【正文】 磷酸鹽垢 磷酸鐵鹽垢的主要化學(xué)成分磷酸亞鐵鈉（ Na4FeOH(PO4)2 形成原因： 主要是爐水含鐵量大和爐管的局部熱負(fù)荷太高。 硅酸鹽水垢 硅酸鹽水垢的化學(xué)成分大多是鋁、鐵的硅酸化合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 2H2O）、硅酸鈣水垢（ CaSiO3 、5CaO當(dāng)鍋爐水冷壁結(jié)垢后，將嚴(yán)重影 響熱量的正常傳遞，使鍋爐熱效率降低。適用于經(jīng)常啟停、處于熱備用的鍋爐。爐水的溫度在 140℃～ 180℃時(shí)快速放掉爐水，然后利用除濕機(jī)將干燥的空氣連續(xù)不斷的送往鍋爐系統(tǒng)，使排出的空氣的相對濕度 降到 20%以下。例如，采用濕法保護(hù)的各種方法，對于北方電廠，要具備防凍條件。但對于有立式過熱器的汽包鍋爐，因過熱器彎頭容易積水，如果不能將過熱器的積水吹凈或烘干，則不宜采用干燥法。這類方法包括保持蒸汽壓力法，充氮法等； 第二類是降低熱力設(shè)備內(nèi)部的濕度。當(dāng)水中含有氯化物、硫酸鹽等或表面有沉積物都會(huì)加劇腐蝕。與過熱器相同，運(yùn)行時(shí)不會(huì)發(fā)生氧腐蝕，而停用時(shí)，在積水處常常發(fā)生嚴(yán)重的氧腐蝕。②金屬的表面有積水或非常潮濕。既然蒸汽總是要按一定比例攜帶磷酸鹽，在凝汽器不泄漏的情況下，應(yīng)盡量少加或不加（即改為全揮發(fā)處理）。做過熱化學(xué)試驗(yàn)的鍋爐排污率大多數(shù)都定為 %。實(shí)際上運(yùn)行在第 3條曲線上的鍋爐，排污率應(yīng)有所加大，稍有不慎，過熱器和汽輪機(jī)就會(huì)發(fā)生積鹽現(xiàn)象。汽包的汽水分離效果差，蒸汽帶水，無疑會(huì)引起過熱器的積鹽；如果汽包的運(yùn)行壓力過高將產(chǎn)生嚴(yán)重的溶解攜帶，如圖 3所示，蒸汽壓力降低后鹽類會(huì)重新析出。高抗拉強(qiáng)度的材料中一旦產(chǎn)生 了裂紋，通常它將比低強(qiáng)度材料中擴(kuò)展的更快。在鍋爐化學(xué)清洗或進(jìn) 行水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免含有氯化物、硫化物的水進(jìn)入系統(tǒng)。只有在拉應(yīng)力的作用下才能發(fā)生應(yīng)力腐蝕，而壓應(yīng)力不發(fā)生應(yīng)力腐蝕。 剝離是氧化膜與基體之間膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的應(yīng)力作用而發(fā)生的。內(nèi)層稱為原生膜 (Topotactishe schicht)， 外層稱為延伸膜 (Epitaktishe schicht)，是由于鐵離子向外擴(kuò)散，水中的氧離子向里擴(kuò)散而形成的。氧化膜的組成是氧化鐵，是鐵元素和氧結(jié)合的產(chǎn)物。但磷酸鹽處理會(huì)增加爐水的含鹽量，有時(shí)會(huì)發(fā)生隱藏現(xiàn)象，導(dǎo)致鍋爐發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕。 減少給水中的鐵、銅含量，防止這些腐蝕產(chǎn)物在鍋爐中形成鐵、銅垢。 3. 酸腐蝕 當(dāng)冷取水為海水、苦咸水（ CI－含量在 500mg/L以上的地下水）直接泄漏到水、汽循環(huán)系統(tǒng)或精處理混床運(yùn)行不當(dāng)有 CI－漏出或樹脂進(jìn)入水、汽循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致爐水的 pH值急劇下降，發(fā)生酸性腐蝕。 