第五章爐內(nèi)水處理

1、第五章第五章爐內(nèi)水處理爐內(nèi)水處理 5.1水汽系統(tǒng)的金屬腐蝕水汽系統(tǒng)的金屬腐蝕 目前在發(fā)電廠中比較常見的腐蝕是給水系統(tǒng)的腐蝕、鍋內(nèi)腐蝕、汽輪機(jī)腐蝕以及凝汽器銅管腐蝕等。本章對這幾個方面的腐蝕簡述如下。5.1.1、腐蝕類型、腐蝕類型金屬表面和它接觸的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用，使金屬從表面開始破壞，這種破壞稱為腐蝕。例如，鐵器生銹和銅器長銅綠等，就是鐵和銅的腐蝕。5.1.1.1 按腐蝕機(jī)理分：化學(xué)腐蝕和電化化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕：是指金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并有電子得失的行為。如鐵在空氣中被氧化生成Fe3O4.電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕:是指金屬與周圍介質(zhì)分別進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，有電流產(chǎn)生的行為5.

2、1.1.2按外觀破壞形式可分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩類。 (一) 均勻腐蝕。均勻腐蝕是金屬和人侵蝕性物質(zhì)相接觸時，整個金屬表面都產(chǎn)生不同程度的腐蝕。 (二) 局部腐蝕。局部腐蝕只在金屬表面的局部位置產(chǎn)生腐蝕，結(jié)果形成潰瘍狀、點狀和晶粒間腐蝕等。下圖所示的是各種腐蝕形狀。 局部腐蝕分以下幾種 1潰瘍狀腐蝕。這種腐蝕是發(fā)生在金屬表面的別點上，而且是逐漸往深度發(fā)展的。 2點狀腐蝕。點狀腐蝕與潰瘍腐蝕相似，不同是點狀腐蝕的面積更小，直徑在0.21毫米之間。 晶粒間的腐蝕 均勻腐蝕 潰瘍腐蝕 點狀腐蝕 穿晶腐蝕 3晶粒間腐蝕。晶粒間腐蝕是金屬在侵蝕性物質(zhì)(如濃堿液)與機(jī)械應(yīng)力共同作用下，腐蝕是沿著金屬晶粒

3、邊界發(fā)生的，其結(jié)果使金屬產(chǎn)生裂紋，引起機(jī)械性能變脆，造成金屬苛性脆化。 4穿晶腐蝕。穿晶腐蝕是金屬在多次交變應(yīng)力(如振動或溫度、壓力的變化等)和侵蝕性介質(zhì)(堿、氯化物等)的作用下，腐蝕穿過晶粒發(fā)生的，其結(jié)果使金屬機(jī)械性變脆以致造成金屬橫向裂紋。 5.1.1.3按溫度分類：可分為高溫腐蝕和低溫腐蝕。 高溫腐蝕：指金屬與高溫介質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如爐管在高溫?zé)煔庵斜桓g、高溫蒸汽中金屬的腐蝕。 低溫腐蝕：指金屬與低溫介質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如自來水管在被腐蝕?？傊植扛g性能在較短的時間內(nèi)，引起設(shè)備金屬的穿孔或裂紋，危害性較大；均勻性腐蝕雖然沒有顯著縮短設(shè)備的使用期限，但是腐蝕產(chǎn)物被帶入鍋內(nèi)，就會

4、在管壁上形成鐵垢，引起管壁的垢下腐蝕，影響安全經(jīng)濟(jì)運行 5.1.2金屬腐蝕的基本原理熱力系統(tǒng)金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，下面介紹5.1.2.1原電池和腐蝕電池原電池：能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫原電池腐蝕電池：極化：在腐蝕電池中，陰極與陽極電位差越大，產(chǎn)生微電流強(qiáng)度就大，腐蝕就越容易發(fā)生。使原來電極電位較高的陰極電位降低，稱為陰極極化，使原來電極電位較低的陽極電位提高，稱為陽極極化。極化降低腐蝕速率。去極化：促使極化作用減少或消失的，稱為去極化，有去極化作用的物質(zhì)稱為去極化劑。極化現(xiàn)象被破壞，則腐蝕又會繼續(xù)發(fā)生。Z nC uS OM eZ n5.2鍋爐給水處理與水質(zhì)控制5.2.1給水系統(tǒng)的腐蝕

5、給水系統(tǒng)的腐蝕 給水系統(tǒng)是指凝結(jié)水的輸送管道、加熱器、疏水的輸送管道和加熱設(shè)備等。這些設(shè)備的腐蝕結(jié)果，不僅使設(shè)備受到損壞，更嚴(yán)重的是使給水受到了污染。 給水雖然是電廠中較純凈的水，但其中還常含有一定量的氧氣和二氧化碳?xì)狻＿@兩種氣體是引起給水系統(tǒng)金屬腐蝕的主要因素。 1水中溶解氧腐蝕。鐵在水中的溶解氧的腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕。你和氧形成兩個電極，并組成腐蝕電池，鐵是陽極，被腐蝕，氧是陰極，進(jìn)行還原，并起去極化作用是引起鐵腐蝕的因素這種腐蝕也叫氧去極化腐蝕，簡稱氧腐蝕。反應(yīng)如下：Fe2+2OHFe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)31Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+

