九种锅炉除氧剂除氧效率比较分析

  溶解在水中的氧是造成锅炉腐蚀的重要的因素，锅炉除氧是除去锅炉给水中的氧气和其他气体，防止锅炉及其附属设备、管道发生氧腐蚀，保障锅炉的安全稳定运行。氧腐蚀是影响锅炉安全运作和常规使用的寿命的主体问题之一，除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一，如果除氧器除氧效率低，将对锅炉给水管道、省煤器、过热器、和锅炉其它附属设备造成严重腐蚀，氧腐蚀引起的经济损失将是除氧器造价的几十或几百倍。

  ▲上图为包头某公司锅炉过热器长期超温氧腐蚀爆管，过热器管壁上附着的氧化腐蚀物磁性四氧化三铁Fe3O4

  不同的除氧器类型和工况导致除氧标准不一样，GB/T1576-2008《工业锅炉水质》国家标准规定：每小时蒸发量不小于2吨的蒸汽锅炉和水温不小于95℃的热水锅炉都必须除氧，并且根据锅炉工作所承受的压力的不同，要求将给水溶解氧控制在合格的范围内。例如大气式除氧器给水含氧量应小于15цɡ/L，压力式除氧器给水含氧量应小于7цɡ/L，除氧器冲洗水中溶解氧的含量应该低于5ppb。

  在锅炉用户实际应用工况中，除氧器运行经常会出现很多问题和不正常的情况。如，除氧器水位高，除氧器水位低，除氧器压力升高，除氧器本体及相连管道发生振动，除氧器出水溶氧大7ppb，除氧器超压，除氧器除氧效率不高，水溶氧超标等等；还会经常遭遇除氧器故障停用；除氧器与实际工况不配套不投运；除氧器温度波动幅度大除氧效率低；除氧器设备管理上的水准低等等情况，造成锅炉本体与蒸汽和凝水系统设备及管线氧腐蚀，出现炉水颜色发红、蒸汽冷凝水颜色发红、凝水铁超标、锅炉系统出现氧化铁垢及垢下腐蚀，锅炉出力降低，排烟温度上升，浪费燃料能源等问题，如果锅炉长时间发生氧腐蚀带病运行或处理不当，往往会造成锅炉事故扩大，引起机组非停、设备损坏甚至安全生产事故。

  锅炉除氧器设备有问题时，通常使用除氧剂替代除氧设备，今天就专讲8种常用锅炉除氧剂除氧效果优劣比较。

  亚硫酸钠通常用作辅助热力除氧，亚硫酸钠和氧的反应方程式为：2Na2SO3+O2→2Na2SO4。

  亚硫酸钠除氧缺点：加药量及周期需掌握严格不易控制，除氧效果不稳定；锅水含盐量增加，因此导致排污量加大，热量浪费增加；因为亚硫酸钠在锅内高温条件下会分解生成有害化学气体，引起金属腐蚀，故只适用于中、低压锅炉，不能用于高压锅炉；一般用在小型锅炉房和对水质要求比较高的热力系统中，作为辅助除氧方式，不适于许多有水质要求的情况；亚硫酸钠是一种较强的还原剂，贮存、配制亚硫酸钠溶液时应在密闭的、不与空气接触的容器中进行，以防止其氧化失效，实际上使用中亚硫酸钠氧化失效案例屡见不鲜，不要笑，现实中笔者就遇见过好几家用户曾经就是一直使用几乎失效的亚硫酸钠来辅助除氧。

  ▲上图为陕西某热力公司锅炉氧腐蚀，炉水颜色发红；蒸汽冷凝水系统氧腐蚀和弱酸性腐蚀，蒸汽冷凝回水颜色泛黄铁超标

  联氨除氧剂。联氨在碱性水溶液中是一种很强的还原剂，可将水中溶解氧还原，反应方程式为：N2H4+02 → N2+2H20。

  联氨除氧优点：联氨与氧不增加锅炉水的含盐量，反应生成氮和水，有利于阻碍锅炉的进一步腐蚀。

  联氨除氧缺点：联氨是可疑致癌物，易挥发、有毒、易燃，在使用中应注意安全与防护、不能用于生活用锅炉；联氨过剩量应适宜，过剩量太大可能将反应不完全的联氨带入到水蒸气中去。

