锅炉结垢和腐蚀对锅炉

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1、 受热面结垢和腐蚀及其防护受热面结垢和腐蚀及其防护（停炉保养）（停炉保养） 一、水垢和水渣一、水垢和水渣二、汽水系统的腐蚀及其防止二、汽水系统的腐蚀及其防止三、锅炉的高温腐蚀及其防止三、锅炉的高温腐蚀及其防止四、四、300MW锅炉停炉保养锅炉停炉保养 一、水垢和水渣一、水垢和水渣 如果水质不良，运行一段时间后，在热力如果水质不良，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

2、泥渣状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位。这些呈悬浮状态或沉渣状态的物质叫水渣。水渣。 水垢的特性水垢的特性 水垢的化学组成一般比较复杂，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。它是由多种化合物混合组成的。便于研究水垢形成的原因、防止便于研究水垢形成的原因、防止及消除的方法，通常水垢按其主及消除的方法，通常水垢按其主要化学成分分为：钙镁水垢、硅要化学成分分为：钙镁水垢、硅酸盐水垢、氧化铁垢和铜垢。酸盐水垢、氧化铁垢和铜垢。 水垢的危害水垢的危害水垢的导热性很差，其导热

3、系数要比锅炉钢板的导热系水垢的导热性很差，其导热系数要比锅炉钢板的导热系数小几十倍至数百倍，所以锅炉结垢后就会严重阻碍数小几十倍至数百倍，所以锅炉结垢后就会严重阻碍传热并引起下列危害：传热并引起下列危害： 浪费燃料，降低出力浪费燃料，降低出力 堵塞管道，破坏水循环堵塞管道，破坏水循环 引起垢下腐蚀，缩短锅炉寿命引起垢下腐蚀，缩短锅炉寿命 。 受热面结生水垢后，金属的热量由于受水垢的阻碍而受热面结生水垢后，金属的热量由于受水垢的阻碍而难于传热给锅水，致使金属壁温急剧升高，当温度超难于传热给锅水，致使金属壁温急剧升高，当温度超过了金属所能承受的允许温度时，金属强度显著降低，过了金属所能承受的允许温

4、度时，金属强度显著降低，从而导致金属过热变形，严重时将造成鼓包、裂缝，从而导致金属过热变形，严重时将造成鼓包、裂缝，甚至爆管等事故。另外，锅炉结垢后，将增加清洗和甚至爆管等事故。另外，锅炉结垢后，将增加清洗和维修的时间、费用及工作量等，影响生产，减小锅炉维修的时间、费用及工作量等，影响生产，减小锅炉的有效利用率，降低经济性。的有效利用率，降低经济性。 水渣的特性水渣的特性 形成水渣的主要化学物质有：碳酸钙；氢氧化镁；碱形成水渣的主要化学物质有：碳酸钙；氢氧化镁；碱碱式碳酸镁；磷酸酶；碱式磷灰石；蛇纹石；金属腐碱式碳酸镁；磷酸酶；碱式磷灰石；蛇纹石；金属腐蚀产物；水渣还可能含有随给水带入锅炉的某

5、些悬浮蚀产物；水渣还可能含有随给水带入锅炉的某些悬浮物。物。 水渣按期性质可分为两类：水渣按期性质可分为两类：不会粘附在受热面上的水渣。这类水渣较松软，常悬不会粘附在受热面上的水渣。这类水渣较松软，常悬浮在炉水中，易随锅炉排污排除掉。如碱式磷酸钙、浮在炉水中，易随锅炉排污排除掉。如碱式磷酸钙、蛇纹石等，这种水渣对锅炉危害较小。蛇纹石等，这种水渣对锅炉危害较小。易粘附在受热面上转化成水垢的水渣。这类水渣易粘易粘附在受热面上转化成水垢的水渣。这类水渣易粘附在受热面管内壁上，特别是在水流缓慢或停滞的地附在受热面管内壁上，特别是在水流缓慢或停滞的地方，经高温烘焙后，会转化为水垢（称为二次水垢），方，经

6、高温烘焙后，会转化为水垢（称为二次水垢），如磷酸镁和氢氧化镁等。这类水渣危害较大，应极力如磷酸镁和氢氧化镁等。这类水渣危害较大，应极力避免。避免。 二、汽水系统的腐蚀及其防止二、汽水系统的腐蚀及其防止锅炉运行时，炉内水汽的压力和温度比较高，导锅炉运行时，炉内水汽的压力和温度比较高，导致炉管管壁温度很高，设备各部分应力很大，致炉管管壁温度很高，设备各部分应力很大，同时由于给水中杂质在炉内发生浓缩和析出，同时由于给水中杂质在炉内发生浓缩和析出，在炉内常积集有沉积物，这些因素都会促进腐在炉内常积集有沉积物，这些因素都会促进腐蚀，并使腐蚀复杂化。所以，尽管进入锅炉的蚀，并使腐蚀复杂化。所以，尽管进入锅