6、4H2O2若水中溶解有氧氣，能引起設(shè)備腐蝕，其特征一般是在金屬表面形成許多小型鼓包，其直徑由一毫米至30毫米不等。鼓包表面的顏色有黃褐色或磚紅色，次層是黑色粉末狀的腐蝕產(chǎn)物。當(dāng)這些腐蝕產(chǎn)物被清除后，便會在金屬表面出現(xiàn)腐蝕坑。氧腐蝕也叫潰瘍腐蝕。氧腐蝕最容易發(fā)生的部位，是給水管道、疏水系統(tǒng)和省煤器等處。給水經(jīng)過除氧后，雖然含氧量很小，得是給水在省煤器中由于溫度較高，含有少量氧也可能使金屬發(fā)生氧腐蝕。特別是當(dāng)給水除氧不良時，腐蝕就會更嚴(yán)重。2、水中溶解CO2腐蝕二氧化碳溶于水后，能與水結(jié)合成為碳酸(H2CO3)，使水的pH值降低。當(dāng)CO2溶解到純凈的給水中，盡管數(shù)量很微小也能使水的pH值明顯下降。

7、在常溫下純水的pH值為7.0，當(dāng)水中CO2的濃度為1毫克/升時，其pH值由7.0降至5.5。這樣的酸性水能引起金屬的腐蝕。CO2H2OHHCO3這時水中產(chǎn)生酸，就會產(chǎn)生氫去極化作用，引起氫去極化腐蝕。陽極反應(yīng)：2H3eH2陰極反應(yīng)：Fe-2eFe2+腐蝕特征：腐蝕產(chǎn)物是易溶解的，不在金屬表面形成保護(hù)膜，金屬表面均勻變薄，腐蝕產(chǎn)物帶入鍋內(nèi)。 腐蝕部位：給水系統(tǒng)中最容易發(fā)生CO2腐蝕的部位，主要是凝結(jié)水系統(tǒng)。當(dāng)用化學(xué)除鹽水做為補(bǔ)給水時，除氧器后的設(shè)備也可能由于微量CO2而引起金屬腐蝕。 3水中同時含有O2和CO2。當(dāng)水中同時含有O2和CO2時，金屬腐蝕更加嚴(yán)重。因為氧和鐵產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕形成鐵的氧化

8、物或鐵的氫氧化物，它們能被含有CO2的酸性水所溶解。因此，CO2促進(jìn)了氧對鐵的腐蝕。 這種腐蝕狀況是金屬表面沒有腐蝕產(chǎn)物，腐蝕呈潰瘍狀。 腐蝕部位常常發(fā)生在凝結(jié)水系統(tǒng)，疏水系統(tǒng)和熱網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)除氧器運行不正常時，給水泵的葉輪和導(dǎo)輪上均能發(fā)生腐蝕。 5.2.2腐蝕的防止方法腐蝕的防止方法防止給水系統(tǒng)腐蝕的主要措施，是給水的除氧和氨處理。 1給水除氧。去除水中氧氣 的方法有勢力除氧法和化學(xué)除氧化。其中以熱力除氧為主，化學(xué)除氧為輔的辦法。 (1) 熱力除氧法。氧氣和二氧化碳?xì)庠谒械娜芙舛扰c水的溫度、氧氣或二氧化碳?xì)獾膲毫τ嘘P(guān)。若將水溫升高或使水面上氧氣或二氧化碳?xì)獾膲毫档?，則氧氣或二氧化碳?xì)庠谒?/p>

9、的溶解度就會減小而逸掉。當(dāng)給水進(jìn)入除氧器時，水被加熱而沸騰，水中溶解的氧氣和二氧化碳?xì)?，就會從水中逸出并隨蒸汽一起排掉。電廠要是用混合式除氧器，按工作形式不同可分為真空式、大氣式和高壓式三種按構(gòu)造分：淋水盤式、噴霧填料、噴霧淋水為了保證能比較好地把給水中的氧除去，除氧器在運行時，應(yīng)做到以下幾點： 水應(yīng)加熱到與設(shè)備內(nèi)的壓力相當(dāng)?shù)姆悬c，因此，需要仔細(xì)調(diào)節(jié)蒸汽供給量和水量，以維護(hù)除氧水經(jīng)常處于沸騰狀態(tài)。在運行中，必須經(jīng)常監(jiān)督除氧器的壓力、溫度、補(bǔ)給水量、水位和排氣門的開度等。 補(bǔ)給水應(yīng)均勻分配給每個除氧器，在改變補(bǔ)給水流量時，應(yīng)不使其波動太大。 對運行中的除氧器，必須有計劃地進(jìn)行定期檢查和檢修，防止

10、噴嘴或淋水盤脫落、盤孔變大或堵塞。必要時，對除氧器要進(jìn)行調(diào)整試驗，使之運行正常。2 、化學(xué)除氧法。電廠中用作化學(xué)除氧藥劑的有：嚴(yán)硫酸鈉(Na2SO4)和聯(lián)氨(N2H4)。亞硫酸鈉只用作中壓電廠的給水化學(xué)除氧劑，聯(lián)氨可作為高壓和高壓以上電廠的給水化學(xué)除氧劑。聯(lián)氨能與給水中的溶解氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氮氣和水，使水中的氧氣得到消除：N2H4+O2N2+2H2O上例反應(yīng)生成的氮氣是一種很穩(wěn)定的氣體，對熱力設(shè)備沒有任何害處。此外，聯(lián)氨在高溫水中能減緩鐵垢或銅垢的形成。因此，聯(lián)氨是一種較好的防腐防垢劑。 聯(lián)氨與水中溶解氧發(fā)生反應(yīng)的速度，與水的pH值有關(guān)。當(dāng)水的pH值為911時，反應(yīng)速度最大。為了使聯(lián)氨與水

