汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止教学.doc

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1、汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止汽包锅炉的水系统如下图。给水经省煤器提高温度后进入汽包，然后有炉墙外的下降管经下联箱进入上升管（即水冷壁）。在上升管中，水吸收炉膛里的热量，成为汽水混合物又回到汽包中。此汽水混合物在汽包里进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽导入过热器内被加热成过热蒸汽后送入汽轮机；分离出来的水再同加入的给水进入下降管并重复上述过程。在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。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

2、；还会导致锅炉的过热蒸汽品质劣化，从而影响到汽轮机的运行。第一节水汽系统的腐蚀及其防止锅炉运行时，锅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，在锅内常集积有沉积物，这些因素都会促进腐蚀，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，那么由于锅内高温高压的作用，就容易的哦安置爆管。现按水汽系统中可能发生的腐蚀类型，介绍如下：一、氧腐蚀在正

3、常运行情况下，不会有大气侵入锅内，而且即使给水带有微量的氧，也往往在省煤器中就消耗完了，所以锅内不会发生氧腐蚀。但当发生下列情况时，就有可能发生氧腐蚀。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。在正常的运行情况下，锅内金属表面上常覆盖着一层Fe3O4膜，这是金属表面在高温锅炉水中形成的。这样形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保护性能，锅炉可以不遭到腐蚀。但是如

4、果此Fe3O4膜遭到了破坏，那么金属表面就会暴露在高温的炉水中，非常容易受到腐蚀。促使Fe3O4膜破坏的一个最重要因素，是锅炉水的pH值不合适。在一般的运行条件下，由于锅炉水的pH值常保持在9～11之间，锅炉金属表面的保护膜是稳定的，所以不会发生腐蚀。但当锅内的金属表面上有沉积物时，这里的情况就发生了变化；首先，由于沉积物的传热性很差，沉积物下金属管壁的温度升高，渗透到沉积物下面的锅炉水会发生急剧蒸浓。浓缩的炉水由于沉积物的阻碍，不易和处于炉管中部的炉水混匀，其结果是沉积物下锅炉水中各种杂质的浓度变

5、得很高。在锅炉水高度浓缩的条件下，其水质会与浓缩前完全不同，沉积物下的浓溶液会具有很强的侵蚀性，使锅炉金属遭到腐蚀。例如，在锅炉水中有游离NaOH时，沉积物下炉水高度浓缩的结果，会使得沉积物下蒸浓的锅炉水pH值升的很高，pH值升高13以上，就会发生碱对金属的腐蚀。又例如，当锅炉水中有MgCl2和CaCl2（这是凝汽器泄漏时，随冷却水带入水汽系统中的杂质）时，处于沉积物下蒸发浓缩炉水中的这些杂质发生以下反应：MgCl2+2H2O→Mg（HO）2↓+2HClCaCl2+2H2O→Ca（HO）2↓+2HC

6、l这两个反应的生成物Mg（HO）2和Ca（HO）2会形成沉淀物，而浓缩的炉水变成了强酸（HCl）溶液，以致在沉积物下发生酸对金属的腐蚀。由上述可知，在沉积物下可能发生碱性或酸性两种不同类型的腐蚀。这两种腐蚀，常又根据其损伤情况的不同，分别称为延性腐蚀和脆性腐蚀。现分别介绍如下。（1）延性腐蚀这种腐蚀常发生在多孔沉积物的下面，是由于沉积物下的碱性增强产生的。腐蚀特征是腐蚀坑凹凸不平，坑上覆盖有腐蚀产物，坑下金属的金相组织和机械性能都没有变化，金属仍保留它的延性，所以称为延性腐蚀。当腐蚀坑达到一定的深度

7、后，管壁变薄，这时便会因过热而鼓包或爆管。（2）脆性腐蚀这种腐蚀常发生在比较致密的沉积物下面，是由于沉积物下酸性增强产生的。发生这种腐蚀时，腐蚀部位的金相组织发生了变化，有明显的脱碳现象，生成细小的裂纹，使金属变脆。严重时，管壁并未变薄就会爆管。这种腐蚀是由于腐蚀反应中产生的氢渗入金属内部引起的，因此又称为氢脆。引起沉积物下腐蚀的运行条件有以下几点：（1）结垢物质带入锅内；（2）凝汽器泄漏；（3）补给水水质不良。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

8、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）尽量防止凝汽器泄漏。（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Fe3O43Fe+4H2O→Fe3O4+4H2当温度达5