蒸汽冷凝水回收遇到哪些問題以及解決方案

點擊次數:  更新時間:2016-3-3 10:14:14

       鍋爐蒸汽冷凝水回收利用會遇到一些問題,北京金瑞恒信有限公司為大家解答一些關于冷凝水回收存在的問題,并給出合理的解決方法。

  冷凝水回收有如此大的效益,但回收蒸汽冷凝水存在的難點有兩點

  一是冷凝水的水質,如果是凝結水中鐵離子含量較高,不但易造成鍋爐結生鐵垢,而且會增加鍋爐的腐蝕,影響鍋爐的安全運行。二是冷凝水匯集點壓力不一致,如果壓力不一致,因壓差使得冷凝水的回收系統運行不暢,帶來前端設備疏水和熱交換不充分。

  對于匯集點壓力不一致的問題可以采用壓力等級相當分類收集回收利用。按照蒸汽冷凝水回收壓力大小分類集中匯集回收,防止因為壓力不一致導致回收不完全的現象。

冷凝水回收裝置

 

  冷凝水水質是影響鍋爐安全運行的重要因素之一,因此,對于冷凝水的水質處理尤為重要。冷凝水回收管道的金屬腐蝕主要是因為蒸汽冷凝水系統中的CO2 及O2 所引起的。CO2 和O2 主要來自鍋爐補給水,在理論上除氧器應將游離CO2 全部除去,但給水中經常有一定量的游離CO2 及O2 存在,并且給水中含有的碳酸化含物:CO32- 和HCO3- , 進入鍋爐后會部分分解,放出CO2 :

  (1)2HCO3- → CO2 ↑ + H2O + CO32-

  (2)CO32- + H2O → CO2 ↑ + 2OH -

  生成的CO2 被蒸汽帶出鍋爐,隨蒸汽一起經管路送至用熱設備,蒸汽換熱后產生的冷凝水中就有了游離CO2 存在,CO2 會使冷凝成水或在濕蒸汽顯酸性,水中CO2 雖然只顯弱酸性,但由于蒸汽一般都比較純凈,冷凝成水后緩沖性很小,少量的CO2 就會使其pH 值顯著降低。如當每升純水中溶有1mg CO2 時,水的pH 值便可由7.0 降至5.5 左右。值得注意的是,弱酸的酸性不能單憑pH 值來衡量,因為弱酸只有一部分電離,隨著腐蝕的進行,消耗掉的H+ 會被弱酸繼續電離所補充。

  (3)CO2 + H2O → H+ + HCO3-

  大量現場檢測數據表明蒸汽通過換熱后冷凝水PH 值一般為5.5--6.0。游離的CO2 腐蝕性受溫度影響較大,當冷凝水溫度高時,碳酸的電離度增大,會大大促進腐蝕,鋼材受CO2 腐蝕而生成的腐蝕產物是可溶的,在金屬表面不易形成保護膜,它的腐蝕特點是使金屬減薄,產生鐵的腐蝕物。

  (4)2H2CO3 + Fe → Fe(HCO3)2 + H2

  金屬腐蝕速度取決于溫度與CO2、O2 濃度,當PH < 6 時,碳鋼在冷凝水中腐蝕速度與碳酸濃度成正比,PH 值度較低時腐蝕產物可溶解,從而使冷凝水被大量鐵離子污染。同時溶解氧對系統管路的腐蝕也是不可忽視的。冷凝水中的O2 是隨蒸汽帶來的。它的腐蝕產生物是Fe3O4 與FeO 及含水氧化物的生成物,它會使鋼管產生腐蝕坑。當冷凝水系統中同時存O2 與CO2 時會使鋼的腐蝕更嚴重,CO2 使水呈微酸性破壞管路保護膜,隨著O2 含量增加會使鋼管呈或大或小的潰瘍狀態,使腐蝕加快,結果是冷凝水呈磚紅色、鐵含量大,鋼管穿孔。常見的蒸汽管道和冷凝水管道腐蝕穿孔就是這個原因。

  根據冷凝水鐵離子含量高的原因分析,造成腐蝕的原因主要是水中含有CO2 和O2。(1)采用閉式冷凝水回收系統進行回收。(2)冷凝水回收系統管道采用不銹鋼管道,可有效防止CO2 和O2腐蝕給冷凝水中帶入鐵離子進入鍋爐。(3)冷凝水回收系統藥物處理,可采用投藥的方法促進金屬管路內壁表面鈍化的方式,使金屬管道內壁形成一層有效的保護膜,隔離呈酸性的冷凝水與水中含有的游離O2 與金屬內壁接觸;同時藥劑能使進入冷凝水管路的冷凝水呈堿性而防止金屬酸腐蝕。

  采用在鍋爐水汽系統投藥的方法可使冷凝水含鐵量降到每升0.1 毫克以下,并且堿度、PH 值、硬度、氯根均符合給水標準,爐水品質完全可以比回收前提高,并且可以降低排污率,水處理設備用鹽量也會大幅度下降,因為鍋爐給水主要部分采用了冷凝水,水處理設備制的軟水只做為了鍋爐需要的少量的補充水。

  鍋爐蒸汽冷凝水保護劑為液態,通過活塞泵將藥投入鍋爐給水管道中或分汽缸輸出管路中隨蒸汽進入管網。另外,鍋爐用戶應采取措施保證冷凝水管道都充滿水(注意:冷凝水回收管道一定要插入水箱水位線以下,或者全部密閉回收,以保證空氣不進入管道內),防止氧氣進入;目的是防止冷凝水中溶解氧含量高而被腐蝕,提高冷凝水管道使用壽命。在冷凝水管進入給水箱或凝結水箱之前應設置旁路排放閥和取樣點,冷凝水經常取樣化驗,可及時發現系統泄漏并及時處理,避免給水受污染,確保鍋爐安全運行。

  冷凝水的品質接近純水,是非常優質的熱源給水。加以利用會明顯減少鍋爐燃料消耗,減少軟化水量,降低蒸汽生產成本,并且由于鍋爐的水質改善,還會減少鍋爐的排污熱損失,提高鍋爐的效率,是鍋爐供熱過程中節能節水的有效措施。所以也要重視冷凝水回收存在的一些問題,并合理處理。