铭源凯德过滤设备北京有限公司冷凝水除铁设备说明书.doc

目录一.公司简介二.冷凝水回收的商业价值和环境价值三.高温水铁离子的成因和危害1.国家炉水给水标准：2.铁离子的危害：3.冷凝水铁的来源：四.几种高温除铁方法比较1.常规的除铁过滤器：2.阴阳树脂交换：3.活性炭复合双层膜法：五.铭源凯德过滤技术介绍六.铭源凯德设备配置和技术指标1.设备配置：2.技术指标：3.设备选型：4.系统安装示意图：七.案例分析1.北京长城润滑油分公司：2.武汉烟厂：八.客户名单一、 公司简介：铭源凯德过滤设备（北京）有限公司是一家致力于科研、生产、销售水处理设备的专业厂家公司运作完全按照ISO9001质量保证体系的要求严格执行,产品包括全自动自清洗过滤器、反冲洗过滤器、全自动排污过滤器、智能型电子水处理器、旋流除砂器等等各个级别，用于工业、农业、市政电力、电子、医药、食品、印染、建筑、钢铁、冶金、造纸等各行各业水过滤我公司自建立以来一贯坚持以顾客需求为产品开发的根本，以科技兴业的立厂思想，以人才为本，求真务实，精益求精以先进的生产设备和雄厚的技术力量为依托，以严格的生产管理和品质控制为保证产品从原材料的使用，到设备出厂都经过严格测试检验，保证产品的品质　公司坚持“质量第一、用户第一、信誉第一”的宗旨，本着“来源于社会，服务于社会”的原则，竭诚的服务于社会。

公司真诚地期待与社会各界贫农工友合作 其中2005年开发的冷凝水除铁设备成功的应用于蒸汽锅炉冷凝回水的高温除铁回用上，是公司的明星产品，拥有自主知识产权，目前已经在热电行业，烟草行业和中石化和中石油多个企业中使用，获得了用户的一致好评二、冷凝水回收的商业价值和环境价值 冷凝水是蒸汽锅炉蒸的产物，当水在锅炉中被加热，转变为蒸汽蒸汽在使用后降温再相变为水，经冷凝水管道回收正常情况下，冷凝水几乎是纯水，同时含有很高的热能，温度至少在70℃以上,与室温相比，有50-75度左右的温差，回用的热能价值很高根据不同的燃料形式和锅炉形式、冷凝液回收温度、和地区差异等因素，冷凝水回收再利用价值为20-30元/吨 回收冷凝水不但符合政府提倡的“清洁生产、节能降耗”的大方向，也能使企业得到很好的经济效益，节省能源消耗在15%以上对于冷凝水的回用，其最高的使用价值是回用做锅炉补水，一是可以减少软化水的生产量，减少软化过程对环境的污染和软化费用；二是可以有效减低锅炉水的总固形物，减少锅炉的排污量；三是最大效率的回收了冷凝水中的热量，减少热污染和能源消耗从以上三方面讲，冷凝水处理后回用到锅炉做补水，是非常有利于环境保护和节水，节能及再生药剂等资源的有力之举。

