节能 , 经济效益也非常显着; 还可以减少补给水软化处理时的排废和凝结水排废对环境的污染, 降低水质处理费用; 只要做好冷凝水回收水质处理准备。做到防范和补救相结合, 才能充分发挥回收利用蒸汽冷凝水的效益。

这对于我们这样严重缺水, 能源缺乏 , 生态环境脆弱的国家, 从长远利益来考虑, 其节水 , 节约能源和保护环境的社会效益，甚至可能要超过直接得到的经济效

益.