鍋爐系統(tǒng)腐蝕原因及發(fā)生機理

1、除氧器在防止鍋爐及其系統(tǒng)腐蝕上的使用  Application of Deaerator in avoiding Corrosion of Boiler and its System淮化集團有限公司 傅正懷 (Limited Company of Huainan Chemical Industry Group FU Zheng-huai )摘要: 分析鍋爐系統(tǒng)腐蝕原因及發(fā)生機理，并提出相應的防范措施。Abstract: This paper discussed the mechanism and common corrosion in boiler and its system. A

2、nticorrosive methods were introduced.關鍵詞: 除氧器 鍋爐 系統(tǒng) 腐蝕Keywords: Deaerator Boiler System Corrosion在蒸汽生產(chǎn)過程中，鍋爐的系統(tǒng)腐蝕問題時常存在，影響了鍋爐的正常運行，給安全生產(chǎn)帶來嚴重影響，應引起高度重視。造成鍋爐系統(tǒng)腐蝕的主要原因是給水中含有O2和水中的碳酸鹽分解產(chǎn)生的CO2所致，防止腐蝕的重要途徑就是確保除氧器的良好運行，將給水中的O2和CO2 嚴格控制在標準含量之內(nèi)。下面分析引起鍋爐及其系統(tǒng)腐蝕的主要原因并制定相應的防范措施。1. 主要腐蝕因素1.1 氧腐蝕氧腐蝕是鍋爐設備腐蝕的主要原因之一，

3、其腐蝕機理： 1/2O2+H2O+22OH- FF2+2 F2+2OH-F（OH）2鍋爐內(nèi)水汽與鐵反應可在表面生成F（OH）2的保護膜，對鐵進行保護。但在過量氧存在下 2 F（OH）2+ H2O+1/2O22 F（OH）3F（OH）2進一步氧化成疏松的F（OH）3沉淀物，F(xiàn)（OH）3的沉淀，使陽極周圍F2+的濃度顯著降低，即O2促使陽極的鐵離子轉入水溶液中，加速了腐蝕的進程。通常情況下，水中溶解氧含量同金屬腐蝕速度呈正比，當除氧器正常工作，給水中氧含量低于0.03/L時，金屬的腐蝕速度降至最低，對設備的使用壽命不會造成明顯的縮短。1.2 酸性腐蝕當給水中有游離CO2的存在，使水呈酸性。水中H+

4、增加而引起H+去極化的腐蝕，反應如下：FF2+2CO2+ H2OH+HCO3-2 H+2H2同時也促使金屬氧化保護膜穩(wěn)定性下降，當O2和CO2 同時存在時將加劇金屬的腐蝕F（OH）2+2CO2F（HCO3）24F（HCO3）2+2 H2O+O2F（OH）3+CO2鍋爐及其系統(tǒng)中的CO2，除因除氧器運行不正常而帶入的以外，還有一部分有給水中的碳酸鹽高溫下分解產(chǎn)生。 加熱 加熱NaHCO3NaCO3+ H2O+CO2 NaCO3+ H2O 2NaOH+ CO2直接用NaHCO3和NaCO3處理鍋爐水，會分解大量CO2。如果除氧器運行不正?；蚪o水中根本未除O2，則給水中的O2和CO2 將大量進入鍋爐

5、及其系統(tǒng)，在高溫下，對系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的腐蝕。2. 除氧器使用不當是O2和CO2 帶入系統(tǒng)的主要原因混合式大氣壓力除氧器主要有淋水盤式和噴霧填料式兩種，不管是哪種結構，只有在運行中達到設計參數(shù)，才能取得良好的效果。當水溫在7080時，對金屬的腐蝕最為嚴重；當溫度達到水的沸點100時，氣體在水中的溶解度近于零，不再形成腐蝕。因此，混合式大氣壓力除氧器必須在除氧溫度達到104以上，才能有效的去除給水中的CO2 和O2。由于有的單位長期除氧器運行不正常，除氧器長期在80100情況下運行，給水中氧含量長期不合格，除氧器實際上沒有達到使用效果，反而因溫度升高，加速了水中CO2 和O2對金屬的腐蝕。造成除氧器