  丙酮肟除氧剂。丙酮肟简称DMKO，又称为二甲基酮肟，丙酮肟有较强的还原性，很容易与给水中的氧反应，降低给水中的溶解氧含量；无毒性，在中、高压锅炉给水中取代联氨等传统化学除氧剂的理想产品。使用时，控制给水中丙酮肟过剩量为15～40μｇ/Ｌ。

  丙酮肟除氧优点：无毒、无环境污染；丙酮肟同金属发生钝化反应，可作为锅炉酸洗后的钝化剂

  丙酮肟除氧缺点：新型除氧剂，使用经验和方法需进一步累积和完善；出现个别用户使用二甲基酮肟后，锅炉受热面腐蚀后爆管的情况；丙酮肟价格不低。

  碳酰肼除氧剂。碳酰肼也称二氨基脲，别名卡巴肼，分子式 CON4H6，它是联氮的衍生物，在除氧效果及金属纯化方面均优于联氨，碳酰肼在水处理领域可用作锅炉水的除氧剂，还用作金属表面的钝化剂，以降低金属的腐蚀速度。碳酰肼可与水中溶解氧反应生成二氧化碳、氮气和水，碳酰肼和氧的反应如下：

  乙醛肟除氧剂。乙醛肟分子式:C2H5NO ，乙醛肟是一种毒性小的还原剂，很早取代了毒性大的联氨作为锅炉水除氧剂，乙醛肟除氧效果是联氨的四十倍，因而它作为新型除氧剂国内在热电厂中应用较为广泛。利用补给水加药方式向机组投加乙醛肟，可达到很好的除氧效果，尤其是以除盐水直接补充到凝汽器的补水方式，利用乙醛肟在低温下可除氧且速度快的特性，大部分氧在凝汽器中即可除去，缓解高压加热器及其管道的腐蚀。

  乙醛肟除氧缺点：蒸气与空气混合可爆；可燃性危险特性，易燃;高热放出有毒氮氧化物气体；储存远离火种、热源，库温不宜超过30℃，价格高。

  异抗坏血酸及其钠盐除氧剂。异抗坏血酸及其钠盐属低挥发性除氧剂，它是维生素C(L-抗坏血酸)的同分异物体，它和溶解氧的反应很复杂，因为它要经历几个中间步骤才能完成，目前还不完全清楚其机理，由于其安全性，用于食品、饲料方面的除氧剂用途比较广泛。在我国，作为锅炉水除氧剂也有一些厂家在使用，异抗坏血酸及其钠盐铁在降低铁离子含量和降低给水系统腐蚀速度等方面优于联氨，且最终分解产物是CO2 ，因而不会产生汽轮机低 压缸有机酸腐蚀问题。

  异抗坏血酸及其钠盐除氧缺点：需控制其稀溶液中微生物生长的问题；异抗坏血酸钠高温下分解产生腐蚀性溶解固形物，在300℃下分解产物为71.07%乳酸，20.48%乙酸盐，8.44%甲酸盐，钠盐将影响水和蒸汽的电导率；只能除氧而没有钝化作用。

  钢屑除氧。钢屑除氧也属于化学除氧，水流经过钢屑过滤器，钢屑被氧化，把水中的溶解氧除去。这种方法有独立式和附设式两种。使用钢屑要求压紧，越紧越好，水中含氧量越大，要求水流速降低。一般用在对给水品质要求不高的小型锅炉房，或者作为热力网补给水，以及高压锅炉热力除氧后的补充除氧，一般仅作辅助措施。

  钢屑除氧优点：常规使用的寿命长，不污染自然环境，出水含氧量稳定在0.05mg/L以下，符合低压锅炉水质要求；常温运行，无需加热，运行成本低；用量少，般情况下除氧剂的消耗量1吨水为10g。