垢下腐蝕一般發(fā)生在熱負(fù)荷高的部位，如燃燒器附近、水冷壁向火側(cè)等。 AVT(O)適用于低加不含銅合金的機(jī)組。 AVT(R)是在物理除氧后再加氨水和除氧劑使給水呈弱堿性的還原處理。它溶解于水后會(huì)降低水的 pH 值，引起酸性腐蝕。但在水流速較高的部位基本無腐蝕產(chǎn)物，在金屬表面會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的坑洞或潰瘍狀的蝕面。在高溫、高壓條件下，水的溶解氧量、電導(dǎo)率和 pH值是影響金屬腐蝕的關(guān)鍵因素。例如凝汽器銅管和管板接觸發(fā)生的腐蝕就屬于電偶腐蝕。 選擇性腐蝕 在合金的金屬表面上只有一種金屬成分發(fā)生腐蝕。 電化學(xué)腐蝕 金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過程中有局部腐蝕電流產(chǎn)生的腐蝕。因此，必須采取有效措施，防止或減緩各種類型的腐蝕。各電廠可根據(jù)爐型、凝結(jié)水處理的配置以及給水、爐水純度采用不同的爐水處理方式。在火電廠中應(yīng)用最多的精處理設(shè)備是高速混床。 因此，為了維護(hù)火電廠熱力系統(tǒng)的正常水、汽循環(huán)，機(jī)組在運(yùn)行過程中必須要補(bǔ)充這些水、汽損失，補(bǔ)充的這部分水成為鍋爐的補(bǔ)給水。例如，給水中的腐蝕產(chǎn)物 Fe3O CuO進(jìn)入鍋爐后，一方面在鍋爐熱負(fù)荷高的部位沉積，產(chǎn)生銅、鐵垢，影響熱的傳遞，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生鍋爐爆管，另一方面銅垢容易被高壓蒸汽攜帶，它往往沉積在汽輪機(jī)的高壓缸部分。 鍋爐水 在鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)著的水，稱之為鍋爐水，簡稱爐水。 生水 又稱原水，是指未經(jīng)處理的天然水，如江河水、湖水、地下水等。 =4148份，因此被認(rèn)為是火電廠用于做功的理想工質(zhì)。但有時(shí)腐蝕發(fā)展很快，例如某電廠新投產(chǎn)的鍋爐投 運(yùn)不足 2個(gè)月就發(fā)生大面積腐蝕并多次爆管，不得不更換大量的水冷壁管。熱力設(shè)備的腐蝕有時(shí)是一個(gè)緩慢的過程，腐蝕的開始階段一般不會(huì)直接威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行，如果人們對此不注意，任其發(fā)展，以至造成嚴(yán)重的后果。 18247。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們給這些水以不同的名稱：如生水、補(bǔ)給水、凝結(jié)水、給水、鍋爐水、疏水、冷卻水等。熱電廠還包括返回凝結(jié)水。 火電廠中的水處理 為了防止水中的雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐后發(fā)生沉淀和結(jié)垢，一般對原水進(jìn)行預(yù)處理（混凝、澄清、過濾）和水的除鹽處理（一級除鹽、脫二氧化碳、二級除鹽或超濾、反滲透、 EDI），盡量使鍋爐補(bǔ)給水中的雜質(zhì)最少；為了防止水對水汽、系統(tǒng)金屬的腐蝕，防止腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入鍋爐并引起水冷壁的腐蝕、結(jié)垢以及防止蒸汽攜帶雜質(zhì)引起過熱器和汽輪機(jī)腐蝕、積鹽等，需要對給水和爐水進(jìn)行處理。 