11、中溶解氧反應(yīng)迅速和完全，在運行時應(yīng)使給水為堿性。當(dāng)給水中殘余的聯(lián)氨受熱分解后，就會生成氮氣和氨：3N2H4N2+4NH3 產(chǎn)生的氨能提高凝結(jié)水的pH值，有益于凝結(jié)水系統(tǒng)的防腐。但是，過多的NH3會引起凝結(jié)水系統(tǒng)中銅部件的腐蝕。在實際生產(chǎn)中，給水聯(lián)氨過剩量，應(yīng)控制在2050ppb之內(nèi)。聯(lián)氨的加入方法：將聯(lián)氨配成0.10.2%的稀溶液，用加藥泵連續(xù)地把聯(lián)氨溶液送到除氧器出口管，由此加入給水系統(tǒng)。聯(lián)氨的性質(zhì)：聯(lián)氨具有揮發(fā)性、易燃、有毒。市售聯(lián)氨溶液的濃度為80%。這種聯(lián)氨濃溶液應(yīng)密封保存在露天倉庫中，其附近不充許有明火。搬運或配制聯(lián)氨溶液的工作人員，應(yīng)配帶眼鏡、口罩、膠皮手套等防護(hù)用品。聯(lián)氨的除氧條

12、件：（1）、必須使水中聯(lián)氨有足夠的過剩量。一般為理論值的2-4倍（2）、必須維持一定的pH值。一般為9-11，以除鹽水為補(bǔ)給水時加聯(lián)氨前應(yīng)先加氨處理（3）、必須有足夠的反應(yīng)溫度，一般應(yīng)在150以上 給水氨處理 這種方法是向給水加入氨氣或氨水。氨易溶于水，并與水發(fā)生下列反應(yīng)使水呈堿性：NH3+H2ONH4OH 如果水中含有CO2時，則會和NH4OH發(fā)生下列反應(yīng)：NH4OH+CO2NH4HCO3 當(dāng)NH3過量時，生成的NH4HCO3繼續(xù)與NH4OH反應(yīng)，得到碳酸銨：NH4OH+NH4HCO3(NH4)2CO3+H2O 由于氨水為堿性，能中和水中的CO2或其他酸性物質(zhì)，所以能提高水的pH值。一般給水

13、的pH值應(yīng)調(diào)整在8.59.2的范圍內(nèi)。 氨有揮發(fā)性，用氨處理后的給水在鍋內(nèi)蒸發(fā)時，氨又能隨蒸汽帶出，使凝結(jié)水系統(tǒng)的pH值提高，從而保護(hù)了金屬設(shè)備。但是使用這種方法時，凝結(jié)水中的氨含量應(yīng)小于23毫克/升；氧含量應(yīng)小于0.05毫克/升。 加到給水中的氨量，應(yīng)控制在1.02.0毫克/升的范圍內(nèi)。 此外，某些胺類物質(zhì)，如莫福林和環(huán)已胺，它們?nèi)苡谒@堿性，也能和碳酸發(fā)生中和反應(yīng)，并且胺類對銅、鋅沒有腐蝕作用。因此，可以用其來提高給水的pH值。由于這種藥品價格貴，又不易得到，所以目前沒有廣泛使用。5.3汽包爐的爐水水質(zhì)調(diào)節(jié)5.3.1鍋內(nèi)的雜質(zhì)和沉積物雜質(zhì)來源 1、鍋內(nèi)的金屬母材的腐蝕產(chǎn)物。 2、 爐前的給

14、水、凝結(jié)水、補(bǔ)給水及各種生產(chǎn)回 水等帶及的雜質(zhì) 3、爐內(nèi)加藥帶入的雜質(zhì)凝汽器泄漏 泄漏入冷卻水：從不嚴(yán)密處泄漏入，污染爐水水質(zhì)，是結(jié)垢、腐蝕爆管的主要原因之一。 泄漏入空氣：凝結(jié)器的汽側(cè)或低壓接合面漏入。均會增加凝結(jié)水的氧和二氧化碳的含量，導(dǎo)致凝結(jié)水不合格。也是鍋爐雜質(zhì)的主要來源之一。鍋爐補(bǔ)給水中雜質(zhì)進(jìn)入給水系統(tǒng)。主要是水處理效果不良時引入或設(shè)備缺陷、操作不當(dāng)或管理不良時導(dǎo)致生產(chǎn)回水和疏水中雜質(zhì)進(jìn)入給水系統(tǒng)： 當(dāng)回收水不合格時應(yīng)進(jìn)行處理金屬腐蝕產(chǎn)物隨給水進(jìn)入鍋爐：鍋內(nèi)沉積我主要是腐蝕產(chǎn)物，這些物質(zhì)主要是鍋爐、管道及附屬設(shè)備在運行時、檢修、停運過程中發(fā)生了腐蝕而產(chǎn)生。藥品影響：爐內(nèi)處理用的藥劑質(zhì)

