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發布時間:2020-08-08 08:26  
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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。但是體系占地面積大,所得的經濟效益差、對環境污染較大,且因為冷凝水直接與大氣觸摸,冷凝水中的溶氧濃度進步,易發生設備腐蝕。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。當冷凝水運送距離較遠,背壓較高時,傳統的辦法是先將水收集到一個儲水罐,再用電動離心泵添加壓力,將水打到鍋爐房,可是電泵大的問題是“汽蝕”和噪音。

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、防汽蝕,設備及管道壽命更長①“循環強抽”、“噴射增壓”多項技術的應用,能有效避免積水,消除回收泵汽蝕現象,大大提高設備使用壽命。
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。1泵直接送冷凝水進鍋爐回收系統其工作原理是飽和蒸汽從鍋爐送至蒸汽間接加熱設備中,放熱后產生的飽和狀態的冷凝水經疏水器靠蒸汽壓力壓入架空或埋地回水管線中,經管線匯總到集中罐。常見的蒸汽管道和冷凝水管道腐蝕穿孔就是這個原因。

蒸汽在用汽設備中放出汽化潛熱后,變成冷凝水,經疏水器排出。不同用汽設備排放的冷凝水通過回收管網匯集到集水罐中,由冷凝水回收裝置送到鍋爐或其它用熱處,如除氧器等,這就是冷凝水回收系統。該系統的作用在于回收利用冷凝水的熱量(包括閃蒸汽熱量)和軟化水,根據不同情況可采用不同工藝方式。冷凝水回收設備基本原理:系統運行時,加熱設備產生的高溫凝結水先經疏水器進入余壓輸送管網及裝置,單一管線或多路管線壓力相等時,凝結水直接進入回收裝置。一般習慣上有開式系統和閉式系統之分。
開式系統
該系統冷凝水收集箱是開口式,與大氣相通,由于冷凝水進入收集箱時壓力突然降低,水溫高于該壓力對應的沸點,產生大量二次閃蒸汽,剩余冷凝水溫度大約是100℃。實際上,由于閃蒸散熱或有時為了防止輸送水泵汽蝕而兌入冷水,回收水溫僅在70℃左右。加之開式回收方式會有空氣進入冷凝水回收管道,容易引起管道腐蝕。但開式系統裝置簡單,投資較少。3、節能環保,提高環境質量密閉式冷凝水回收設備的使用,減少了二次整齊排放的熱污染和噪聲污染記憶煙氣污染物塵SO2、NOX等的排放量,減輕了環境污染。與冷凝水直接排放相比,仍有一定的節能效果。

冷凝水作低溫熱源當企業利用熱電廠供汽,由于回收管網太長等原因無法直接回收到鍋爐房時,或當冷凝水集水罐水質受到二次污染,不能做鍋爐補水時,可作為低溫加熱熱源使用。
1、企業用于取暖熱源
利用冷凝水的余熱,根據供熱負荷確定是否需要補充部分軟水(或生水)作采暖循環用水,根據余熱量確定供暖面積,可節省集中供熱費用。
2、用于直接熱水用戶
對于印染、紡織、橡膠、輪胎等企業,需要大量自用高溫軟化熱水,可利用冷凝水作為高溫熱水用。
3、間接換熱熱源
當冷凝水受到污染無法直接利用時,可考慮間接換熱方式。如加熱工藝用水,采暖循環水等非飲用水場合。
總之,冷凝水回收的原則是:通過冷凝水回收系統中能量的綜合利用,達到的能量回收利用,保持整個蒸汽熱力系統利用率,經濟性。冷凝水回收中的能量回收實際上有交錯在一起的三種方式:冷凝水所含熱能的回收,閃蒸汽的有效利用,軟化水的回收。

