热力设备系统的腐蚀与控制课件.ppt

第六节 热力设备系统的腐蚀与控制 锅炉及其管道的腐蚀会影响锅炉及热力系统的安全的经济运行。发生在锅炉金属表面的腐蚀，会导致运行锅炉发生故障，以致锅炉提前报废，缩短其使用年限。给水系统的腐蚀产物，若被带入锅炉，会污染锅水，引起锅炉内部的结垢和腐蚀。所以做好锅炉系统金属的防腐蚀工作至关重要。 一、氧腐蚀与控制 二、酸碱腐蚀与控制 三、铁垢腐蚀及控制 第一页，共三十五页。 3.1、氧腐蚀及控制 氧腐蚀是锅炉系统最常见的、较严重的腐蚀。由于给水一般都与大气进行了充分的接触，水中的溶解氧基本上是饱和状态，因此给水流流过的管路及设备均有发生氧腐蚀的可能。 第二页，共三十五页。 １、原理 铁受水中溶解氧的腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成两个电极，组成腐蚀电池，其反应为： 阳极过程 Fe→Fe2＋ ＋2e 阴极过程 1/2O2 ＋H2 O＋2e→2OH- 因水中含有溶解氧，所以Fe(OH)2 将进一步被氧化为Fe(OH)3 。随着条件的不同（温度、ＰＨ值、溶解氧含量），也可得到更为复杂的腐蚀产物，例如铁的锈瘤即为mFe(OH)2·nFe(OH)3·pH2O或mFeO·nFe2O3 ·pH2O。氧腐蚀的产物是铁氧化物。这样会恶化锅炉的水质。 第三页，共三十五页。 ２、腐蚀特征 当钢铁受到氧腐蚀时，常常在其表面形成许多小型鼓包，其直径自1mm至20-30mm不等，这种腐蚀特征称为溃疡腐蚀。鼓包表面颜色由黄褐色到砖红色不等，次层是黑色粉末状物，这些都是腐蚀产物。当将这些腐蚀产物清除后，便会出现因腐蚀而造成的陷坑。 第四页，共三十五页。 ３、腐蚀部位 锅炉系统发生氧腐蚀的部位决定于水中溶解氧的含量和设备运行条件，通常，最易发生氧腐蚀的部位是省煤器和锅炉补给水入口处周围的烟管等高温部位。若蒸汽凝结水回用，则有时补给水的温度较高，这种情况下软水箱，给水管道很易发生氧腐蚀。 在回水系统中，因回水箱是通大气的，而且有些回水管道不是经常有水，无水时管道便为空气所充满，因此回水中常含有大量的氧。所以回水系统经常有严重的氧腐蚀。 第五页，共三十五页。 ４、氧腐蚀的控制 ⑴选用耐蚀材料 如用铜管作回水管道；用铸铁作省煤器材料；用不锈钢板等作软水箱衬里。 ⑵树脂涂覆保护 如软水箱内表面涂覆环氧树脂。 ⑶给水除氧 给水除氧是最有效的防止省煤器、锅炉氧腐蚀的措施。事实上，给水除氧对于蒸汽锅炉，特别是中、大型锅炉来说是必不可少的。给水除氧主要有以下几种方法： 第六页，共三十五页。 ①热力除氧 任何气体在水中的溶解度都与此气体在水面上的分压成正比。水的温度越高，其中气体的溶解度就越小，这就是热力除氧的理论依据。 热力除氧不但能去除大部分的溶解氧，而且还能去除水中的CO2、NH3、H2S等腐蚀性气体，且不增加给水的含盐量。 热力除氧器的型式多样，但不论何种结构的热力除氧器，从整体上看都可分为两部分：脱气塔和贮水箱。脱气塔的作用是将水分散成细水流或小水滴，最大限度地增加水、汽接触面积，以利于水的加热过程以及气体自水中的解吸过程的正常进行，并保证足够的沸腾时间；贮水箱的作用是贮存一定量的除氧水，以保障锅炉的用水需要，并在一定程度上起深度除氧作用。 第七页，共三十五页。 ②真空除氧 真空除氧的原理与热力除氧相似，也是利用水在沸腾状态时气体的溶解度接近于零的特点，而除去水中溶解性气体的。因为水的沸点与压力有关，可在常温下利用真空的方法使水达到沸腾状态，从而让水中的溶解气体解析出来。显然，当水温一定时，压力越低（即真空度越高），水中残留气体的含量越少。 第八页，共三十五页。 ③化学除氧 化学除氧有两种方法，一种是使给水流经装有还原性填料的塔，使水中的溶解氧与还原性填料反应而被消耗尽或大部分被消耗掉。常用的还原性填料有铁屑和还原性树脂。 化学除氧的另一种方法是向给水中加入一定浓度的化学除氧剂，使水中的溶解氧与化学除氧剂反应而降低。由于化学除氧剂随给水一起进入锅炉，因此化学除氧剂须对水汽循环无害。 常用的化学除氧剂有亚硫酸钠和联氨。亚硫酸钠与溶解氧的反应速度较快，但亚硫酸钠会增加锅炉的含盐量。且在高温时可能分解产生H2 S、SO2 等腐蚀性气体，腐蚀蒸汽系统及凝结水管道，故亚硫酸钠适用于中、小型锅炉。联氨在碱性溶液中是一种强还原剂，并且与溶解氧的反应产物及自身在高温下的分解产物都不会增加锅水含盐量，同时又可防止铁垢和铜垢的生成，但联氨在低温时与溶解氧反应速度较慢，且易燃易爆，对人体可能有致癌作用。故联氨常用在中、高压锅炉。 近几年来，国内外科技工作者又研制出了许多新型除氧剂，这些除氧剂同联氨一样不会增加锅水含盐量,且除氧速度快,对人体无害。目前用于实际应用的有以下几种:二甲基酮肟、甲基乙基酮肟、乙醛肟、异抗坏血酸