  钢屑除氧缺点：钢屑除氧水温要求大于70℃，以80~90℃温度效果最好，温度20~30℃除氧效果最差；因为钢屑除氧自应用以来，其技术改进和提高不大，除氧效果也不太可靠。

  多效能BF防腐除垢剂替代除氧器防腐效能。多效能BF防腐除垢剂是北京化工大学专利产品，是科技部创新基金项目“近零排污蒸汽发生技术”中的核心技术。该产品已于2003年通过《中国锅炉水处理协会注册》项目。多效能BF防腐除垢剂并不是与氧发生化学反应的传统除氧方法，而是采用使锅炉系统金属表面生成某种保护性薄膜，该膜类似钝化膜保护功能，能阻止氧分子对锅炉设备金属面腐蚀进而达到防止锅炉系统腐蚀，保护锅炉系统设备和管线，起到比传统除氧器除氧方法更好防腐效果。

  1.防腐、覆保护膜 缓蚀率≥99％，阻垢阻垢率≥99％、阻垢范围宽，无磷配方替代磷酸三钠；

  2.作为停炉保护剂 锅炉及系统设备停用保护缓蚀率≥99％，停炉直接密封锅炉设备即可，不需频繁按时进行检查，启炉和停炉均不需排掉炉水，长期停炉、频繁启炉停炉、长时间间歇式锅炉运行防腐缓蚀保护都适用；

  3.作为铁垢分散剂 除锈 分散铁垢；非常适合于高温蒸汽冷凝水无除铁处理工艺直接回用的锅炉；

  4.碱性药剂，作为PH值调节剂 提高给水、炉水PH值，中和CO2弱酸性腐蚀，替代碳酸钠、氢氧化钠、氨水；

  5.溶垢除垢、螯合清除系统老垢，替代锅炉酸洗保养，实现无损害在线清洗锅炉即在线.作为消泡剂 提高蒸汽干度，保证蒸汽品质；

  7.生水+多效能BF防腐除垢剂，热水锅炉代替软化水，除氧操作，保护环境；

  8.生水+多效能BF防腐除垢剂+多效能BF凝水除铁缓蚀剂，代替蒸汽锅炉系统软化装置+除氧设备+除铁设备；

  10.对水垢的螯合作用、分散作用以及晶格畸变作用都是非化学计量的，具有阈值效应，加药剂量少，降低锅炉排污率。

  蒸汽锅炉多效能BF凝水除铁缓蚀剂完全替代除氧器防腐效能。多效能BF凝水除铁缓蚀剂是北京化工大学专利产品，是科技部创新基金项目“零排污蒸汽发生技术”中的核心技术。该产品已于2003年通过《中国锅炉水处理协会注册》项目。多效能BF凝水除铁缓蚀剂属于炉内加药法，多效能BF凝水除铁缓蚀剂并不是与氧发生化学反应的传统除氧方法，而是采用覆膜隔离氧和二氧化碳，进而达到防止锅炉系统氧腐蚀和弱酸性腐蚀，保护锅炉系统设备和管线，还能防止蒸汽系统和凝水系统设备和管网的锅炉全系统的氧腐蚀和弱酸性腐蚀，起到比传统除氧器除氧方法更好防腐效果。

  1.多效能BF凝水除铁缓蚀剂主要成分为中和剂和成膜剂及其他助剂，具有成膜中和功能，稳定性高，并有合理的汽液相分配比，能迅速的控制蒸汽锅炉全系统整体腐蚀。中和剂起到提高锅炉给水、炉水、蒸汽及凝水PH的作用，中和水中二氧化碳形成的弱酸腐蚀；成膜剂在金属表明产生单分子层的具有憎水作用的保护膜，膜的分子间的空隙比二氧化碳和氧分子的截面小，防止腐蚀气体分子O2、CO2接触金属从而防止了对金属的腐蚀；合理的汽液相分配比可有效的将药剂分配在金属管道中汽液两相中，能很好解决汽液并存两相系统的金属腐蚀，尤其适合间歇性用汽设备保护和防腐。