15、量也是影響水中雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐的一大因素。 鍋內(nèi)沉積物 結(jié)垢：某些雜質(zhì)鍋爐后，在高溫、高壓和蒸發(fā)、濃縮的作用下，部分雜質(zhì)會從溶液中析出固體物質(zhì)并附著在受熱面上，這種現(xiàn)場叫結(jié)垢。 鹽垢:以可溶物為主 水垢：以不溶物為主 水渣：爐水中的懸浮物或沉積物稱之為水渣，一般不附著在金屬受熱面的析出物（懸浮物或沉積物） 水渣主要浮在汽包汽水分界面上或沉積在鍋爐底部 或下聯(lián)箱，可以通過排污排出。水垢分類：附著在金屬受熱面的水側(cè)固態(tài)附著物鈣鎂垢硅酸鹽水垢氧化鐵垢銅垢磷酸鹽垢 水垢和水渣對鍋爐的危害（水垢和水渣對鍋爐的危害（5點）點） （1）影響熱傳導(dǎo)（見表）影響熱傳導(dǎo)（見表4-1）（2）引起垢下腐蝕）引起垢下腐蝕

16、： 由于沉積物的傳熱性很差，使得沉積物下金屬壁溫升高，因而滲透到沉積物下面的爐水就會發(fā)生劇烈蒸發(fā)濃縮。其濃縮液往往有很強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致爐管腐蝕甚至爆管。（3）影響爐水循環(huán)： 如果鍋爐水中的水渣過多，也會堵塞爐管，影響爐水循環(huán)。一般這種現(xiàn)象只發(fā)生在中壓以下的鍋爐。嚴(yán)重時，爐管堵死，并引起爆管。（4）增加煤耗： 鍋爐結(jié)垢后燃煤發(fā)出的熱量不能很好地傳遞給爐水，造成排煙溫度升高，增加了排煙熱損失。當(dāng)水冷壁結(jié)垢量達(dá)到300400g/m2，通常每發(fā)1kwh的電量就增加煤耗12g。（5）降低鍋爐的使用壽命： 水冷壁因結(jié)垢而引起高溫蠕變，水冷壁因結(jié)垢而引起高溫蠕變，發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結(jié)垢后因酸洗減薄而影響

17、使用壽命。發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結(jié)垢后因酸洗減薄而影響使用壽命。 物質(zhì)名稱 導(dǎo)熱系數(shù) 單位W/mK 硫酸鹽垢： 0.582.33 硅酸鹽垢： 0.230.47 碳酸鹽垢： 0.470.70 磷酸鹽垢： 0.500.70 油脂類水垢： 0.0580.12 氧化鐵垢： 2.33.5 水冷壁用碳鋼： 4758 純水： 0.580.70水垢等物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)鈣鎂水垢 ：鈣鎂化合物的含量約占90% 這類垢可分為碳酸鹽水垢、硫酸鈣水垢、硅酸鈣水垢、鎂垢。結(jié)垢部位：加熱器、省煤器及凝結(jié)器易形成碳酸鈣水垢，水冷壁、蒸發(fā)器等熱負(fù)荷高的地方，易形成泄漏面沒有凝結(jié)水精硫酸鈣水垢、硅酸鈣水垢。主要易發(fā)生在中低壓爐中形成

18、原因：鍋爐補(bǔ)給水處理差、給不有硬度成分。 泄漏而沒有凝結(jié)水精處理 鍋爐加藥不適當(dāng) 鍋爐連排排污量不夠，使水渣形成二次水垢硅酸鹽水垢：二氧化硅的含量為40%50%，鐵和鋁的氧化物含量為25%30%。主要易發(fā)生在中低壓爐中 結(jié)垢部位：熱負(fù)荷高，水循環(huán)不良的爐管形成原因：鍋爐補(bǔ)給水沒有進(jìn)行除硅處理或除硅效果不良氧化鐵垢：垢中Fe3O4占90%以上，大型鍋爐水冷壁垢的主要成分是氧化鐵。結(jié)垢部位：鍋爐熱負(fù)荷高部位，水循環(huán)不良的爐管形成原因：爐水含鐵量太高和爐管局部熱負(fù)荷太高。鐵含量高的原因：高溫爐水腐蝕、給水帶入、鍋爐在停用期間腐蝕產(chǎn)生銅垢：垢中金屬銅的含量達(dá)到20%以上。結(jié)垢部位：局部熱負(fù)荷很高的爐管

19、。 只發(fā)生機(jī)組有銅的系統(tǒng)中形成原因：銅 合金被氨、氧腐蝕或共同腐蝕。腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入給水并由給水帶入爐水磷酸鹽垢 主要為：Na4FeOH(PO4)21/3NaOH 結(jié)垢部位：主要在熱負(fù)荷較高的部位形成原因：爐水中的磷酸鹽含量過高并添加了磷酸氫二鈉，鈉與磷的摩爾比過低造成 5.3.2鍋爐水冷壁的常見腐蝕 沉積物下的腐蝕。金屬設(shè)備表面沉積物下面的金屬所產(chǎn)生的腐蝕，稱為沉積物下的腐蝕。造成鍋爐沉積物下面的金屬發(fā)生腐蝕的條件是爐口含有金屬氧化物、鹽類等雜質(zhì)，在鍋爐運行條件下發(fā)生下列過程： 首先，爐水中的金屬氧化物，在鍋爐管壁的向火側(cè)形成沉積物。 然后，在沉積物形成的部位，管壁的局部溫度升高，使這些部位爐水