7、炉的水都是经过除氧的，炉水的水都是经过除氧的，炉水的PH值也比较高，值也比较高，但依然会发生腐蚀。但依然会发生腐蚀。如果炉水汽水系统发生严重的腐蚀，由于炉内高如果炉水汽水系统发生严重的腐蚀，由于炉内高温高压，就容易导致爆管事故。所以，防止炉温高压，就容易导致爆管事故。所以，防止炉汽水系统的腐蚀是一个很重要的问题。汽水系统的腐蚀是一个很重要的问题。 氧腐蚀氧腐蚀沉积物下腐蚀沉积物下腐蚀水蒸汽腐蚀水蒸汽腐蚀应力腐蚀应力腐蚀 氧腐蚀氧腐蚀正常情况下，不会有大气侵入炉内，即使给水中带有微正常情况下，不会有大气侵入炉内，即使给水中带有微量的氧，在省煤器中就消耗完了，所以，炉内不会发量的氧，在省煤器中就消

8、耗完了，所以，炉内不会发生氧腐蚀。如果发生下列情况，就有可能发生腐蚀。生氧腐蚀。如果发生下列情况，就有可能发生腐蚀。 1、除氧器运行不正常、除氧器运行不正常 除氧器运行不当，就有可能使溶氧带入锅炉内。比如除氧器运行不当，就有可能使溶氧带入锅炉内。比如除氧器负荷变动过大，间断性向除氧器中添加大量补除氧器负荷变动过大，间断性向除氧器中添加大量补给水等。而且有时还可能发生因溶氧的测定不正确或给水等。而且有时还可能发生因溶氧的测定不正确或者测定是间断的，以致在运行记录中还没有发现除氧者测定是间断的，以致在运行记录中还没有发现除氧器运行不正常，而腐蚀已经很严重。器运行不正常，而腐蚀已经很严重。 给水含氧

9、量不是很大时，腐蚀首先发生在省煤器进口给水含氧量不是很大时，腐蚀首先发生在省煤器进口端，然后可能延伸到中部和尾部，只至锅炉下降管。端，然后可能延伸到中部和尾部，只至锅炉下降管。 2、锅炉在基建和停运期间无防护措施、锅炉在基建和停运期间无防护措施 基建期间的氧腐蚀，腐蚀产物可以在基建期间的氧腐蚀，腐蚀产物可以在 酸洗过程中清除。酸洗过程中清除。 停运期间的氧腐蚀，通常分布在整个停运期间的氧腐蚀，通常分布在整个水汽系统，特别是积水放不掉的部分。水汽系统，特别是积水放不掉的部分。这和运行中发生的氧腐蚀有所不同。这和运行中发生的氧腐蚀有所不同。 沉积物下腐蚀（沉积物下腐蚀（1 1）：原理）：原理 当锅

10、炉内表面附着水垢和水渣时，在下面会发生严重的当锅炉内表面附着水垢和水渣时，在下面会发生严重的沉积物下腐蚀，是目前高压锅炉内常见的一种腐蚀。沉积物下腐蚀，是目前高压锅炉内常见的一种腐蚀。 在正常的运行条件下，炉内金属表面覆盖一层氧化铁薄在正常的运行条件下，炉内金属表面覆盖一层氧化铁薄膜，这是金属表面在高温炉水中形成的，其反应式如下：膜，这是金属表面在高温炉水中形成的，其反应式如下： 3Fe+4H2O 约约300 Fe3O4+4H2 形成的形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保护性能。如果膜是致密的，具有良好的保护性能。如果Fe3O4遭到了腐蚀，金属表面就会暴露在温度很高的炉遭到了腐蚀，金属表面

11、就会暴露在温度很高的炉水中，非常容易遭到腐蚀。促使水中，非常容易遭到腐蚀。促使Fe3O4保护膜破坏的一保护膜破坏的一个最重要因素就是炉水中的个最重要因素就是炉水中的pH值不合格。值不合格。 当当pH值在值在10-12时腐蚀速度最小，时腐蚀速度最小，pH值过低或过值过低或过高都会使腐蚀速度加快。高都会使腐蚀速度加快。 在低在低pH值（值（pH13）下）下,腐蚀加快的原因是金属表腐蚀加快的原因是金属表面的面的Fe3O4保护膜溶于溶液而遭到破坏。保护膜溶于溶液而遭到破坏。 Fe3O4 +4NaOH 2NaFeO2+2NaFeO2+H2O另一方面，铁和另一方面，铁和NaOH直接反应：直接反应：Fe+2