【文章內(nèi)容簡介】 的關(guān)系 蒸汽含硅量為 20?g/kg時 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。實際上運行在第 3條曲線上的鍋爐，排污率應(yīng)有所加大，稍有不慎，過熱器和汽輪機就會發(fā)生積鹽現(xiàn)象。而在曲線 3以下運行的鍋爐，過熱器和汽輪機都有一定程度的積鹽現(xiàn)象。 對鍋爐進行熱化學(xué)試驗，可以確定不影響蒸汽品質(zhì)的汽包壓力、汽包水位、水位的波動速度、最高負(fù) 荷以及負(fù)荷的變化速率以及爐水含鹽量等指標(biāo)，并納入到鍋爐運行規(guī)程中。按此規(guī)程運行就能避免過熱器積鹽。 鍋爐的排污是保證蒸汽品質(zhì)的必要條件。高參數(shù)的機組，大多都用二級除鹽水作為鍋爐補給水。在凝汽器無泄漏或凝結(jié)水 100%的精處理的機組，鍋爐的排污量非常小。但是很多電廠由于沒有做熱化學(xué)試驗，為了安全起見，鍋爐連排控制在 1～ 2%。做過熱化學(xué)試驗的鍋爐排污率大多數(shù)都定為 %。有定期排污的鍋爐，一般地每周排 1～ 2次即可。定排應(yīng)在低負(fù)荷下進行。這是在保證機組安全的前提下，最大限度地節(jié)水、節(jié)能。 高參數(shù)的機組，污染蒸汽 的主要雜質(zhì)是二氧化硅。例如 350MW的機組，爐水最高允許含硅量只有 60～ 100?g/L，這就要求補給水的含硅量要低，否則鍋爐排污量就會增加。實際上，大都數(shù)鍋爐的排污量大都是由爐水中的二氧化硅含量決定的。 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。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）。試驗中證明，凡是用磷酸鹽處理的鍋爐，蒸汽中都可以檢測出 PO，汽包的運行壓力越高，蒸汽中 PO 也越高，過熱器往往發(fā)生磷酸鹽的沉積。例如，某電廠 300MW的機組，汽包壓力經(jīng)常運行在 以上，盡管爐水中磷酸根很低，但是過熱器還是因磷酸鹽的沉積而多次爆管。因此，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，汽包的運行壓力超過 的鍋爐不宜采用磷酸鹽處理。 熱力設(shè)備在停備用期間的腐蝕與防止 停用腐蝕 鍋爐、加熱器等熱力設(shè)備在停運期間，如果不采取有效措施，水、汽側(cè)的金屬表面會發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕 ，這種腐蝕稱之為停用腐蝕。氧腐蝕是停用腐蝕的主要形式之一。 發(fā)生停用腐蝕的原因 發(fā)生停用腐蝕的主要原因有：①空氣中氧和二氧化碳進入水、汽系統(tǒng)內(nèi)部。因為熱力設(shè)備停用時，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。②金屬的表面有積水或非常潮濕。因為設(shè)備停用時內(nèi)部有未排盡的水或蒸汽凝結(jié)的水。③金屬表面上的垢被水或潮氣潤濕，垢的成分又具有腐蝕性就會產(chǎn)生腐蝕。 停用腐蝕的特點 與運行工況相比，停用期間發(fā)生的氧腐蝕有以下特點：因為溫度低，所以腐蝕產(chǎn)物是疏松的，附著力小，易被水帶走，腐蝕產(chǎn)物的表層常常為黃褐色。由于氧的濃度高，并可以擴散到系統(tǒng)的各個部位，所以停運腐蝕的部位與運行鍋爐發(fā)生的氧腐蝕有顯著的差別。 過熱器。鍋爐運行時不會發(fā)生氧腐蝕，而停用時，在立式 過熱器的彎頭處常常因積水而發(fā)生嚴(yán)重的氧腐蝕。 再熱器。與過熱器相同，運行時不會發(fā)生氧腐蝕，而停用時，在積水處常常發(fā)生嚴(yán)重的氧腐蝕。 省煤器。運行時基本不會發(fā)生氧腐蝕，而停用時，在積水處常常發(fā)生的氧腐蝕。 鍋爐本體。運行時基本不會發(fā)生氧腐蝕，而停用時，在汽包有積水的地方常常發(fā)生的氧腐蝕。 停用腐蝕的影響因素 是否發(fā)生停用腐蝕與濕度、金屬表面液膜的成分、溫度等因素有關(guān)。一般相對濕度超過 70%以上會快速腐蝕，低于 50%基本不腐蝕，低于 20%就能避免腐蝕。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)。當(dāng)水中含有氯化物、硫酸鹽等或表面有沉積物都會加劇腐蝕。氣溫越高，腐蝕越嚴(yán)重，如夏天比冬天嚴(yán)重，南方比北方嚴(yán)重。 停用腐蝕的危害 火力發(fā)電廠熱力設(shè)備常因停備用而遭腐蝕損壞。盡管停用時間比運行時間短得多，但腐蝕卻比運行嚴(yán)重得多。例如某電廠 2 臺 500MW 直流鍋爐機組，水冷壁運行結(jié)垢速率只有15g/(㎡ .a)，而停用腐蝕卻達到 20g/(㎡ .a)以上。