第四节锅炉的腐蚀与防护.doc

第四节 锅炉的腐蚀与防护 一 给水系统的腐蚀及防止 二 汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及防止 三 锅炉化学清洗 一、给水系统的腐蚀及防止 给水系统中流动的水虽然较纯净，但其中含有O2和CO2，这两种气体是引起给水系统中金属腐蚀的主要因素。 腐蚀特征 给水系统发生氧腐蚀时，表面形成许多小型鼓包，直径不一，称之为溃疡腐蚀，鼓包颜色由黄褐色至砖红色不等，次层则是黑色粉末状物，这些均为腐蚀产物，主要是铁的氧化物。 腐蚀部位 如果除氧工作不善，在给水管道和省煤器中常能看到这种腐蚀形态。 凝结水系统不易发生氧腐蚀。虽然凝汽器汽侧是在负压运行，总有少量空气漏入，使凝结水中含有微量氧，但凝结水的含氧量一般小于50μg/L，而且温度低，含盐量小，微量氧不致引起严重的腐蚀。 (2)游离CO2的腐蚀 腐蚀特征 钢材受游离CO2腐蚀而生成的腐蚀产物都是可溶的，所以其特征是金属均匀地变薄，这种腐蚀虽不致很快引起金属的严重损伤，但大量腐蚀产物进入锅内会引起锅内结垢和腐蚀等问题 腐蚀部位 热力设备汽水系统中的二氧化碳来源于补给水和漏入汽轮机凝结水中的冷却水带入的碳酸化合物，碳酸化合物进入锅内会全部发生分解，生成CO2： 2HCO3-→CO2↑＋H2O＋CO32- CO32-＋ H2O → CO2↑＋2OH- 在热力系统中，最易发生CO2腐蚀的部位是凝结水系统，由于凝结水较纯，只要含少量CO2，其pH值就会显著降低。 (3)同时有溶解氧和游离CO2的腐蚀 在给水系统中，若同时含有O2和CO2，钢的腐蚀会更严重，这是由于O2的电极电位高，易形成阴极，侵蚀性强； CO2具有酸性，破坏保护膜。这种腐蚀的特征是金属表面往往没有腐蚀产物，但腐蚀速度很快。 在凝结水和疏水系统都可能发生O2和CO2同时存在的腐蚀。而对于给水泵，因其是除氧器后第一个设备，所以当除氧不彻底时更易发生这类腐蚀。 2.给水系统腐蚀的防止 为了防止给水系统的腐蚀，通常采用的方法是除去给水中溶解氧并提高pH，这种方法称之为“给水碱性水规范”。 (1)热力除氧 除氧原理 由亨利定律可知，气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的分压成正比，所以，水温升至沸点，气水界面上水蒸气分压增大而其他气体减小甚至为0，这时水中原有的各种溶解气体都分离出来。 热力除氧器不仅能除去水中溶解氧，而且可除去其他溶解气体如游离CO2，而且还会使水中HCO3-发生分解，这是因为除去了游离CO2，下述平衡被打破： 2HCO3-≒CO2↑＋H2O＋CO32- 运行注意事项: 水应加热至沸点 解吸出来的气体应能通畅地排走 送入的补给水量应稳定 并列运行的各台除氧器负荷应均匀 (2) 化学除氧 热力除氧后，给水中DO可降至7μg/L以下，仍能引起相当严重的腐蚀，因此要用化学法消除水中的残氧。 ①联 胺 除氧原理 联胺是一种还原剂，可将水中DO还原 N2H4＋O2→N2＋2H2O 反应产物N2和H2O对热力系统没有任何害处。 除了与O2反应外，联胺在高温（200℃以上）水中可将Fe2O3、CuO等还原， 6 Fe2O3＋ N2H4 →4 Fe3O4＋N2＋ 2H2O 2 Fe3O4＋ N2H4 →6 FeO＋ N2＋ 2H2O 2 FeO ＋ N2H4 →2Fe ＋ N2＋ 2H2O 4 CuO ＋ N2H4 →2 Cu2O ＋ N2＋ 2H2O 2 Cu2O ＋ N2H4 →4Cu ＋ N2＋ 2H2O 联胺的这些性质可以用来防止锅内结铁垢和铜垢 除氧条件 必须使水有足够的温度 温度越高，反应越快，温度低于50℃，联胺与O2反应速度很慢；温度高于100 ℃时，反应已明显加快；温度大于150 ℃，反应速度很快。 必须使水维持一定的pH 联胺必须在碱性水中才能是强还原剂，它与O2的反应速度与水的pH密切相关，pH在9～11时，反应速度最大。 必须使水中N2H4有足够的剩余量 在pH和温度相同时， N2H4过剩量越大，反应速度越快，除氧所需时间越少，但不宜过多，否则可能使未反应N2H4进入蒸气。 综上所述，联胺除氧的合理条件为：150℃以上的温度，pH为9～11的碱性介质和适当的N2H4过剩量。 加药 药品 通常使