目前也不少企业虽采取措施回收了凝结水，但由于未找到合理的除铁技术，或仅采取了简单的处理措施，冷凝水铁离子不达标，只能作为低价值的水来使用，有的甚至直接排放，这是一种极大的浪费以一个10吨蒸汽锅炉做例：如果能够在95度的情况下，回收80%的冷凝水量，那么其节省的费用，一年就是200万，对环境的废水和热能的排放都获得很大的改善目前，在低压锅炉领域，冷凝水的回用状况不乐观，大部分都是冷凝水排放，不但造成浪费，而且污染环境而冷凝水不能回用的主要问题是含有高浓度的铁，不能满足锅炉补水的基本要求三、高温冷凝液中铁离子的成因和危害1.国家炉水给水标准：表1.国家工业锅炉水质标准 GBl576—2001      项    目   给    水 锅    水  额定蒸汽压力, MPa  ≤1.0＞1.0 ＞1.6 ≤1.0＞1.0＞1.6≤1.6 ≤2.5 ≤1.6≤2.5悬浮物，mg/L≤5≤5 ≤5   总硬度，mmol/L1) ≤0.03≤0.03≤0.03    总碱度，mmol/L2)无过热器   6-26 6-24 6-16有过热器    ≤14≤12pH(25℃) 　≥7≥7≥710-1210-1210-12溶解氧，mg/L3）≤0.1≤0.1≤0.05  溶解固形物，mg/L4)无过热器   ＜4000＜3500＜3000    SO2-3，mg/L4)  10-3010-30PO3-4，mg/L10-3010-30  相对碱度游离NaOH/溶解固形物）5)       ＜0.2＜0.2含油量，mg/L  ≤2 ≤2≤2含铁量，mg/L6)≤0.3≤0.3≤0.3   本标准适用于额定出口蒸汽压力小于等于2.5Mpa，以水为介质的固定式蒸汽锅炉和汽水两用锅炉也适用于以水为介质的固定式承压热水锅炉和常压热水锅炉。

表2 中压锅炉给水质量标准（GB12145-89）炉型锅炉压力(MPa)硬度(μmol/L)溶氧铁铜钠SiO2PH25℃联氨(μg/L)油(mg/L)(μg/L)汽包炉≤3.0≤15≤50≤10----≤1.02. 铁离子的危害：高的铁离子浓度，会同二价金属钙镁一样在锅炉中堆积成垢，形成的氧化铁水垢，会引起垢下腐蚀发生，垢层的传热效率与炉管的传热效率相差很大，会引起爆管危险表3：各种不同水垢的特性和平均导热系数序号名 称特 性平均导热系数生成部位1钢——40—60——2氧化铁水垢坚硬0.1—0.2锅炉炉管3硅酸盐水垢坚硬0.05—0.2锅炉炉管4硫酸钙水垢坚硬、密实0.5—2.5锅炉炉管和蒸发器5钙镁碳酸盐水垢硬度和孔隙率大小不一0.5—6.6凝汽器、加热器等3.冷凝水铁的来源：1)冷凝水的氧腐蚀①冷凝水中氧气的来源冷凝水中O2的来源有二个，一是蒸汽中含有一定量的O2，即锅炉给水除氧设备运行效果不理想，或运行管理不善会含有一定的O2，含有O2的给水进入锅炉后，O2会随着水的蒸发进入水蒸汽中冷凝水中O2的另一个来源是在其输送过程中溶入空气中的氧气确切地说，工厂生产中的冷凝水回收系统大部分为开式系统，冷凝水箱有一呼吸孔直通大气；当水箱液位上升时，水箱内的气体排入大气，当水箱液位下降时，水箱外的的气体进入水箱内，由于水箱内的气体中O2的浓度与水箱外空气中O2的浓度存在较大的浓度差，随着冷凝水箱的呼吸，大气中氧气不断进入冷凝水箱。

②氧腐蚀的机理冷凝水的输送管道一般是钢制管材，其腐蚀产物是铁的氧化物，其反应方程式如下：阳极反应：Fe → Fe2+ + 2e 阴极反应：O2 + 2H2O + 4e → 4OH- 以上反应的产物Fe2+在水中会与相关物质进一步进行反应，其过程：Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 Fe(OH)2 + 2Fe(OH)3 → Fe3O4 + 4H2O 冷凝水中铁的化学组成实际上并不像其化学式那么简单，常常是各种含水氧化铁的混合物，受污染的冷凝水的颜色是红褐色，且腐蚀越严重，颜色越深 ③氧腐蚀的特征冷凝水的氧腐蚀属于溃疡腐蚀，腐蚀发生后在金属的表面形成一个个鼓包，直径从1mm～30mm不等，鼓包的表面是黄褐色到砖红色，由上述的各种氧腐蚀产物组成，去除这些腐蚀产物后，金属的表面是一个个腐蚀坑冷凝水氧腐蚀一旦形成，就很难阻止腐蚀过程的继续。

