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1、锅炉结垢与腐蚀的成因及防范措施【摘要】在锅炉运行中，锅炉的结垢和腐蚀会给锅炉安全运行带来很大影响，所以了解锅炉结垢和腐蚀的成因，尽量去规避这些问题带来的危害是十分必要的。本文通过分析结垢和腐蚀的危害及产生原因，寻找相应的防范措施，为促进锅炉的安全运行提供了很好的参考。【关键词】锅炉；结垢；腐蚀；危害；成因；防范措施1.前言锅炉的结垢和腐蚀是锅炉维护和检修中应重点关注的问题，因为结垢和腐蚀会给锅炉带来的各种问题，不仅威胁到锅炉的安全运行，而且大大增加锅炉的维护和检修成本，缩短锅炉的使用寿命。对于锅炉的结垢和腐蚀问题，我们应深入分析其产生的原因，及时采取有效防范措施，为
2、锅炉的安全、节能、经济运行提供有力保障。2.锅炉结垢2.1结垢的危害（1）影响传热效果由于水垢的导热系数只有钢材的几十分之一，锅炉受热面结水垢必然造成传热效率降低。据估算锅炉受热面水垢厚度每增加1mm，传热效率即降低 5%以上。（2）影响安全运行锅炉的受热面温度一般要比炉水的温度高六到十度左右,但是水垢的存在，会使受热面的温度升高，金属过热产生蠕变,从而导致金属鼓包甚至爆破，严重影响锅炉的安全运行。（3）增加大气污染锅炉受热面结垢必然导致热效率下降，要保证锅炉出力必须加大燃料的用量，燃料特别是煤的用量增加，会增加大气污染，影响空气质量。（4）破坏水循环受热面特别是水
3、冷壁管、对流管等内部结垢，会影响正常的锅炉水汽循环，造成循环阻滞，破坏正常的水循环。2.2.结垢的原因（1）碳酸盐、硫酸盐水垢碳酸盐、硫酸盐水垢形成的原因是由于锅炉给水中存在钙、镁盐类，其重碳酸盐在高温锅水中会转化为碳酸盐，碳酸盐、硫酸盐等溶解度随温度的升高而降低，到一定程度会析出水垢。碳酸盐水垢，一般是在受热比较不强烈的地方形成的；硫酸盐水垢则一般在高温状态下发生沉淀，常发生在受热比较强烈的受热面上，在锅炉的水冷壁管以及对流管束中很常见。（2）硅酸盐水垢硅酸盐水垢的化学成分主要是铝、铁的硅酸化合物，其化学结构较为复杂，这种水垢质地最硬，并且导热性非常差，所以其危害
4、最大，一般在锅炉热负荷高的炉管中形成。（3）氧化铁水垢氧化铁水垢的主要成分是铁的化合物，锅炉在正常运行情况下，水中氧含量很低,不会对锅炉造成氧腐蚀。但如果水中溶氧量增加,就可能使金属表面产生氧腐蚀，生成氧化铁产物溶解在锅炉水中，并在高温作用下，逐渐形成氧化铁水垢。2.3结垢的防范措施为保证锅炉内不结水垢必须加强锅炉的水处理工作,通常采取的措施包括以下几个方面：（1）原水的预处理在原水使用前应先进行沉淀、过滤、凝聚等净化处理，对于硬度高、碱度高的水可采用石灰软化法，对硬度高、碱度低的水可采用石灰-纯碱软化法，而对硬度低、碱度高的负硬水则可采用石灰-石膏处理法。（2）锅
5、外水处理锅外水处理包括除氧处理和软化处理。原水中往往溶解有氧、二氧化碳等气体，这些易使锅炉发生腐蚀。工业锅炉一般采用热力除氧，即利用引入具有一定压力的蒸汽将水加热至沸腾，水中的氧因溶解度减少而逸出。再将逸出的氧随少量凝结的蒸汽一起排出，以降低给水中含氧量。对于水中Ca2+、Mg2+等有害离子常采用离子交换进行软化，基本原理是原水流经阳离子交换剂时，被交换剂吸附，而交换剂中的可交换离子(Na+或H+)则溶入水中，从而除去了水中钙、镁离子，使水得到了软化。(2)锅内加药处理直接向炉内加入化学药品,通过化学药品与炉水中的离子发生反应产生流动性水渣，再通过排污的方法及时排出
6、。此方法适用于小型低压锅炉锅内水处理。常使用的化学药品包括：有机胶体、碳酸钠和磷酸三钠以及氢氧化钠等。(3)合理操作锅炉排污锅炉在运行过程中,因蒸汽不断蒸发，水变少，导致锅炉内溶解固形物浓度不断升高，逐渐析出沉淀，在长期高温作用下会累积结成水垢。因此我们必须定期对锅炉水进行排污，尽量减少水垢产生。3锅炉腐蚀3.1腐蚀的危害锅炉发生腐蚀会使金属的有效厚度减薄，破坏了金属内部金相组织，金属的力学性能变差，承压能力降低，造成锅炉的使用寿命缩短，以至提前报废。锅炉腐蚀有时可能造成炉管穿孔泄漏，甚至发生锅炉爆炸等严重事故，严重威胁人身和设备安全。3.2腐蚀的原因3.2.1水侧
7、腐蚀（1）溶解氧腐蚀钢材最容易受到水中溶解氧的腐蚀。钢铁氧腐蚀属于电化学腐蚀,铁和氧形成两个电极,形成腐蚀电池,铁在电池中不断的失电子，氧不断得到电子,所以铁是阳极,氧是阴极，铁不断被消耗，不断被腐蚀，形成溶解氧腐蚀。（2）游离二氧化碳腐蚀水中能够溶解二氧化碳，生成碳酸,使水呈酸性,水中的氢离子的浓度不断增大发生氢去极化腐蚀。二氧化碳腐蚀,从腐蚀电池角度来看,是氢的去极化腐蚀。温度升高会使碳酸电离出来的氢离子更多，更容易造成腐蚀。（3）沉积物下腐蚀锅炉内部的金属表面存在结垢时,结垢底下易发生腐蚀,这种腐蚀称为沉积物下腐蚀，其主要包括：酸性腐蚀和碱性腐蚀。酸性腐蚀