20、高度濃縮。 由于這些濃縮的鍋爐水中含有的鹽類不同，可能發(fā)生酸性腐蝕，也可能發(fā)生堿性腐蝕。 酸性腐蝕。 當(dāng)冷卻水中含有大量的Cl并泄漏或凝結(jié)水精處理不當(dāng)CL泄漏進(jìn)入爐內(nèi)后可引起爐水PH急劇下降引起本性腐蝕。 當(dāng)鍋爐水中含有MgCl2或CaCl2等酸性鹽時，濃縮液中的鹽類發(fā)生下列反應(yīng)：MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HClCaCl2+2H2OCa(OH)2+2HCl 產(chǎn)生的HCl，增強(qiáng)了濃縮液的酸性，使金屬發(fā)生酸性腐蝕。這種腐蝕的特征是沉積物下面有腐蝕坑?？酉陆饘俚慕鹣嘟M織有明顯的脫碳現(xiàn)象，金屬的機(jī)械性能變脆。 腐蝕原因： 冷卻水泄漏（CaCl2、MgCl2泄漏進(jìn)入鍋爐 給水加氨處理 樹脂進(jìn)

21、入鍋爐 堿性腐蝕。當(dāng)爐水中含有NaOH時，在高度濃縮液中的NaOH能與管壁的Fe3O4氧化膜以及鐵發(fā)生反應(yīng)：Fe3O4+4NaOH2NaFeO2+Na2FeO2+2H2OFe+2NaOHNa2FeO2+H2 反應(yīng)結(jié)果使金屬發(fā)生堿性腐蝕。 堿性腐蝕的特征，是在疏松的沉積物下面有凸凹不平的腐蝕坑，坑下面金屬的金相組織沒有變化，金屬仍保持原有的機(jī)械性能。 沉積物下腐蝕，主要發(fā)生在鍋爐熱負(fù)荷較高的水冷壁管向火側(cè)。 酸性磷酸鹽腐蝕 與磷酸鹽隱藏和再溶出相關(guān)的一種腐蝕，主要與協(xié)調(diào)磷酸鹽處理相關(guān)。 酸性磷酸鹽腐蝕與堿性溝槽腐蝕相似，一般發(fā)生在向火側(cè)。5.3.3汽包鍋爐的爐水處理汽包鍋爐的爐水處理 防止鍋內(nèi)產(chǎn)

22、生水垢的主要措施是做好補(bǔ)給水的凈化工作，消除凝汽器的泄漏，保證給水品質(zhì)良好。此外，汽包鍋爐還要對鍋內(nèi)的水進(jìn)行處理。鍋內(nèi)水處理是把化學(xué)藥品加進(jìn)運行鍋爐的水中或給水中，防止在鍋內(nèi)發(fā)生水垢。鍋內(nèi)水處理一般分為堿性處理和中性處理。目前普遍采用的是磷酸三鈉的堿性處理。 磷酸處理：就是向鍋爐爐水內(nèi)加入磷酸鹽進(jìn)行爐內(nèi)水處理的一種方式。磷酸鹽處理 (PT) 為了防止?fàn)t內(nèi)生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量磷酸三鈉的處理。協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理 (CPT) 為了防止?fàn)t水產(chǎn)生游離氫氧化鈉，維持Na離子與磷酸根的摩爾比為2.6-3.0的磷酸鹽處理。 注1:協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理包含國外所稱等成分磷酸鹽處理，

23、在我國統(tǒng)稱協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理。 注2:為了防止發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕，將Na*與PO牛的摩爾比由原來的2.3-2.8提高到2.6-3.0；低磷酸鹽處理 (LPT) 為了防止?fàn)t內(nèi)生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入少量磷酸三鈉的處理；平衡磷酸鹽處理 (EPT) 維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的臨界值同時允許爐水中含有不超過 lmg/L的游離氫氧化鈉，以防止水冷壁管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕以及防止?fàn)t內(nèi)生成鈣鎂水垢的處理 常規(guī)磷酸鹽處理常規(guī)磷酸鹽處理 原理： 磷酸三鈉加到鍋爐水中，能解離出磷酸根離子(PO43-)。在鍋爐水沸騰狀態(tài)和堿性較強(qiáng)的條件下，與水中的發(fā)生下列反應(yīng)：10Ca2+6

24、PO43-+2OH-Ca10(OH)2(PO4)6 (堿式磷酸鈣)生成的堿式磷酸鈣沉淀呈泥渣狀，可隨鍋爐排污排掉。 處理方法。處理方法是將濃度為15%的磷酸鈉溶液，用加藥泵連續(xù)地加入給水中，或用高壓加藥泵加到汽包的鍋爐水中。 加到鍋爐水中的藥量應(yīng)適當(dāng)。藥量不足時，鍋爐水中的鈣、鎂就會形成水垢；藥量過多時，又會產(chǎn)生粘著性的磷酸鎂，或者引起蒸汽品質(zhì)不良。 磷酸鹽過多的危害： 增加 爐水含鹽量 爐水處理有Mg(PO4)2（也就是蛇紋石）的可能，它易常常并易粘在鍋內(nèi)，不易排出， 當(dāng)鍋爐的爐水含 鐵量大時在生成磷酸鹽鐵垢的可能， 易發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象。 注意事項： 加藥要均勻 應(yīng)及時排水渣（定排、連排操

