汽包锅炉水汽系统腐蚀结垢与防止.ppt

第十章 汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止 一、汽包锅炉水汽系统 给水经省煤器进入汽包—经集中下降管---分配至各下联箱---经上升管(水冷壁)吸收炉膛热量---汽水混合物回到汽包并分离出饱和蒸汽---饱和蒸汽经蒸汽引出管至顶棚过热器---再到烟道包墙过热器－－低温过热器－－高温过热器－－经主蒸汽管至汽轮机高压缸－－再热器－－汽轮机低压缸－－凝汽器－－凝结水泵－－低压加热器－－除氧器－－高压加热器－－给水泵－－省煤器。 汽包锅炉如果水质不良，就会引起水汽系统结垢、积盐、金属腐蚀等故障，还会导致锅炉过热蒸汽品质劣化，影响到汽轮机的正常运行。 二、水汽系统的腐蚀及其防止 锅炉运行时，由于温度和压力都很高，炉管管壁温度很高，设备各部分的应力很大，且由于水中杂质在锅炉内浓缩析出形成沉积物，这些因素都会促进金属发生腐蚀。水汽系统发生较严重的腐蚀或结垢会导 致锅炉爆管。水汽系统常见腐蚀有以下几种： 1、氧腐蚀：在正常运行情况下，一般不会有大气侵入锅内，所以锅内一般不会发生氧腐蚀，但在下列情况下，有可能会发生氧腐蚀。 （1）除氧器运行不正常。如：送入除氧器的蒸汽量调节不及时；除氧器负荷变动过大；间断性向除氧器中补加大量补给水；对溶解氧测定不准确等等。腐蚀首先发生在省煤器进口端，并可能发展到省煤器中部和尾部，直至锅炉下降管。在锅炉上升管内一般不会发生氧腐蚀，这里的氧集中在汽泡中，不会到达金属表面。 （2）基建炉和停用期间无防护锅炉。在锅炉基建和停用期间，如果没有采取保护措施，大气中的氧和水汽侵入锅炉，就会导致锅炉腐蚀。在基建中发生的腐蚀，可通过启动前的化学清洗进行清除，但如果形成腐蚀坑，会在运行中形成腐蚀电池，继续发生电化学腐蚀，所以在基建中好应做好防腐蚀工作。停炉时的氧腐蚀通常发生在整个 水汽系统中，往往比运行时发生的氧腐蚀严重得多，由于腐蚀造成金属的表面的损伤，在锅炉投入运行后会继续产生不良影响，所以停用腐蚀危害非常大，对停用锅炉要做好防腐蚀措施。 2、沉积物下腐蚀：当锅炉金属表面附着有水垢或水渣时，在其下面会发生严重的腐蚀，称为沉积物下腐蚀，这高压锅炉常见的一种腐蚀形式。 （1）原理：在正常运行条件下，锅内金属表面常覆盖的一层 这是金属在高温炉水中形成的： 这样的保护膜是致密的且具体良好的保护性能，如果遭到破坏，金属在高温炉水中很容易受到腐蚀，促使四氧化三铁保护膜被破坏的一个重要原因就是炉水的PH值不合适。 在PH＜8的情况下，氢离子起了去极化作用，此时的反应产物都是可溶解的，不易形成保护膜。 在PH＞13的情况下，金属表面的四氧化三铁保护膜被破坏： 亚铁酸钠是可溶的，随着PH的不断升高，腐蚀速度迅速增大。在一般条件下，由于锅水PH常控制在9-11，锅炉金属表面的保护膜是稳定的，不会发生腐蚀，但当金属表面有沉积物时，由于沉积物的传热性差，沉积物下金属管壁温度升高，渗透到沉积物下的炉水发生急剧蒸发浓缩，且由于沉积物的阻碍不易与炉水混合均匀，使沉积物下的浓溶液对锅炉造成侵蚀。 当炉水中有游离氢氧化钠时，由于参透到沉积物下的炉水高度浓缩，PH值升得很高，PH大于13时，对金属造成腐蚀。 当凝汽器泄漏时，炉水中存在有 ，发生如下反应： 生成物中的盐酸对金属产生腐蚀。沉积物下腐蚀分为： 酸性腐蚀：炉管沉积物下沉积一层沉积物，且炉水中含有氯化镁及氯化钙，在沉积物下积累了很多去极化剂氢离子，发生酸性腐蚀。阴极反应生成的氢气受到沉积物的阻碍不能扩散汽水中，因此在管壁与沉积物之间积累了大量氢气，这些氢一部分可能扩散到金属内部，和碳钢中的碳化铁（渗碳体）发生反应： 因而造成碳钢脱碳，金相组织受到破坏，并且反应产物甲烷会在金属内部产生压力，使金属组织中产生裂纹。 碱性腐蚀：如果炉水中有游离氢氧化钠，那么在沉积物下会浓缩有很高浓度的氢氧根，发生碱性腐蚀。 此时处于沉积物外部的炉水和沉积物相关，前者的氢氧根离子浓度小，氢离子浓度大，因此阴极反应不是发生在沉积物下面，而是发生在没有沉积物的背火侧的管壁上，这时生成的氢气没有阻碍，可进入汽水系统中，所以不会发生钢的脱碳现象，只是在沉积物下形成一个个腐蚀坑。 （2）腐蚀类型：在沉积物下可能发生碱性或酸性两种不同类型的腐蚀，根据其损伤情况的不同，分别称为延性腐蚀和脆性腐蚀。 延性腐蚀：发生在多孔沉积物的下面，是由于沉积物下的碱性增大而引起的，腐蚀的特征是腐蚀坑高低不平，坑上覆盖有腐蚀产物，坑下金属的金相组织和机械性能都没有变化，金属仍保持延性。当腐蚀坑达到一定深度后，管壁变薄，会因过热而鼓包或爆管。 脆性腐蚀：发生在比较致密的沉积物下面，是由于沉积物下酸性增大而引起的，腐蚀的特征是腐蚀部位的金相组织发生了变化，有明显的脱碳现象，生成了