鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級及6個需要注意的問題

鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級及6個需要注意的問題

1、鍋爐給水加氨原因

鍋爐給水加氨原因是調節水的PH值。當前我國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鍋爐及管道的腐蝕，根據國標BG/T1576-2008規定，工業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，因此常用氨水來調節鍋爐給水PH值。

反滲透裝置生產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，有試驗表明，25℃時，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。當溫度升高時，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，導致凝結水的PH值下降，呈弱酸性，而酸性凝結水是導致冷凝回水鐵離子超標的主要因素之一。CO2弱酸性腐蝕能造成鍋爐換熱系統設備及高溫蒸汽冷凝水管網壁均勻變薄，從而導致高溫蒸汽冷凝水鐵超標。

碳酸鹽爐內分解的反應方程式為：

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

2、鍋爐給水加氨調整PH值的基本原理

鍋爐給水加氨調節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。氨是一種揮發性物質，能隨水、汽一起循環。當 CO2溶于水生成 H2CO3時，NH3也同時溶于水生成 NH4OH，與其發生中和反應：

NH3+H2O→NH4OH(可逆）

NH4OH+H2CO3 →NH4HCO3+H2O(可逆）

NH4HCO3+NH4OH→(NH4)2CO3+H2O(可逆）

反應結果是中和了 CO2所造成的酸性，提高了水的 pH值，穩定了金屬表面的保護膜，從而保護金屬設備不受腐蝕。

3、鍋爐給水加氨調整PH值的三個優點

氨水是最常用的PH調節劑，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調節劑有3個優點。

鍋爐給水加氨調整PH值的優點一、氨水不會增加鍋爐水中的含鹽量和堿度，不會太影響蒸汽品質（蒸汽直接參與生產的除外）。

鍋爐給水加氨調整PH值的優點二、由于氨具有揮發性，它能到達整個水汽系統，而使給水、凝結水、疏水等系統的設備和管路都得到保護。

鍋爐給水加氨調整PH值的優點三、采用氨水作為PH調節劑成本價格低廉。

4、鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的六個問題

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。給水加氨鍋爐系統經常出現蒸汽管線腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管線腐蝕、蒸汽凝結水顏色發紅鐵離子超標問題；

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，又易揮發出氨氣，液氨的儲存和使用是一個危險源；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題三、氨水調節PH值保持時間不長，加氨量相對大。氨受熱易揮發不穩定，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，加氨量要很大，這也是有時在蒸汽冷凝液回水收集或排放時聞到有氨味的原因；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題四、當給水中加入氨量過大時，在溶解氧的參與下，對銅的腐蝕比較強，銅質金屬換熱器、銅質管道及儀表附件設備易發生腐蝕；

鍋爐給水加氨控制PH值需要注意的問題五、長期高劑量添加氨水對鍋爐運行不利，鍋爐氨水加多了會產生腐蝕。氨水為堿性，會加速鈣，鎂等的沉淀，造成鍋爐結垢及垢下腐蝕；長期使用可能會對閥門，管道等處造成腐蝕，故對其加入量應嚴格控制，在連續加入的同時應適當調整；

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是個偽命題。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不穩定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統腐蝕，降低蒸汽冷凝液回水中鐵離子含量有限。

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5、鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級迭代——添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑技術

BF－31T凝結水系統保護劑是北京化工大學專有的權利技術產品，為科技部創新基金項目“零排污蒸汽發生技術”核心技術，通過《中國鍋爐水處理協會注冊》項目。近年來，不少用戶采用鍋爐給水添加多效能BF-31T蒸汽凝結水保護劑替代傳統加氨工藝控制PH值，取得不錯綜合效益。

5.1、BF－31T藥劑機理特性

BF－31T藥劑呈堿性，替代傳統加氨工藝控制鍋爐給水PH值，每噸除鹽水投加30毫升時，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，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，穩定性好，并有合理的汽液相分配比，能快速的控制整個鍋爐水汽系統設備及管線腐蝕，延長整個鍋爐水汽系統系統設備及管線使用壽命。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從而防止了對金屬的腐蝕；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的金屬腐蝕，尤其適合間歇性用汽設備保護和防腐。

BF－31T具有揮發性和合理的汽液相分配比，能在整個鍋爐和蒸汽及凝水系統設備及管線進行覆膜隔絕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，這種緩蝕機理對于蒸汽冷凝回水鐵超標是標本兼治，不僅使蒸汽冷凝回水鐵達標也徹底保護整個鍋爐及管道設備，大大延長了設備使用壽命。