管道系統(tǒng)：各種管道的法蘭連接不嚴(yán)和閥門泄漏等?；瘜W(xué)處理包括陽離子交換和精除鹽等。目前有三種爐水處理方式，即磷酸鹽處理、氫氧化鈉處理和全揮發(fā)處理。熱力設(shè)備的腐蝕不僅會(huì)縮短設(shè)備的使用年限，造成經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)危害到其它設(shè)備，例如，腐蝕產(chǎn)物隨給水進(jìn)入鍋爐后會(huì)加劇受熱面的結(jié)垢速度并進(jìn)一步引起垢下腐蝕 ，形成惡性循環(huán)，最終造成設(shè)備事故。例如，在爐膛內(nèi)，水冷壁外表面金屬 在高溫?zé)煔獾淖饔孟乱鸬母g；在過熱蒸汽管道內(nèi)，金屬與過熱蒸汽直接作用引起的腐蝕等。 潰瘍狀腐蝕：在金屬某些部位表面上損壞較深，腐蝕面較大的腐蝕。兩種以上的金屬接觸，由于各自的腐蝕電位不同，接觸后形成電位差，使其中的一種金屬發(fā)生快速腐蝕。這些氣體溶解于水后，或影響水的 pH值，或影響金屬的腐蝕電位，會(huì)促進(jìn)金屬腐蝕。 特征 鋼鐵發(fā)生溶氧腐蝕時(shí)，在其表面往往形成直徑 1～ 30mm的小鼓包，鼓包表層的顏色有黃褐色到磚紅色，次層是黑色粉末狀的腐蝕產(chǎn)物，去掉腐蝕產(chǎn)物后金屬基體留有腐蝕坑。 2. 二氧化碳腐蝕 空氣中的二氧化碳約占總體積的 %。 1. 還原性全揮發(fā)處理 鍋爐給水加氨水和還原劑（又稱除氧劑，如聯(lián)氨）的處理稱之為還原性全揮發(fā)處理，英文為all volatile treatment (reduction)，簡稱 AVT(R)。 對于無銅系統(tǒng)的機(jī)組，與 AVT(R)相比，采用 AVT(O)后通常給水的含鐵量會(huì)有所降低，省煤器和水冷壁管的結(jié)垢速率相應(yīng)降低。這種腐蝕的危害是，首先結(jié)垢阻礙管壁與爐水正常的熱交換，使金屬溫度升高；其次滲透到垢下的爐水深度蒸干，引起垢下的化學(xué)成分與爐水主體成分有顯著的差異，垢下的 pH值往往差別最大，會(huì)引起酸性或堿性腐蝕。研究發(fā)現(xiàn)， Na+與 PO的 摩爾比在 度高于 177℃時(shí)才容易發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕。對于運(yùn)行鍋爐應(yīng)按照《火力發(fā)電廠鍋爐清洗導(dǎo)則》 DL/T 7942020 中的規(guī)定進(jìn)行清洗，以除去水冷壁管內(nèi)表面上的垢和沉積物。磷酸鹽處理可在一定程度上防止?fàn)t水產(chǎn)生水垢，提高爐水的緩沖性并保持爐水呈弱堿性，中和因凝汽器泄漏在鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的酸或堿。 一、蒸汽系統(tǒng)的腐蝕與防止 1. 氧化皮的生成與剝離 與水相比，蒸汽中的腐蝕性雜質(zhì)的含量要少得多，蒸汽系統(tǒng)的腐蝕過程主要是氧化皮的生成、剝離、堵塞和爆管過程。 （ 2）運(yùn)行中形成的氧化膜 蒸汽管道內(nèi)壁在運(yùn)行后所形成的氧化 膜主要是由水蒸汽和鐵形成的氧化膜，該膜分二層，因此稱為雙層膜。 圖 2 鋼鐵在蒸汽中形成的多層氧化物 由于鋼中的合金成分，如 Cr、 Mo 等在形成雙層膜時(shí)，均富集在下面一層，該層很致密，剝離就發(fā)生在此二層膜中間。