6、長期運行不良的原因主要有：除氧器本身存在缺陷。操作人員技術素質差，對設備運行的原理和腐蝕機理不了解，不了解除氧的重要性，不正常的工藝狀況不進行及時處理。分析化驗含O2量不準確或監(jiān)督不到位，實際給水中含O2量超標也無法發(fā)現(xiàn)，致使大量O2和CO2 進入系統(tǒng)。除氧器運行中負荷變化大，未及時調整運行參數(shù)，降低了除氧器的效率。除氧器在運行中經(jīng)常開停，致使大量未除氧的水進入系統(tǒng)。設備停用時，未進行充氮保護或保護不當，潮濕的金屬表面生成高價氧化鐵，在以后運行中成為腐蝕反應的去極化劑，加劇系統(tǒng)的腐蝕。3. 防護措施加強除氧器維護，發(fā)現(xiàn)異常及缺陷，及時查明原因并消除。定期由技術人員對操作工進行技術培訓，講解有關

7、技術知識，提高其理論和操作水平。落實崗位責任制，加強責任心教育，確保含O2量分析結果的準確性，消除弄虛作假危害安全生產(chǎn)的現(xiàn)象。加強技術管理：設立除氧器出水含O2量化驗監(jiān)督制度，確保分析結果的時效性；除氧器不得隨意開停，如需停運，應作好相應的應對方案，確保鍋爐給水的安全性；嚴格執(zhí)行除氧器現(xiàn)場運行操作規(guī)程，對異常現(xiàn)象和負荷變化，進行正確的調整和處理；鍋爐停用期間，充氮作好設備保護工作，防止和減少腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生；進行除氧器的調試。4. 除氧器的調試4.1 調試前準備工作各種測量表具完好，并進行校正。除氧器取樣設備完好。分析化驗儀器和藥品齊全。制定好調試方案和具體步驟。成立專門調試小組，并有專人負責。

8、4.2 調試的主要內(nèi)容4.2.1 在溫度100105 范圍內(nèi)求出除氧器的溫度和出水含氧量的關系。手動調整壓力控制溫度的穩(wěn)定性，在101、102、103、104、105 下，每一溫度試驗30分鐘，并每隔10分鐘測定一次含O2量，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，找出最佳溫度運行點。4.2.2 找出進水量和出水含氧量的關系將溫度控制在上述試驗的最佳結果內(nèi)，進行額定負荷試驗。將負荷穩(wěn)定在50%、60%、70%、80%、100%，每一點試驗30分鐘，每10分鐘測定含O2量一次，找出最佳負荷運行點。4.2.3 進水溫度與出水含氧量關系將溫度、負荷控制在上述試驗的最佳結果內(nèi)，調整轉化水加熱器，使進水溫度穩(wěn)定在50、60、70

9、、80，每一溫度試驗30分鐘，每10分鐘測定出水含O2量一次，找出最佳進水溫度。4.2.4 找出汽門升度與出水含氧量之間的關系 將溫度、負荷、進水溫度控制在上述試驗的最佳結果內(nèi)，調整副汽門升度，依次為1/4、1/3、1/2、1轉，每一升度穩(wěn)定30分鐘，每10分鐘測定出水含O2量一次，找出副汽門最佳升度。4.2.5 進行超負荷試驗，找出最大允許負荷 將溫度、負荷、進水溫度、副汽門升度控制在上述試驗的最佳結果內(nèi)，穩(wěn)定2小時，逐步加大除氧器負荷，直到出水含O2量不合格為止，此點即為該除氧器的最大允許負荷。 除氧器經(jīng)過上述調整試驗，即可確定出工藝參數(shù)和運行規(guī)程，嚴格按規(guī)程操作，使除氧器處于良好的運行狀態(tài)，就會有效的減少O2和CO2 進入鍋爐及其系統(tǒng)，使金屬的腐蝕控制在允許的范圍內(nèi)，顯著提高運行中的安全和延長鍋爐及其設備的使用壽命。 參考文獻1.