BF－31T藥劑不受生產負荷波動的影響有很好的緩沖性能，不會影響水質處理的指標性能效果；現場使用工況要求簡單，對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）72小時內迅速達標，蒸汽冷凝回水顏色發紅72小時恢復正常，鍋爐水顏色發紅隨著排污量及回水量120-240小時內顏色恢復正常。

5.2鍋爐給水加氨與添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值技術性能比較

5.2.1、優勢比較。相對于鍋爐給水加氨控制PH值傳統的工藝，鍋爐給水加添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值技術具有加氨工藝的全部優點：價格適中；不會增加鍋爐水中的含鹽量；具有揮發性，能保護鍋爐汽水系統的整體設備和管線。

5.2.2、鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值相對加氨工藝六項優勢

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值相對加氨工藝優勢之一、加氨水只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕。給水加氨鍋爐系統經常出現蒸汽管線腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管線腐蝕、蒸汽凝結水顏色發紅鐵離子超標問題；添加BF-31T不僅能解決CO2引起弱酸性腐蝕，還能控制氧腐蝕，解決鍋爐汽水系統整體設備及管道腐蝕并延長設備使用壽命，解決蒸汽冷凝回水顏色發紅鐵超標問題，解決爐水顏色發紅問題。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值相對加氨工藝優勢之二、氨水有一定的腐蝕作用，又易揮發出氨氣，液氨的儲存和使用是一個危險源；BF-31T只需通風干燥陰涼處密閉保存。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值相對加氨工藝優勢之三、氨水調節PH值保持時間不長，加氨量相對大。氨受熱易揮發不穩定，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，加氨量要很大，這也是有時在蒸汽冷凝液回水收集或排放時聞到有氨味的原因；BF-31T穩定性好，并有合理的汽液相分配比，少量添加，就能穩定保持蒸汽冷凝液回水PH值，能快速的控制整個鍋爐水汽系統設備及管線腐蝕。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值相對加氨工藝優勢之四、當給水中加入氨量過大時，在溶解氧的參與下，對銅的腐蝕比較強，銅質金屬換熱器、銅質管道及儀表附件設備易發生腐蝕；BF-31T能快速在金屬表面覆膜，對銅質金屬設備沒有腐蝕。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值相對加氨工藝優勢之五、長期高劑量添加氨水對鍋爐運行不利，鍋爐氨水加多了會產生腐蝕。氨水為堿性，會加速鈣，鎂等的沉淀，造成鍋爐結垢及垢下腐蝕；長期使用可能會對閥門，管道等處造成腐蝕，故對其加入量應嚴格控制，在連續加入的同時應適當調整；BF-31T防腐能效高，添加量相對少，只需適量添加。

鍋爐給水添加BF-31T蒸汽凝結水保護劑控制PH值相對加氨工藝優勢之六、加氨控制蒸汽冷凝液回水中鐵離子超標是個偽命題。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不穩定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統腐蝕，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紅鐵超標問題，解決蒸汽冷凝回水假性硬度超標問題，解決爐水顏色發紅問題。

6、鍋爐給水加氫氧化鈉控制PH值工藝優劣勢

鍋爐給水中加入氫氧化鈉也可以達到調節PH值的作用，鍋爐給水中加入氫氧化鈉可以穩定金屬表面的保護膜，從而保護金屬設備不受腐蝕。但是隨著氫氧化鈉的連續加入會在鍋爐給水中連續積累循環，最終導致水中堿度過高，出現汽水共騰；氫氧化鈉加入量不易控制，游離NaOH過量會造成相對堿度大，出現堿脆也會對設備造成腐蝕。筆者在某用戶現場見過滿是補丁的玻璃鋼除鹽水補水箱，就是因為用氫氧化鈉調控除鹽水PH值而被腐蝕穿孔的。氫氧化鈉不能調節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設備及管網腐蝕。

7、結論

鍋爐給水加氨調節PH值作為一項成熟工藝，以其成本價格低廉，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酸性腐蝕三項優點仍廣泛應用于鍋爐給水中。對于重視鍋爐系統設備及管網腐蝕，關注鍋爐系統設備、用熱設備使用成本及安全生產，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蒸汽凝結水保護劑調節鍋爐給水PH值技術提供了一個更好的選擇方案。

鍋爐給水加氨控制PH值工藝升級及6個需要注意的問題（顏輝）