冷凝水是蒸汽冷凝后的產(chǎn)物，一般情況下，冷凝水近乎是軟化純水且含有大量的熱能，具有很高的回用價值，通常情況是回用做鍋爐補水，一是可以低軟化水的需求量，減少軟化費用；二是可限度的回用冷凝水中的蘊含的熱能，節(jié)約燃料。 由于多數(shù)蒸汽管路及冷凝水輸送管路均采用碳鋼材質(zhì)的無縫鋼管，隨著管路的老化，會對冷凝水形成一定污染，主要體現(xiàn)在冷凝水中鐵含量超標。

鐵離子的危害：

冷凝水中鐵離子濃度的超標，會同二價金屬鈣鎂一樣在鍋爐中堆積成垢，形成的氧化鐵水垢，會引起垢下腐蝕發(fā)生，垢層的傳熱效率與爐管的傳熱效率相差很大，會引起爆管危險。

鐵離子的產(chǎn)生機理：

氧腐蝕

冷凝水中氧的來源有二個，一是蒸汽中含有一定量的氧，即鍋爐給水除氧設備運行效果不理想，或運行管理不善會含有一定的氧，含有氧的給水進入鍋爐后，會隨著水的蒸發(fā)進入蒸汽中；二是在其輸送過程中溶入空氣中的氧，有些工況的冷凝水回收系統(tǒng)為簡易開式系統(tǒng)，冷凝水箱有一呼吸孔直通大氣，當水箱液位上升時，水箱內(nèi)的氣體排入大氣，當水箱液位下降時，水箱外的的氣體進入水箱內(nèi)，由于水箱內(nèi)的氣體中氧的濃度與水箱外空氣中氧的濃度存在濃度差，隨著冷凝水箱的呼吸，大氣中氧氣不斷融入冷凝水中。

冷凝水的輸送管道一般是鋼制管材，其腐蝕產(chǎn)物是鐵的氧化物，其反應方程式如下：

陽極反應：Fe    →

陰極反應：O2 + 2H2O + 4e →

以上反應的產(chǎn)物Fe2+在水中會與相關物質(zhì)進一步進行反應，其過程：

→

→

→

冷凝水中鐵的化學組成實際上并不像其化學式那么簡單，常常是各種含水氧化鐵的混合物，受污染的冷凝水的顏色是紅褐色，且腐蝕越嚴重，顏色越深 。

氧腐蝕的特征

冷凝水的氧腐蝕屬于潰瘍腐蝕，腐蝕發(fā)生后在金屬的表面形成一個個鼓包，直徑從1mm～30mm不等，鼓包的表面是黃褐色到磚紅色，由上述的各種氧腐蝕產(chǎn)物組成，去除這些腐蝕產(chǎn)物后，金屬的表面是一個個腐蝕坑。冷凝水氧腐蝕一旦形成，就很難阻止腐蝕過程的繼續(xù)。

氧腐蝕的影響因素

氧腐蝕的影響因素很多，影響冷凝水氧腐蝕的因素主要有：PH值、溶解氧濃度、水流速、溫度等：

值：PH值越小，腐蝕速度越快。

氧濃度：冷凝水中O2的濃度越大，氧腐蝕的速度越大。但當PH＞7，金屬的表面會形成一層致密的保護膜，阻礙氧腐蝕的繼續(xù)。

溫度：溫度越高，氧腐蝕的速度越快。當溫度升高時氧的擴散速度快，氧腐蝕的速度也快。

流速：水流速度越大，水中各物質(zhì)的擴散速度加大，氧氣擴散到金屬表面的速度增加，從而加快氧腐蝕。

冷凝水的酸腐蝕

在低壓鍋爐中，鍋爐給水采用的是軟化水，軟化技術是通過樹脂的作用，將水中的鈣鎂離子用鈉離子取代。但水中的碳酸氫鹽（HCO3-）沒有去除。當溫度升高時，水中的HCO3-分解成CO2 ，CO2氣體隨水蒸汽在冷凝回收管線中再次溶解在水中，導致冷凝水的PH值下降，呈酸性，而酸性冷凝水是導致冷凝回水鐵離子超標的主要因素。嚴重的情況下，冷凝水發(fā)紅甚至呈醬油色。

冷凝水中的酸性物質(zhì)H2CO3，H2CO3分解為H+和HCO3-。

的來源

冷凝水中的CO2主要來源于蒸汽，蒸汽中的CO2氣體的主要來源是蒸汽鍋爐補給水中游離CO2和碳酸鹽類在爐內(nèi)受熱分解。碳酸鹽爐內(nèi)分解的反應方程式為：

→

酸腐蝕的機理

進入冷凝水后形成碳酸（H2CO3）。H2CO3是一種弱酸，在水中電離的H+不多。但冷凝水是比較純凈的水，含鹽量小，緩沖性差，即使像H2CO3這樣的弱酸也會使PH值有較大的下降。當純水中CO2為1mg/L時，純水的PH值由7.0降至5.5。同時隨著H+在腐蝕中不斷消耗式（2-7）的電離平衡被打破，反應向右進行，不斷電離出H+供腐蝕反應使用，直至H2CO3消耗完畢。CO2腐蝕的陽極反應和陰極反應方程式如下：

陽極反應：Fe  →

陰極反應：2H+ + 2e  →

腐蝕的腐蝕產(chǎn)物是易溶的，不會沉積在金屬表面，所以CO2腐蝕是均勻腐蝕，不會形成保護膜。

不僅對鐵產(chǎn)生腐蝕，同時對金屬銅也會產(chǎn)生腐蝕，當只有CO2時，會對銅管產(chǎn)生脫鋅腐蝕；當CO2和O2同時存在時，對銅管中的金屬銅也會產(chǎn)生腐蝕，其腐蝕產(chǎn)物是易溶的Cu2+。由于銅的熱阻小，換熱器的換熱管束一般采用銅管，CO2對銅管的腐蝕主要發(fā)生在蒸汽冷凝水（疏水）液面上方的銅管表面， 實驗表明：當熱交換器中進汽中的CO2濃度為8mg/L時，疏水上方的銅管水膜中CO2的含量為500～600mg/L。

冷凝水的酸性，通常采用化學藥劑法對其進行處理。化學藥劑通過在鍋爐蒸汽出口投加皮膜胺或爐前投加揮發(fā)性氨的方法在回水管線內(nèi)成防腐膜或提高回水的PH值，來阻止腐蝕的發(fā)生，保證冷凝水鐵離子濃度達到回用標準。但這種方法只適用于蒸汽用途單一，管道不長的管路系統(tǒng)，對于蒸汽用途復雜的工廠或食品，藥品等現(xiàn)場，這種處理常常達不到預想的處理效果。另外，在有些食品和煙草生產(chǎn)中蒸汽是直接與物料接觸的，不允許在蒸汽中加入藥劑。所以說，用藥劑改善回水系統(tǒng)的腐蝕是有局限性的。

因此，冷凝水在回用過程中應定期檢測水質(zhì)情況，如冷凝水中鐵含量超標，則應采取措施去除鐵后再作為鍋爐補水。