25、作），以免引起水汽循環(huán)和水汽品質(zhì)不良。 藥品品質(zhì)要純凈，經(jīng)免要掛進(jìn)入爐內(nèi)，引起腐蝕和蒸汽品質(zhì)不良5. 4 鍋爐的化學(xué)清洗 鍋爐的化學(xué)清洗就是用某些化學(xué)藥品的水溶液，清洗鍋爐汽水系統(tǒng)內(nèi)的沉積物，并使管壁表面形成良好的防腐蝕保護(hù)膜。 新安裝的鍋爐在其制造、運輸與安裝過程中，可能有軋制鐵皮、腐蝕產(chǎn)物、防腐涂料、砂子等雜質(zhì)進(jìn)入或殘留在鍋爐管內(nèi)。這些雜質(zhì)在鍋爐投入運行前如不除去，投入運行后就會引起爐管堵塞、形成沉積物以及發(fā)生沉積物下的腐蝕。因此，新安裝鍋爐在啟動前，應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗。 運行中的鍋爐，由于給水?dāng)y帶雜質(zhì)，會使鍋爐受熱面產(chǎn)生沉積物。當(dāng)沉積物達(dá)到一定量時，就會影響鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運行。因此，運行鍋爐

26、也應(yīng)該定期的或根據(jù)管壁沉積物的沉積量，進(jìn)行化學(xué)清洗。5.4.1鍋爐化學(xué)清洗步驟一般按以下順序進(jìn)行： 1水沖洗。水沖洗就是清洗系統(tǒng)在用化學(xué)藥品清洗前，先用清水沖洗。水沖洗的目的，地新裝鍋爐來說，是為了除去鍋爐內(nèi)脫落的焊渣、氧化皮、鐵銹和塵埃等；對運行鍋爐來說，是為了除去其中被水沖洗掉的沉積物。水沖洗還可以對清洗系統(tǒng)的嚴(yán)密性進(jìn)行一次檢查。 2堿液清洗。堿液清洗的目的，對新安裝鍋爐，是為了除去在制造、安裝過程中，管內(nèi)涂覆的防銹劑和附著的抽污；對運行鍋爐，是為了除去鍋內(nèi)附著的沉積物、硅化物等，為下一步酸洗創(chuàng)造條件。 (1) 堿洗藥品。堿洗使用的化學(xué)藥品有：碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉以及表面活性劑(如洗衣

27、粉烷基磺酸鹽)等。這些藥品，常常是混合使用。一般采用的混合液為： Na3PO4 濃度為0.51.0% NaOH 濃度為0.51.0% 表面活性劑 濃度為0.05% (2) 堿洗方法。堿洗按其清洗方式的不同，分為循環(huán)清洗和堿煮。 循環(huán)清洗。這種方法，就是在清洗系統(tǒng)中先充以除鹽水進(jìn)行循環(huán)，同時將除鹽水加熱到80100，然后連續(xù)地、緩慢地向清洗溶液箱內(nèi)加入已配制好的濃堿液，通過除鹽水的不斷循環(huán)，使堿液流入清洗系統(tǒng)，進(jìn)行循環(huán)清洗。堿液在清洗系統(tǒng)中的循環(huán)流速應(yīng)大于0.3米/秒，循環(huán)清洗時間為824小時。 堿煮。堿煮就是向鍋爐加入堿液后，加熱升壓到1020公斤/厘米2，并維持此壓力4小時，然后進(jìn)行排污，排

28、污量為額定蒸發(fā)量的510%。再被水升壓排污。如此反復(fù)進(jìn)行，直至水中無油為止。堿煮時，當(dāng)堿液濃度下降到開始濃度的時，應(yīng)補(bǔ)加藥品，使其再達(dá)到初始濃度。堿煮完畢后，待堿液溫度降至7080時，方可排掉廢液。 在堿煮過程中，氫氧化鈉能與沉積物中的硅化物發(fā)生如下反應(yīng)：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O 生成的Na2SiO3是一種可溶性物質(zhì)。因此，當(dāng)鍋爐內(nèi)沉積物中含有硅化物較多時，應(yīng)采用堿煮的方法。 如果鍋爐內(nèi)沉積物中含銅較多，為了洗掉銅，防止酸洗時Cu2+對金屬基體的腐蝕，可利用氨和銅離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合離子的原理，達(dá)到除銅的目的。所以，在堿洗后還應(yīng)進(jìn)行氨洗。 氨洗的工藝條件一般為：氨溶液濃度為1.

29、53%，過硫酸銨溶液濃度為0.50.75%，氨洗的溫度為3570，清洗時間為56小時。 氨洗后再用除鹽水或軟化水沖洗。 3酸洗 (1) 酸洗液的配制。配制酸洗溶液的方法，有以下兩種： 在酸洗溶液箱內(nèi)配好所需濃度的酸溶液。此法是將所需的酸和其它藥品都加入到酸溶液箱內(nèi)，用除鹽水配制一定濃度的溶液，然后加熱到規(guī)定溫度，再用清洗泵(耐酸泵)送到清洗系統(tǒng)中。 邊循環(huán)邊加藥。此法是在堿洗和水沖洗完畢后，用清水泵使留存鍋爐內(nèi)的除鹽水在清洗系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，并加熱到所需溫度，然后慢慢地向循環(huán)的除鹽水中加入緩蝕劑，待循環(huán)均勻后，再加入清洗所用的酸。 (2) 酸洗工藝。用鹽酸清洗時，初始濃度為510%，最高溫度為70，