  2.多效能BF凝水除铁缓蚀剂是具有挥发性的碱性药剂，药剂加入给水进入锅炉里，受热挥发随蒸汽进入蒸汽系统，药剂经过换热器或用热设备后，随着温度和压力下降，药剂又溶解进蒸汽冷凝水中回用到锅炉，药剂在锅炉系统水—汽—水循环中，将包括换热器或用热设备在内的蒸汽系统都覆膜保护，来完全解决蒸汽凝水都会存在的氧腐蚀及弱酸腐蚀，这种缓蚀机理对于解决凝水铁超标，凝水颜色发红，炉水发红，锅炉结氧化铁和垢下腐蚀等问题是标本兼治，不仅使凝水铁达标也彻底保护整个锅炉系统设备及管线，大大延长了设备使用寿命。

  3.多效能BF凝水除铁缓蚀剂是氨水升级替换产品，有合理的汽液相分配比，稳定性高，整体系统氧腐蚀和弱酸性腐蚀全解决；加氨能提高炉水及蒸汽PH值，能解决弱酸性腐蚀。但是氨易挥发，气相多液相少，用量大，不能解决氧腐蚀，液氨的储存和使用是一个危险源。

  4.多效能BF凝水除铁缓蚀剂现场使用工况要求简单，对于凝水温度及冷凝水铁超标量没有要求，一些除铁过滤设备对凝水温度及含铁量有要求。多效能BF凝水除铁缓蚀剂不受生产负荷波动的影响有很好的的缓冲性能，无需精确计量，不会影响水质处理的指标性能效果。

  5.覆膜速度快，凝水水质铁离子（全铁指标）72小时内迅速达标，为药剂试用实验提供了便捷。可完全替代除氧器、除氧剂使用。

  6.多效能BF凝水除铁缓蚀剂使用剂量小，随着药剂在系统的累积使用量和成本双双减少，无另外的高温冷凝水除铁过滤设备类反洗冲洗的废水排放问题。

  7. 多效能BF凝水除铁缓蚀剂相比市场常见高温蒸汽冷凝水除铁设备，不需要巨大固定设备投资，且不需要耗费不菲的滤料更换（有效期3年左右，总造价20-30%），不仅保护了系统设备及管线，延长锅炉系统常规使用的寿命，而且彻底断绝铁离子来源，让凝水循环回用锅炉安全使用，实现凝水除铁标本兼治。

  各位同仁，各位同学，除了以上这八种常见锅炉除氧剂，您还知道哪些锅炉除氧剂？您单位锅炉氧腐蚀又是怎么样才能解决的？关于锅炉氧腐蚀、锅炉除氧剂、锅炉除氧效果、锅炉给水含氧量、凝汽器腐蚀结垢、锅炉炉水排污水颜色发红、锅炉或过热器腐蚀结垢爆管、蒸汽系统腐蚀、蒸汽冷凝水铁超标、蒸汽凝结水颜色泛黄或发红、凝汽器结垢不停机不停工不停车在线清洗除垢技术、锅炉结垢不停炉不停工在线除垢技术等问题，北京化工大学颜辉I86OO475З86随时欢迎各位同仁讨论问题交流经验心得，随时欢迎各位同仁分享锅炉设备管理使用经验，就解决锅炉各种实际问题相互学习。九种锅炉除氧剂除氧效率优劣对比

  山西XX公司有新装6t/h的天然气蒸汽锅炉2台，一用一备，给水为树脂软化水，无除氧器。目前，新生产线台锅炉交替使用，间歇式供热，平均每天供热9小时，停炉15小时，蒸汽冷凝水没有回用到锅炉，锅炉未添加阻垢剂、缓蚀剂、防腐剂等药剂。