由于過熱器管一般為合金鋼甚至不銹鋼，所以過熱器容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。因此，在制造、安裝和檢修過程中盡量避免產(chǎn)生殘余的拉應(yīng)力。提高金屬材料的抗拉強(qiáng)度，對改善一般的疲勞是有利的，但對防止腐蝕疲勞卻是有害的。類鹽在蒸汽中的溶解度與蒸汽的壓力有關(guān)，因?yàn)樗械恼羝家谶^熱器和汽輪機(jī)中降壓，因而鈉鹽的溶解度逐漸降低，所以不管鍋爐的壓力多高，蒸汽的含鈉量統(tǒng)統(tǒng)規(guī)定為小于 10?g/L。 蒸汽含鈉量為 10?g/kg時(shí) 圖 3 爐水含鈉量與 汽包壓力的關(guān)系 蒸汽含硅量為 20?g/kg時(shí) 圖 4 爐水的含硅量與汽包壓力的關(guān)系 圖 3和圖 4中的曲線 1是溶解攜帶，曲線 2是汽水分離效果較好的鍋爐水的最高允許含鈉量和含硅量，曲線 3 是稍差的鍋爐水的最高允許含鈉量和含硅量。但是很多電廠由于沒有做熱化學(xué)試驗(yàn)，為了安全起見，鍋爐連排控制在 1～ 2%。 爐水用磷酸鹽處理的鍋爐，爐水中的鈉主要是人為的向鍋爐內(nèi)加磷酸鈉造成的。因?yàn)闊崃υO(shè)備停用時(shí)，水、 汽系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、壓力都逐漸下降，空氣從設(shè)備不嚴(yán)處大量滲入內(nèi)部。 再熱器。金屬表面液膜的成分主要與水中的含鹽量以及金屬表面的 清潔程度有關(guān)。 停用保護(hù) 為了防止停用腐蝕，熱力系統(tǒng)停用期間必須采取保護(hù)措施，按其作用原理，可分為三大類： 第一類是防止空氣進(jìn)入水、汽系統(tǒng)的內(nèi)部。 ②對于中低壓鍋爐，因其對水質(zhì)要求較低，而且水、汽系統(tǒng)簡單，可以采用堿液法或干燥法?，F(xiàn)場條件包括設(shè)備條件、給水水質(zhì)、環(huán)境溫度、藥品來源以及保護(hù)方法的經(jīng)濟(jì)性等。 熱爐放水、冷風(fēng)干燥。 保持蒸汽壓力法。 水垢的導(dǎo)熱性能很低，比鋼鐵低幾十倍到幾百倍。此類水垢又可根據(jù)其主要化合物的不同成分分為 ：碳酸鹽水垢（ CaCO3）、硫酸鈣水垢（ CaSO CaSO4 鈣鎂水垢易發(fā)生在中、低壓鍋 爐中。 結(jié)垢部位：鍋爐熱負(fù)荷較高的部位（如噴燃器附近）或水循環(huán)不良的爐管容易形成氧化鐵垢。 銅垢只發(fā)生在機(jī)組水汽系統(tǒng)含有銅合 金的鍋爐中。例如利用軟化或除鹽系統(tǒng)徹底除去鈣鎂離子，利用陰離子交換法徹底除去水中的 SiO 、 SO 等容易形成水 垢的陰離子。 爐內(nèi)水處理 汽包鍋爐爐水采用磷酸鹽處理之所以應(yīng)用廣泛，就是因?yàn)檫@種方法能將鈣鎂雜質(zhì)生成水渣，通過鍋爐連續(xù)排污排出爐外，能有效地防止鍋爐結(jié)鈣鎂水垢。 要求鍋爐制造廠供應(yīng)的管束、管材和部件、設(shè)備均應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的清掃，管子和管束及部件內(nèi)部不允許有積水、污泥和明顯的腐蝕現(xiàn)象，其中開口處均應(yīng)用牢固的罩子封好。 鍋爐啟動(dòng)試運(yùn)行過程應(yīng)做好水、汽系統(tǒng)的冷態(tài)、熱態(tài)沖洗工作，保證鍋爐給水品質(zhì)符合要求。防止在鍋爐生成鈣、鎂水垢。規(guī)定有銅系統(tǒng) pH=～ ，無銅系統(tǒng) pH=～ 。 油。