30、循環(huán)酸洗流速在0.31.0米/秒之內(nèi)，酸洗時間一般為6小時。 檸檬酸酸洗時，初始濃度為24%，溫度通?？刂圃?098，循環(huán)酸洗流速為0.32米/秒的范圍內(nèi)，酸洗時間一般為34小時。 氫氟酸酸洗時，初始濃度為11.5%,最高溫度為60，開路酸洗時酸洗流速應(yīng)大于0.15米/秒，酸洗時間約為23小時。 酸洗結(jié)束后，廢液不能用放空的方法排除，應(yīng)當(dāng)用降鹽水(或軟化水)或氮氣頂排，并及時進(jìn)行清洗，防止酸洗后金屬表面腐蝕。排放的廢液應(yīng)進(jìn)行處理。 4漂洗 (1) 漂洗的目的。鹽酸或檸檬酸酸洗和水沖洗后，再用稀檸檬酸溶液進(jìn)行一次沖洗，這種沖洗一般稱為漂洗。 漂洗的目的，是除去在酸洗和水洗后殘留在清洗系統(tǒng)內(nèi)的鐵離

31、子，以及沖洗金屬表面可能產(chǎn)生的鐵銹。漂洗后的金屬表面很清潔。有利于下一步鈍化處理。 (2) 漂洗工藝。漂洗時，檸檬酸濃度為0.10.2%，也可以在漂洗液中加入若丁(濃度為0.05%)或其他緩蝕劑，用氨水調(diào)節(jié)pH值為3.54.0，溶液溫度為7080，循環(huán)沖洗時間為1.52.0小時。 5鈍化。鈍化就是用某些化學(xué)藥品的水溶液對金屬表面進(jìn)行處理，使金屬表面生成防腐蝕的保護(hù)膜。目前采用的鈍化方法有三種： (1) 亞硝酸鈉法。采用此法鈍化時，亞硝酸鈉(NaNO3)溶液的濃度為0.52.0%，并用氨水將其pH值調(diào)節(jié)為910，溫度為6090，清洗時間為610小時然后排掉廢液，最后用除鹽水沖洗，以免殘留的亞硝酸

32、鈉在運行時引起鍋爐腐蝕。這種方法能使鈍化后的金屬表面，形成致密的、銀灰色的保護(hù)膜。 (2) 聯(lián)氨法。此法是用除鹽水配成濃度為200500毫克/升的聯(lián)氨溶液，用氨調(diào)節(jié)其pH值為9.510左右，溫度維持在90160，在清洗系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)2430小時。用這種方法處理后，金屬表面通常生成棕紅色或棕褐色的保護(hù)膜。 鈍化處理結(jié)束后，既可以將液體排掉，也可以將液體保留在設(shè)備中作為防腐劑。 (3) 堿液法。此法是采用12%的Na3PO4或Na3PO4與NaOH混合液進(jìn)行鈍化，溫度維護(hù)在7090，在清洗系統(tǒng)中循環(huán)1012小時，最后用除鹽水沖洗，直到排出水的堿度和磷酸根與鍋爐運行時所允許的標(biāo)準(zhǔn)相近為止。鈍化后的金屬表

33、面產(chǎn)生黑色保護(hù)膜。這種膜的防腐性能不如前兩種，因此，此法一般只用于中、低壓汽包爐。1清洗后，應(yīng)打開鍋筒、集箱和直流爐的啟動分離器等能打開的檢查孔，徹底清除洗下的沉渣。 2一般應(yīng)對水冷壁進(jìn)行割管檢查，判斷清洗效果。對于運行鍋爐應(yīng)在熱負(fù)荷較高部位割管；對于新建鍋爐應(yīng)在清洗流速最低處，割取帶焊口的管樣。對于新建鍋爐，如能確定清洗效果良好的，也可視具體情況免作剖管檢查。 3清洗檢查完畢后，應(yīng)將鍋筒內(nèi)和系統(tǒng)中拆下的裝置和部件全部復(fù)位，并撤掉所有的堵頭、隔板、節(jié)流裝置等，使系統(tǒng)恢復(fù)正常 清洗后的內(nèi)部檢查和系統(tǒng)的恢復(fù)清洗后的保養(yǎng) 鍋爐清洗后如在一個月內(nèi)不能投大運行，應(yīng)采取下列之一的防腐蝕方法進(jìn)行保護(hù) 1液相

34、保護(hù)法 氨液保護(hù):鈍化液排盡后，用llO-2的氨液沖洗至排出液不含鈍化劑，再用(0.3-0.5)lO-2的氨液充滿鍋爐，進(jìn)行保護(hù)。氨一聯(lián)氨溶液保護(hù):將濃度為500mg/L的NH3，300-500mg/L的N2H4,PH值為9.5-10的保護(hù)液充滿鍋爐，進(jìn)行保護(hù) 2氣相保護(hù)法 在嚴(yán)冬季節(jié)，可采用充氮法保護(hù)或氣相緩蝕劑保護(hù)。使用的氮氣純度應(yīng)大于99.910-2，鍋爐充氮壓力應(yīng)維持在0.02-0.05MPa 5.5 停爐保護(hù) 鍋爐在停用期間受空氣中的水分和氧氣的作用，使金屬遭到腐蝕。停用期間的腐蝕，不僅使鍋爐管壁受到損傷，更嚴(yán)重的是在鍋爐再次啟動時，鍋內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物在運行條件下形成沉積物和沉積物下的腐