  由于锅炉热力系统无除氧，及间歇性供热每天停运时长达15小时之后的特殊工况，2台炉水颜色发红有6个多月，炉内腐蚀严重，锅炉排污量大。

  炉水颜色发红是水中铁离子超标引起的，引起水中铁离子超标的根本原因是氧腐蚀，锅炉氧腐蚀情况相对来说比较严重，锅炉受热面存在结氧化铁垢和垢下腐蚀情况出现，加大排污不能解决问题。

  为了解决锅炉系统腐蚀，延长锅炉设备的常规使用的寿命，清除锅炉受热面附着的氧化铁垢，降低锅炉排污量，提高锅炉出力效率，减少锅炉运行成本，确保锅炉设备生产安全，有必要进行锅炉系统不停炉清洗加药防腐试验。

  通过对锅炉供水添加多效能BF防腐除垢剂的化学药剂对给水管道、锅炉进行不停炉预膜处理，螯合除去锅炉受热面上附着的氧化铁垢，从源头上解决锅炉系统腐蚀的问题，延长锅炉设备常规使用的寿命，确保生产安全。同时确保锅炉水质长期稳定并符合国标要求。

  对锅炉水的PH值、总碱度、铁离子浓度进行仔细的检测分析，确定合理的保护药剂的添加量。

  1.此次锅炉给水投加BF防腐除垢剂进行不停炉清洗在线防腐治理药剂试用试验，由于锅炉产气量小（平均每天产气量40吨），锅水置换慢，锅内存量氧化铁腐蚀物多，排污不充分，预期不停炉清洗在线防腐治理药剂试用试验时为30天，加药量采用先高后低，视锅内除垢覆膜情况加药剂量逐渐递减的方式，确定关键点对每次药剂浓度调整后炉水中铁离子浓度、PH值、总碱度等进行采样分析。

  2023年7月18日上午8点，山西XX公司锅炉系统腐蚀、炉水发红不停炉在线添加药剂治理试验开始。炉水取样（见上图），取样后锅炉开始排污，锅炉排污后开始软水箱投加BF防腐除垢剂治理试验，由于锅炉系统腐蚀严重，锅炉系统水循环缓慢及初次覆膜，首次投加药剂量加大。

  7月19日上午8点，炉水取样（见上图），取样后锅炉开始排污，锅炉排污后开始投加药剂，增加排污次数加大锅炉排污量，加快炉水置换。

  7月20日上午8点，加药治理2天后，BF防腐除垢剂螯合除垢功效显现，炉内氧化铁腐蚀物被螯合下来，锅水浊度显著上升铁离子浓度增大，炉水取样（见上图），取样后锅炉开始排污，锅炉排污后开始投加药剂，持续增加排污次数加大锅炉排污量，加快炉水置换。

  ▲上图为山西某公司锅炉氧腐蚀严重，炉水发红不停炉在线点，期间，有几天不生产停炉未取样，炉水浊度随着锅内氧化铁腐蚀物被螯合下来的速率有几次波动变化（见上图），BF防腐除垢剂加药剂量和锅水排污量随着锅水浊度逐渐下降同步降低，直到恢复正常。

  8月17日上午试验停止，取炉水水样送第三方检验测试的机构检测达标，历时31天，山西XX公司锅炉系统腐蚀、炉水发红不停炉在线添加药剂治理成功。

  2022年5月，河北XX公司25吨蒸汽锅炉，新厂新生产线锅炉低负荷运行，除氧器停用，蒸汽系统氧腐蚀和弱酸性腐蚀严重、蒸汽冷凝水铁超标，凝水颜色发红，高温蒸汽冷凝水长期地沟排放不能回用到锅炉，不仅浪费水资源和能源，还污染自然环境增加排放，锅炉给水投加多效能BF凝水除铁缓蚀剂治理试验报告。受篇幅影响，更多案例报告略，有感兴趣的同学，颜辉随时欢迎索取报告和技术交流讨论。九种锅炉除氧剂除氧效率优劣对比（颜辉）

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