是衡量爐水含電介質(zhì)（主要是含鹽量）的綜合指標(biāo)。 因?yàn)檎羝械柠}類主要是鈉鹽，所以可以用含鈉量來代表蒸汽含鹽量的多少。 大修期間的化學(xué)監(jiān)督 熱力設(shè)備大修期間的腐蝕檢查，是衡量化學(xué)監(jiān)督工作質(zhì)量、判斷化學(xué)監(jiān)督效果的主要手段。 導(dǎo)汽管口；檢查有無鐵銹、顏色和鹽類的附著情況。 用側(cè)厚儀發(fā)現(xiàn)有明顯減薄的部位。 六、對除氧器檢查 對除氧器內(nèi)部的腐蝕情況進(jìn)行檢查。（ ） 水在火電廠中，凡是蒸汽凝結(jié)成的水都稱凝結(jié)水。（ ） 因?yàn)榻o水水質(zhì)很純，所以不會(huì)對給水系統(tǒng)造成腐蝕。（ ） 對于采用冷水塔冷卻的機(jī)組，由于水在冷水塔蒸發(fā)而濃縮，容易發(fā)生腐蝕、結(jié)垢問題。（ ） 凝汽器銅管和管板接觸發(fā)生的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。（ ） 鍋爐給水加氨水和還原劑的處理稱之為還原性全揮發(fā)處理，簡稱 AVT(O)。（ ） 當(dāng) 海水直接泄漏到水、汽循環(huán)系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致爐水的 pH值急劇上升，會(huì)發(fā)生堿性腐蝕。（ ） 對于大機(jī)組，由于給水水質(zhì)與蒸汽相當(dāng)，所以減溫水?dāng)y帶的雜質(zhì)可忽略不計(jì)。（ ） 鍋爐本體、省煤器、過熱器、再熱器在停運(yùn)期間都可能發(fā)生氧腐蝕。（ ） 熱爐放水余熱烘干。（ ） 凡是垢中含有鈣鎂離子的水垢都稱之為鈣鎂水垢。（ ） 化學(xué)監(jiān)督的主要任務(wù)是，對水、汽品質(zhì)、設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、積鹽程度，對設(shè)備投運(yùn)前金屬表面的清潔程度以及停用時(shí)的防腐等進(jìn)行全面的監(jiān)督和指導(dǎo)。（ ） 電導(dǎo)率是衡量爐水含電介質(zhì)（主要是含鹽量）的綜合指標(biāo)。（ ） 鍋爐大修時(shí)，應(yīng)對水冷壁割管檢查，割管根數(shù)不應(yīng)少于 2 根（其中一根為監(jiān) 視管），每根長度氣割不應(yīng)少于 1米，鋸割不應(yīng)少于 米。熱電廠還包括（ ）。 給水水質(zhì)即使很純，也會(huì)對給水系統(tǒng)造成腐蝕。 對于所有的冷卻水 一般都應(yīng)采用（ ）、（ ）措施。 盡管鍋爐給水經(jīng)過嚴(yán)格的水質(zhì)凈化處理，但在熱力設(shè)備運(yùn)行過程中少量雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入水、汽循環(huán)系統(tǒng)，由于鍋爐蒸發(fā)量很大，爐水的濃縮倍率很高，例如 300MW及以上的機(jī)組，鍋爐爐水的濃縮倍率一般在（ ）倍到（ ）倍。 將補(bǔ)給水噴淋到凝汽器中可以利用真空負(fù)壓抽氣系統(tǒng)除去補(bǔ)給水中的（ ）和（ ）。這種腐蝕一般發(fā)生在（ ）的部位，如燃燒器附近、水冷壁向火側(cè)等。直流鍋爐只能采用（ ）處理。機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)，負(fù)荷，溫度和壓力變化較大。 應(yīng)力腐蝕破裂常發(fā)生在高參數(shù)鍋爐的過熱器和再熱器等（ ）不銹鋼部