35、蝕，以致發(fā)生爆管事故。這就增加了鍋爐停運時間，增加了檢修費用。 5.5.1 選擇停用保護(hù)方法的原則：選擇停用保護(hù)方法的原則：（1）根據(jù)爐結(jié)構(gòu)遷保護(hù)方法：不能放干水的爐不能選干燥劑法；保護(hù)后不能沖洗徹底的不能洗堿液法，直流爐及壓力高于12.7Mpa的一般選用充氮法、聯(lián)氨法、氨液法等（2）停用時間的長短：短期的就能滿足短時能啟動的要求的保護(hù)方法，長時間的可采用干燥劑法或聯(lián)氨法或氨液法（3）根據(jù)現(xiàn)場的設(shè)備條件來選擇（4）根據(jù)環(huán)境溫度來選 ：冬季防凍（5）水的來源和質(zhì)量：滿水法時應(yīng)有合格的除鹽水及給水5.5.2停用保護(hù)的方法的基本原則停用保護(hù)的方法的基本原則1、不讓空氣進(jìn)入停用爐內(nèi)的水汽系統(tǒng)2、保持停

36、用爐的水汽系統(tǒng)金屬內(nèi)表面的干燥3、在金屬表面造成具有保護(hù)作用的薄膜4、使金屬表面浸泡在含有除氧劑或其他保護(hù)試劑的水溶液中5.5.3停爐的保護(hù)方法停爐的保護(hù)方法 鍋爐在停用期間的保護(hù)方法有： 1濕法保護(hù)。這種方法是在鍋爐內(nèi)部充滿不腐蝕金屬的保護(hù)液，杜絕空氣進(jìn)入鍋內(nèi)，防止空氣中的氧對金屬的腐蝕。比較常用的濕法保護(hù)有下列幾種 濕法保護(hù)干法保護(hù)(1) 聯(lián)氨法 (2) 氨液法 (3) 壓力保護(hù)法 (1) 聯(lián)氨法。鍋爐在停運前，用加藥泵把聯(lián)氨加入給水中，使鍋內(nèi)各部分充滿濃度均勻的聯(lián)氨溶液。溶液中過剩聯(lián)氨濃度為100200ppm。 如果聯(lián)氨保護(hù)液的pH值低于10，則用加氨方法，把pH值提高到10以上。 鍋爐

37、冷卻后，還需再往鍋內(nèi)打入除氧水，使鍋內(nèi)溶液保持充滿狀態(tài)，然后關(guān)閉與鍋爐相通的所有閥門，盡量防止空氣漏入。 在停爐保護(hù)期間，如果發(fā)現(xiàn)聯(lián)氨濃度和pH值下降，應(yīng)補(bǔ)加聯(lián)氨或氨。 在鍋爐啟動前，應(yīng)將聯(lián)氨溶液排入地溝，并對聯(lián)氨溶液加以稀釋，防止入畜中毒。(2) 氨液法。將給水配成8001000ppm的氨溶液，用泵打入鍋爐，并在鍋爐汽水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，直到各部分溶度均勻為止。然后關(guān)閉鍋爐所有閥門，防止氨液漏出。 如果發(fā)現(xiàn)氨的濃度下降時，應(yīng)查找原因，采取措施，防止漏氨，并補(bǔ)加氨液。 采用氨液保護(hù)時，應(yīng)事先拆掉能與氨液接觸的銅部件，防止設(shè)備發(fā)生氨腐蝕。 (3) 壓力保護(hù)法。 鍋爐短期停用時，可以采用間斷升火保持

38、壓力法或者采用給水保持壓力法。前者是在停爐后，用間斷升火的辦法保持蒸汽壓力為510公斤/厘米2；后者是在鍋爐充滿給水時，用給水泵頂壓，保持爐水壓力為1015公斤/厘米2。 采用間斷升火保持壓力法時，在保護(hù)期間爐水磷酸根和溶解氧應(yīng)維持運行標(biāo)準(zhǔn)。 采用給水保持壓力法時，應(yīng)保持給水的溶解氧合格。 由于近代高壓鍋爐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不可能把爐水全部放凈，所以目前無論是長期停爐或是短期停爐均采用濕法保護(hù)。如果在冬季鍋爐房氣溫低，有冰凍的可能，而又必須采用濕法時，應(yīng)有防凍措施。2、干法保護(hù)。、干法保護(hù)。 干法保護(hù)是把鍋內(nèi)的水徹底放空，保持金屬表面干燥；或者金屬表面被氮氣(N2)覆蓋，防止金屬遭受潮濕空氣的腐蝕。 干法保護(hù)有以下幾種： (2) 干燥劑法 (1) 烘干法 (3) 充氮法 (1) 烘干法。 當(dāng)鍋爐停止運行后，鍋爐水水溫降至100120時，開始放水。鍋內(nèi)水放完后，利用爐膛的余熱或用鍋爐點火設(shè)備，在爐膛點火加熱，也可以用熱風(fēng)使鍋爐金屬表面干燥。 此法僅適用于短期鍋爐檢修時采用。 (2) 干燥劑法。 鍋爐采用烘干法進(jìn)行烘干，并清理鍋爐附著的水垢和水渣，然后在汽包、聯(lián)箱等處放入無水氯化鈣、石灰或硅膠。無水氯化鈣或石灰應(yīng)放在搪瓷盤中；硅膠可裝在布袋內(nèi)。 干燥劑放完后，并閉鍋爐所有閥門，防止潮濕