④氧腐蚀的影响因素氧腐蚀的影响因素很多，影响冷凝水氧腐蚀的因素主要有：PH值、溶解氧浓度、水流速、温度等：PH值：PH值越小，腐蚀速度越快 氧浓度：冷凝水中O2的浓度越大，氧腐蚀的速度越大但当PH＞7，金属的表面会形成一层致密的保护膜，阻碍氧腐蚀的继续温度：温度越高，氧腐蚀的速度越快当温度升高时氧的扩散速度快，氧腐蚀的速度也快 水流速度：水流速度越大，水中各物质的扩散速度加大，氧气扩散到金属表面的速度增加，从而加快氧腐蚀2)冷凝水的酸腐蚀在低压锅炉中，锅炉给水采用的是软化水，软化技术是通过树脂的作用，将水中的钙镁离子用钠离子取代但水中的碳酸氢盐（HCO3-）没有去除当温度升高时，水中的HCO3-分解成CO2 ，CO2气体随水蒸汽在冷凝回收管线中再次溶解在水中，导致冷凝水的PH值下降，呈酸性，而酸性冷凝水是导致冷凝回水铁离子超标的主要因素严重的情况下，冷凝水发红甚至呈酱油色冷凝水中的酸性物质H2CO3，H2CO3分解为H+和HCO3-CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = H+ + HCO3- ① CO2的来源冷凝水中的CO2主要来源于蒸汽，蒸汽中的CO2气体的主要来源是蒸汽锅炉补给水中游离CO2和碳酸盐类在炉内受热分解。

碳酸盐炉内分解的反应方程式为：2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O ② 酸腐蚀的机理CO2进入冷凝水后形成碳酸（H2CO3）H2CO3是一种弱酸，在水中电离的H+不多但冷凝水是比较纯净的水，含盐量小，缓冲性差，即使像H2CO3这样的弱酸也会使PH值有较大的下降当纯水中CO2为1mg/L时，纯水的PH值由7.0降至5.5同时随着H+在腐蚀中不断消耗式（2-7）的电离平衡被打破，反应向右进行，不断电离出H+供腐蚀反应使用，直至H2CO3消耗完毕CO2腐蚀的阳极反应和阴极反应方程式如下：阳极反应：Fe → Fe2+ + 2e 阴极反应：2H+ + 2e → H2 CO2腐蚀的腐蚀产物是易溶的，不会沉积在金属表面，所以CO2腐蚀是均匀腐蚀，不会形成保护膜CO2不仅对铁产生腐蚀，同时对金属铜也会产生腐蚀，当只有CO2时，会对铜管产生脱锌腐蚀；当CO2和O2同时存在时，对铜管中的金属铜也会产生腐蚀，其腐蚀产物是易溶的Cu2+。

由于铜的热阻小，换热器的换热管束一般采用铜管，CO2对铜管的腐蚀主要发生在蒸汽冷凝水（疏水）液面上方的铜管表面， 实验表明：当热交换器中进汽中的CO2浓度为8mg/L时，疏水上方的铜管水膜中CO2的含量为500～600mg/L冷凝水的酸性，通常采用化学药剂法对其进行处理化学药剂通过在锅炉蒸汽出口投加皮膜胺或炉前投加挥发性氨的方法在回水管线内成防腐膜或提高回水的PH值，来阻止腐蚀的发生，保证冷凝水铁离子浓度达到回用标准但这种方法只适用于蒸汽用途单一，管道不长的饭店和采暖系统对于蒸汽用途复杂的工厂或食品，药品等现场，这种处理常常达不到预想的处理效果另外，在有些食品和烟草生产中蒸汽是直接与物料接触的，不允许在蒸汽中加入药剂所以说，用药剂改善回水系统的腐。