汽包鍋爐水汽系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢及其防止教學.doc

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1、汽包鍋爐水汽系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢及其防止汽包鍋爐的水系統(tǒng)如下圖。給水經(jīng)省煤器提高溫度后進入汽包，然后有爐墻外的下降管經(jīng)下聯(lián)箱進入上升管（即水冷壁）。在上升管中，水吸收爐膛里的熱量，成為汽水混合物又回到汽包中。此汽水混合物在汽包里進行汽水分離，分離出的飽和蒸汽導入過熱器內(nèi)被加熱成過熱蒸汽后送入汽輪機；分離出來的水再同加入的給水進入下降管并重復上述過程。在汽包鍋爐的水汽系統(tǒng)中，由汽包→下降管→下聯(lián)箱→上升管→汽包，所組成的回路，稱為水循環(huán)系統(tǒng)。汽包鍋爐中如水質(zhì)不良，就會引起水汽系統(tǒng)結(jié)垢、積鹽和金屬腐蝕等故障

2、；還會導致鍋爐的過熱蒸汽品質(zhì)劣化，從而影響到汽輪機的運行。第一節(jié)水汽系統(tǒng)的腐蝕及其防止鍋爐運行時，鍋內(nèi)水的溫度和壓力比較高或很高，爐管管壁溫度很高，設(shè)備的各部分的應(yīng)力很大，而且由于給水中雜質(zhì)在鍋爐內(nèi)發(fā)生濃縮和析出，在鍋內(nèi)常集積有沉積物，這些因素都會促進腐蝕，并使腐蝕問題復雜化。所以，雖然進入鍋爐的水都是經(jīng)過除氧的，鍋爐水的pH值也常常比較高，但仍然會發(fā)生腐蝕。如果鍋爐水汽系統(tǒng)發(fā)生了較嚴重的腐蝕，那么由于鍋內(nèi)高溫高壓的作用，就容易的哦安置爆管?，F(xiàn)按水汽系統(tǒng)中可能發(fā)生的腐蝕類型，介紹如下：一、氧腐蝕在正

3、常運行情況下，不會有大氣侵入鍋內(nèi)，而且即使給水帶有微量的氧，也往往在省煤器中就消耗完了，所以鍋內(nèi)不會發(fā)生氧腐蝕。但當發(fā)生下列情況時，就有可能發(fā)生氧腐蝕。1、除氧器運行不正常。2、鍋爐在基建和停用期間無防護。二、沉積物腐蝕當鍋內(nèi)金屬表面附著有水垢或水渣時，在其下面會發(fā)生嚴重的腐蝕，稱為沉積物下腐蝕，這是目前高壓鍋爐內(nèi)常見的一種腐蝕。在正常的運行情況下，鍋內(nèi)金屬表面上常覆蓋著一層Fe3O4膜，這是金屬表面在高溫鍋爐水中形成的。這樣形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保護性能，鍋爐可以不遭到腐蝕。但是如

4、果此Fe3O4膜遭到了破壞，那么金屬表面就會暴露在高溫的爐水中，非常容易受到腐蝕。促使Fe3O4膜破壞的一個最重要因素，是鍋爐水的pH值不合適。在一般的運行條件下，由于鍋爐水的pH值常保持在9～11之間，鍋爐金屬表面的保護膜是穩(wěn)定的，所以不會發(fā)生腐蝕。但當鍋內(nèi)的金屬表面上有沉積物時，這里的情況就發(fā)生了變化；首先，由于沉積物的傳熱性很差，沉積物下金屬管壁的溫度升高，滲透到沉積物下面的鍋爐水會發(fā)生急劇蒸濃。濃縮的爐水由于沉積物的阻礙，不易和處于爐管中部的爐水混勻，其結(jié)果是沉積物下鍋爐水中各種雜質(zhì)的濃度變

5、得很高。在鍋爐水高度濃縮的條件下，其水質(zhì)會與濃縮前完全不同，沉積物下的濃溶液會具有很強的侵蝕性，使鍋爐金屬遭到腐蝕。例如，在鍋爐水中有游離NaOH時，沉積物下爐水高度濃縮的結(jié)果，會使得沉積物下蒸濃的鍋爐水pH值升的很高，pH值升高13以上，就會發(fā)生堿對金屬的腐蝕。又例如，當鍋爐水中有MgCl2和CaCl2（這是凝汽器泄漏時，隨冷卻水帶入水汽系統(tǒng)中的雜質(zhì)）時，處于沉積物下蒸發(fā)濃縮爐水中的這些雜質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：MgCl2+2H2O→Mg（HO）2↓+2HClCaCl2+2H2O→Ca（HO）2↓+2HC

6、l這兩個反應(yīng)的生成物Mg（HO）2和Ca（HO）2會形成沉淀物，而濃縮的爐水變成了強酸（HCl）溶液，以致在沉積物下發(fā)生酸對金屬的腐蝕。由上述可知，在沉積物下可能發(fā)生堿性或酸性兩種不同類型的腐蝕。這兩種腐蝕，常又根據(jù)其損傷情況的不同，分別稱為延性腐蝕和脆性腐蝕?，F(xiàn)分別介紹如下。（1）延性腐蝕這種腐蝕常發(fā)生在多孔沉積物的下面，是由于沉積物下的堿性增強產(chǎn)生的。腐蝕特征是腐蝕坑凹凸不平，坑上覆蓋有腐蝕產(chǎn)物，坑下金屬的金相組織和機械性能都沒有變化，金屬仍保留它的延性，所以稱為延性腐蝕。當腐蝕坑達到一定的深度

7、后，管壁變薄，這時便會因過熱而鼓包或爆管。（2）脆性腐蝕這種腐蝕常發(fā)生在比較致密的沉積物下面，是由于沉積物下酸性增強產(chǎn)生的。發(fā)生這種腐蝕時，腐蝕部位的金相組織發(fā)生了變化，有明顯的脫碳現(xiàn)象，生成細小的裂紋，使金屬變脆。嚴重時，管壁并未變薄就會爆管。這種腐蝕是由于腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生的氫滲入金屬內(nèi)部引起的，因此又稱為氫脆。引起沉積物下腐蝕的運行條件有以下幾點：（1）結(jié)垢物質(zhì)帶入鍋內(nèi)；（2）凝汽器泄漏；（3）補給水水質(zhì)不良。要防止沉積物下腐蝕，一般措施有以下幾點：（1）新裝鍋爐投入運行前，應(yīng)進行化學清洗；鍋爐運

8、行后要定期清洗，以除去沉積在金屬管壁上的腐蝕產(chǎn)物。（2）提高給水水質(zhì)，防止給水系統(tǒng)腐蝕而使給水的銅鐵含量增大。（3）盡量防止凝汽器泄漏。（4）調(diào)節(jié)鍋爐爐水水質(zhì)，消除或減少鍋爐水中的侵蝕性雜質(zhì)。（5）做好鍋爐的停用保護工作，防止停用腐蝕，以免爐管金屬表面附著腐蝕產(chǎn)物。三、水蒸汽腐蝕當過熱蒸汽溫度高達450℃時（此時，過熱蒸汽管管壁溫度約500℃），它就要和碳鋼發(fā)生反應(yīng)；在450℃-570℃之間時，它們的反應(yīng)生成物為Fe3O43Fe+4H2O→Fe3O4+4H2當溫度達5