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1、汽包锅炉水汽系统的腐蚀、 结垢及其防止 概述 汽包锅炉的水汽系统中，由汽包-下降管-下联箱-上升管-汽包，所组成的回路称为 水循环系统，如下图所示。 汽包锅炉中如水质不良，就会引起水汽系统结垢、积盐和金属腐蚀等故障；还会导 致锅炉的过热蒸汽品质劣化，从而影响到汽轮机的安全运行。 一 水汽系统的腐蚀及其防止 二 水垢和水渣的形成及防止 三 给水系统的处理 四 锅炉水的磷酸盐处理 五 锅炉的化学清洗 一 水汽系统的腐蚀及其防止 锅炉运行时，锅炉内水的温度和压力比较高或很高，炉管管壁温度很高，设 备的各部分的应力很大，而且由于给水中杂质在锅炉内发生浓缩和析出，在 锅炉内常集积有沉积物，这些因素都会促
2、进腐蚀，并使腐蚀问题复杂化。所 以，虽然进入锅炉的水都是经过除氧的，锅炉水的PH值也常常比较高，但 仍然会发生腐蚀。 如果锅炉水汽系统发生了较严重的腐蚀，那么由于锅炉内高温高压的作用， 就容易发生爆管，现按水汽系统中可能发生的腐蚀类型，介绍如下： （一）氧腐蚀 当发生下列情况时，有可能发生氧腐蚀。 1 除氧器运行不正常。 2 锅炉在基建和停用期间无防护。 （二）沉积物腐蚀 当锅炉内金属表面附着有水垢或水渣时，在其下面会发生严重的腐蚀，称为 沉积物下腐蚀，这是目前高压锅炉内常见的一种腐蚀。 引起沉积物下腐蚀的运行条件有以下几点： （1）结垢物质带入锅炉内； （2）凝汽器泄露； （3）补给水水质不
3、良。 要防止沉积物下腐蚀，一般措施有以下几点: （1）新装锅炉投入运行前，应进行化学清洗；锅炉运行后要定期清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物。 （2）提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水的铜铁含量增大。 （3）尽量防止凝汽器泄露。 （4）调节锅炉炉水水质，消除或减少锅炉水中的侵蚀性杂质。 （5）做好锅炉的停用保护工作，防止停用腐蚀。以免炉管金属表面附着腐蚀产物。 （三）水蒸汽腐蚀 当过热蒸汽温度高达450时（此时，过热蒸汽管管壁温度约500），它就要和碳钢发生反应； 在450-570之间时，它们的反应生成物为Fe3O4 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 当温度达570以上时，
4、反应生成物为Fe2O3 Fe + H2O FeO + H2 FeO + H2O Fe2O3 + H2 这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都属于化学腐蚀。当产生这种腐蚀时，管壁均匀地变薄 ，腐蚀产物常常呈粉末状或鳞片状，多半是Fe3O4。 （四）应力腐蚀 当金属除了受某些侵蚀性介质的作用外，同时还受机械应力的作用时，它会 发生裂纹损坏，这是一种特殊的腐蚀现象，称为应力腐蚀。 二 水垢和水渣的形成及防止 运行实践表明，如果锅炉内水质不良，经过一段时间运行后，在受热面与水 接触的管壁上就会生成一些固态附着物，这种现象通常称为结垢，这些附着 物叫做水垢。另外，在锅炉水中析出的固体物质，有的还会呈悬浮
5、状存在于 锅炉水中，也有沉积在汽包和下联箱底部等水流缓慢处，形成沉渣的，这些 呈悬浮状态和沉渣状态的物质叫做水渣。 水垢的化学组成一般比较复杂，但往往是以某种化学成分为主，按其主要化 学成分分成以下几类：钙镁水垢、硅酸盐水垢、氧化铁垢和铜垢等。 水渣的化学组成也很复杂，按其性质的不同，可分为以下两类：（1）不会 粘附在受热面上的水渣。（2）易粘附在受热面上转化成水垢的水渣。 1、水垢的防止 - 彻底除掉补给水中的硬度。 - 保证凝汽器严密。 2、水渣的防止 锅炉水中水渣太多，会影响锅炉的蒸汽品质，而且还有可能堵塞炉管，威胁 锅炉的安全运行，所以应采用锅炉排污的办法及时将锅炉水中的水渣排除 掉。
6、 三 给水系统的处理 为了防止给水系统金属的腐蚀，通常采用的方法是除掉给水中的溶解氧，并 且提高给水的pH值。使用这种方法时，常在给水中加入联氨和氨等化学药 品。 1、给水热力除氧 在高压以上的机组中，需同时采用热力除氧和化学除氧两种方法。热力除氧 可将水中绝大部分溶解氧除掉，化学除氧可消除热力除氧所难以完全除尽的 残留溶解氧。 热力除氧器按照进水方式的不用，可分为混合式的和过热式的两类。电厂中 用的最为广泛的为混合式除氧器。 2、给水化学除氧 用来进行给水化学除氧的药品，必须具备能迅速地和氧完全反应，反应产物 和药品本身对锅炉的运行无害等条件。联氨是电厂化学除氧所常用的药品。 联氨除氧的合理
7、条件为：150以上的温度，pH值在9-11的碱性介质和适当的 N2H4过剩量。 联氨具有挥发性、有毒，易燃烧，所以在保存、运输等方面应特别注意。 3、给水pH值的调节 为了防止给水对金属的腐蚀性，除了消除其含有氧量外，还必须调节水的pH 值，因为随着水的pH值增大，钢铁的腐蚀明显减少。试验表明把水的pH值从 8提高到10，对减少钢铁腐蚀有明显效果。 目前对热力系统水质调节处理时，一般把水的pH值调节在8.8-9.3范围内。调 节给水pH值的方法是在水中加氨。 四 锅炉水的磷酸盐处理 为防止在汽包锅炉中产生钙垢，除了保证给水水质外，通常还需要在锅炉水 中投加药品，使随给水进入锅炉内的钙离子在锅炉
8、内不生成水垢，而形成水 渣，随锅炉排污排除，在发电厂的锅炉中，最宜用作锅炉内加药处理的药品 是磷酸盐。 磷酸盐溶液加入锅炉内的方式是将磷酸盐溶液直接加在汽包的锅炉水中，这 种加药方式是高压力、小容量的泵连续地加至汽包内的锅炉水中。 在锅炉运行中，如发现锅炉水中PO43-过高，可暂停加药泵，待锅炉水中 PO43-含量正常后，再启动加药泵。 注意事项： 1 给水的残余硬度应小于5mmol/L。 2 应使锅炉水中维持规定的过剩PO43-含量。 3 及时排除生成的水渣，以免锅炉水中集聚很多水渣，影响蒸汽品质。 4 对于结垢的锅炉，在进行磷酸盐加药处理时，必须先将水垢清除掉。 5 药品应比较纯净，以免杂质进入锅炉内，引起锅炉腐蚀和蒸汽品质劣化。 五 锅炉的化学清洗 锅炉的化学清洗，就是用某些化学药品的水溶液来清除锅炉水汽系统中的各 种沉积物，并使金属表面上形成良好的仿佛保护膜。锅炉的化学清洗一般包 括碱洗、酸洗、漂洗和钝化等几个工艺过程。 目前，新建锅炉在启动前一般都应进行化学清洗，已经投入运行的锅炉也应 在必要时进行化学清洗。 谢谢大家！
