蒸汽冷凝水回收遇到哪些問(wèn)題以及解決方案
鍋爐蒸汽冷凝水回收利用會(huì)遇到一些問(wèn)題,耀一為大家解答一些關(guān)于冷凝水回收存在的問(wèn)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(diǎn)有兩點(diǎn):
一是冷凝水的水質(zhì),如果是凝結(jié)水中鐵離子含量較高,不但易造成鍋爐結(jié)生鐵垢,而且會(huì)增加鍋爐的腐蝕,影響鍋爐的正常運(yùn)行。二是冷凝水匯集點(diǎn)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(tǒng)運(yùn)行不暢,帶來(lái)前端設(shè)備疏水和熱交換不充分。
對(duì)于匯集點(diǎn)壓力不一致的問(wèn)題可以采用壓力等級(jí)相當(dāng)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?yàn)閴毫Σ灰恢聦?dǎo)致回收不_的現(xiàn)象。
冷凝水水質(zhì)是影響鍋爐正常運(yùn)行的重要因素之一,因此,對(duì)于冷凝水的水質(zhì)處理尤為重要。冷凝水回收管道的金屬腐蝕主要是因?yàn)檎羝淠到y(tǒng)中的CO2 及O2 所引起的。CO2 和O2 主要來(lái)自鍋爐補(bǔ)給水,在理論上除氧器應(yīng)將游離CO2 全部除去,但給水中經(jīng)常有游離CO2 及O2 存在,并且給水中含有的碳酸化含物:CO32- 和HCO3- , 進(jìn)入鍋爐后會(huì)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(jīng)管路送至用熱設(shè)備,蒸汽換熱后產(chǎn)生的冷凝水中_有了游離CO2 存在,CO2 會(huì)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 _會(huì)使其pH 值顯著降低。如當(dāng)每升純水中溶有1mg CO2 時(shí),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(lái)衡量,因?yàn)槿跛嶂挥幸徊糠蛛婋x,隨著腐蝕的進(jìn)行,消耗掉的H+ 會(huì)被弱酸繼續(xù)電離所補(bǔ)充。
(3)CO2 + H2O → H+ + HCO3-
大量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)表明蒸汽通過(guò)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(dāng)冷凝水溫度高時(shí),碳酸的電離度增大,會(huì)大大加快腐蝕,鋼材受CO2 腐蝕而生成的腐蝕產(chǎn)物是可溶的,在金屬表面不易形成保護(hù)膜,它的腐蝕特點(diǎn)是使金屬減薄,產(chǎn)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(dāng)PH < 6 時(shí),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(shí)腐蝕產(chǎn)物可溶解,從而使冷凝水被大量鐵離子污染。同時(shí)溶解氧對(duì)系統(tǒng)管路的腐蝕也是不可忽視的。冷凝水中的O2 是隨蒸汽帶來(lái)的。它的腐蝕產(chǎn)生物是Fe3O4 與FeO 及含水氧化物的生成物,它會(huì)使鋼管產(chǎn)生腐蝕坑。當(dāng)冷凝水系統(tǒng)中同時(shí)存O2 與CO2 時(shí)會(huì)使鋼的腐蝕_嚴(yán)重,CO2 使水呈微酸性破壞管路保護(hù)膜,隨著O2 含量增加會(huì)使鋼管呈或大或小的潰瘍狀態(tài),使腐蝕加快,結(jié)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_是這個(gè)原因。
根據(jù)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(tǒng)進(jìn)行回收。(2)冷凝水回收系統(tǒng)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(jìn)入鍋爐。(3)冷凝水回收系統(tǒng)藥物處理,可采用投藥的方法加快金屬管路內(nèi)壁表面鈍化的方式,使金屬管道內(nèi)壁形成一層有效的保護(hù)膜,隔離呈酸性的冷凝水與水中含有的游離O2 與金屬內(nèi)壁接觸;同時(shí)藥劑能使進(jìn)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(tǒng)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(biāo)準(zhǔn),爐水品質(zhì)可以比回收前提高,并且可以降低排污率,水處理設(shè)備用鹽量也會(huì)大幅度下降,因?yàn)殄仩t給水主要部分采用了冷凝水,水處理設(shè)備制的軟水只做為了鍋爐需要的少量的補(bǔ)充水。
鍋爐蒸汽冷凝水保護(hù)劑為液態(tài),通過(guò)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(jìn)入管網(wǎng)。另外,鍋爐用戶應(yīng)采取措施_冷凝水管道都充滿水(注意:冷凝水回收管道要插入水箱水位線以下,或者全部密閉回收,以_空氣不進(jìn)入管道內(nèi)),防止氧氣進(jìn)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(jìn)入給水箱或凝結(jié)水箱之前應(yīng)設(shè)置旁路排放閥和取樣點(diǎn),冷凝水經(jīng)常取樣化驗(yàn),可及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)泄漏并及時(shí)處理,避免給水受污染,確保鍋爐正常運(yùn)行。
冷凝水的品質(zhì)接近純水,是非常好的熱源給水。加以利用會(huì)明顯減少鍋爐燃料消耗,減少軟化水量,降低蒸汽生產(chǎn)成本,并且由于鍋爐的水質(zhì)_,還會(huì)減少鍋爐的排污熱損失,提高鍋爐的效率,是鍋爐供熱過(guò)程中節(jié)能節(jié)水的有效措施。所以也要重視冷凝水回收存在的一些問(wèn)題,并合理處理。