供热锅炉设备的结垢与腐蚀

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1、供热锅炉设备的结垢与腐蚀2011年7月31日FJW提供第一章锅炉结垢及其防止•     一、水垢和水渣•     如果水质不良，运行一段时间后，在热力设备中受热面水侧金属表面上生成的固态附着物叫做水垢。另外，在炉水中，还可能析出一些固体物质，这些固体物质有的以悬浮状态存在于水中，也有的以泥渣状态沉积在热力设备水流流动滞缓的各个部位。这些呈悬浮状态或沉渣状态的物质叫水渣。•     1、水垢的特性•     热力设备内水垢的外观、物理性质和化学组成等特性，因水垢生成部位不同，水质不同及受热面热负荷不同等原因而有很大差异。例如：有的水垢

2、坚硬、有的松软；有的水垢致密、有的多孔；有的与金属紧紧连在一起、有的与金属表面的联系较疏松；水垢的颜色液各不相同。•     水垢的化学组成一般比较复杂，它是由多种化合物混合组成的。水垢按其主要化学成分分为：钙镁水垢、硅酸盐水垢、氧化铁垢和铜垢。•     2、水垢的危害•     水垢的导热系数很低是水垢危害大的主要原因。•     1）水垢会降低锅炉和热交换设备的传热效率，增加热损失；•     2）结垢增加了水的流动阻力，迫使锅炉降负荷运行；•     3）水垢能引起锅炉水冷壁管的过热,导致管子鼓包和爆管事故的发生；•    

3、 4）水垢能导致金属发生沉积物下腐蚀；•     5）水垢生成的太快、太多，迫使热力设备不得不提前检修。•     3、水渣的特性•     4、水渣的危害•     二、水垢的形成和防止•     目前高参数大容量的电站锅炉，生成的水垢主要是氧化铁垢和铜垢。•     1、氧化铁垢•     1）成分和特征•     2）结垢原因和防止方法•     2、铜垢•     1）成分和特征•     2）结垢原因和防止方法•     三、锅内磷酸盐防垢处理•     1、必要性•     在锅炉水中适当添加磷酸盐，可提高锅炉水的缓冲性

4、能，维持炉水PH值，对防止锅炉水冷壁管的结垢、腐蚀有很大的好处。•     2、原理•     磷酸盐防垢处理就是用加磷酸盐溶液的方法，使锅炉水中经常维持一定量的磷酸根。在锅炉水沸腾和碱性较强的条件下，炉水中的钙离子与磷酸根会发生反应生成一种碱式磷酸钙松软水渣，易随锅炉排污排除，且不会粘附在锅炉形成二次水垢。•     3、锅炉水中磷酸盐含量标准•     为了达到防止在锅炉中产生钙垢的目的，一般炉水压力为15.68～18.62MPa时，炉水磷酸盐含量为0.5～3mg/L。太多或太少都不好四、高参数汽包锅炉炉水水质异常的原因•   

5、  1、炉水中的游离NaOH•     在炉水中除去磷酸盐水解平衡反应所产生的NaOH之外，其余的NaOH称为“游离NaOH”。炉水中游离NaOH可能引起水冷壁管的碱性腐蚀而导致锅炉的爆管事故。•     2、磷酸盐“暂时消失”现象•     有的汽包锅炉当锅炉负荷增高时，锅炉水中磷酸盐的浓度明显降低，而当锅炉负荷减少或停炉时，这些磷酸盐的浓度又重新升高，这种现象称为磷酸盐“暂时消失”现象。•     1）磷酸盐“暂时消失”现象的实质•     表明在锅炉某些水冷壁管管壁上出现了磷酸盐附着物。•     2）发生磷酸盐“暂时消失”现

6、象的理化过程•     A.与沸腾管管内近壁层的传质过程有关；•     B.与磷酸盐在高温水中的溶解特性有关；•     C.与锅炉的运行工况有关。•     3）磷酸盐“暂时消失”现象的危害•     A.形成的易溶盐附着物因其传热不良导致炉管金属超温过热以至损坏；•     B.形成的易溶盐附着物能与管壁上的其它沉积物发生反应，生成复杂的难溶水垢，并加剧水冷壁的结垢与腐蚀过程；•     C.会使管内近壁层炉水产生游离NaOH，造成炉管金属碱性腐蚀。•     3、有机物对炉水PH值的影响及危害•     高参数锅炉的给水中常

7、含有机物，这些有机物在高温炉水中发生变化，成为导致炉水水质异常、PH值偏低的原因之一。•     1）给水中有机物的来源•     一是外部污染源，二是内部污染源。•     2）有机物在锅内的理化过程•     A.有机物在高温作用下发生热分解产生酸；•     有机物在锅内分解产生酸性物质，有以下不良后果：①使炉水PH下降，影响锅炉正常的水化学工况；②致使蒸汽中携带微量（含量以ìg/L计）的挥发性酸。•     B.有机物在炉管管壁上生成碳质沉积物。•     3）炉水PH值偏低的危害•     有机物在锅内分解，产生酸性物质，

8、使炉水PH值偏低，引起锅炉水冷壁管结垢和腐蚀，主要是磷酸亚铁钠垢和脆性腐蚀。第二章热力设备的腐蚀与防止  电厂的热力设备在制造、运输、安装、运行和停运期间，会发生各种形态的腐蚀，我们研究热力设备腐蚀的任务，就是要认真分析热力设备腐蚀的