由于北方寒冷，機組停用后爐內(nèi)的水蒸汽首先在溫度低的背火側(cè)和翅片處結(jié)露，在氧的作用下發(fā)生銹蝕，導(dǎo)致背火側(cè)的結(jié)垢量明顯高于向火側(cè)。所以，機組停備用保護非常 重要。 停用保護 為了防止停用腐蝕，熱力系統(tǒng)停用期間必須采取保護措施，按其作用原理，可分為三大類： 第一類是防止空氣進入水、汽系統(tǒng)的內(nèi)部。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。這類方法有烘干法、干風(fēng)法、熱風(fēng)法、干燥劑法； 第三類是緩蝕劑法。通過加入緩蝕劑使金屬的表面生成保護膜，或者除去水中的溶解氧。所加的緩蝕劑有聯(lián)氨、氨溶液、液相緩蝕劑、氣相緩蝕劑。 一、停用保護的選用 在選擇停用保護方法時，主要應(yīng)考慮以下因素。 機組參數(shù)和類型 ①對于高參數(shù)機組，由于對水質(zhì)要 求嚴(yán)格，加上結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難將系統(tǒng)內(nèi)部的水放凈，所以停用時不宜采用干燥劑法或固態(tài)堿液法保護。一般宜采用聯(lián)氨 +氨的濕法保護，也可采用充氮法保護。 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。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。 停用時間的長短 ①對于短期停用的鍋爐，采用的保護方法應(yīng)能滿足在短時間啟動的要求。例如，對于熱備用鍋爐，必須考慮能隨時投入運行，這樣要求所用的方法不能排掉爐水，也不宜改變爐水的成分，以免延誤投入時間，一般采用保持蒸汽壓力法或給水壓力法。 ②對于長期停運的鍋爐，所采用的方法防腐作用要持久，一般可采用干燥法、聯(lián)氨法、充氮法、熱力成膜法。 現(xiàn)場條件。 選擇保護方法時，要考慮采用某種保護方法的現(xiàn)實可能性。如果采用某一方法雖然從機組的特點和停運時間考慮是合理的但現(xiàn)場條件不具備，也不能采用?，F(xiàn)場條件包括設(shè)備條件、給水水質(zhì)、環(huán)境溫度、藥品來源以及保護方法的經(jīng)濟性等。例如，采用濕法保護的各種方法，對于北方電廠，要具備防凍條件。 二、目前應(yīng)用最廣泛的方法 （一）干法防腐： 熱爐放水余熱烘 干。爐水的溫度在 140℃～ 180℃時快速放掉爐水，打開鍋爐的空氣排放門，利用鍋爐的余熱將鍋爐烘干。 熱爐放水余熱、負(fù)壓烘干。爐水的溫度在 140℃～ 180℃時快速放掉爐水，然后將鍋爐系統(tǒng)與凝汽器負(fù)壓系統(tǒng)相連接，使鍋爐系統(tǒng)內(nèi)部的濕份快速抽出。 熱爐放水、加熱烘干。爐水的溫度在 140℃～ 180℃時快速放掉爐水，利用點火設(shè)備在爐內(nèi)點微火或利用鄰爐熱風(fēng)烘干水汽系統(tǒng)的內(nèi)表面。 熱爐放水、冷風(fēng)干燥。爐水的溫度在 140℃～ 180℃時快速放掉爐水，然后利用除濕機將干燥的空氣連續(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。 緩蝕劑法。鍋爐停運前 ～ 1小時加十八胺，然后熱爐放水，余熱烘干。 （二）濕法防腐： 氨水法。鍋爐停運后不放水，向鍋爐加氨水并使?fàn)t水循環(huán)均勻，要求爐水的 pH 以上。 氨水 +聯(lián)氨法。鍋爐停運后不放水，向鍋爐加聯(lián)氨 50～ 150mg/L，用氨水將爐水的 pH值調(diào)到～ 。 保持蒸汽壓力法。適用于經(jīng)常啟停、處于熱備用的鍋爐。此法是停爐后采用間斷點火升溫的方法保持蒸汽壓力為 ～ ，以防止空氣漏入鍋內(nèi)。 熱力設(shè)備的結(jié)垢與防止 水垢 簡介 某些雜質(zhì)進入鍋爐后，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)象稱之為結(jié)垢。這些在熱力設(shè)備受熱面水側(cè)金屬表面上生成的固態(tài)附著物稱之為水垢和鹽垢。其它不附著在受熱面的的析出物（懸浮物或沉積物）稱之為水渣。水渣往往浮在汽包汽、水分界面上或沉積在鍋爐底部下聯(lián)箱中，通?？梢酝ㄟ^連續(xù)排污或定期排污排出鍋爐。但是如果排污不及時或排污量不足，有些水渣會隨爐水的循環(huán)，粘附在受熱面上形成二次水垢。 水垢的導(dǎo)熱性能很低，比鋼鐵低幾十倍到幾百倍。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。更為重要的是因為傳熱不良將導(dǎo)致爐管壁溫升高，造成爆管事故。此外，結(jié)垢還會引起沉積物下的腐蝕，對鍋爐的正常運行構(gòu)成威脅。如果鍋爐水中的水渣過多，也會堵塞爐管，影響爐水循環(huán)，嚴(yán)重時還會影響蒸汽品質(zhì)。 水垢的分類 水垢的化學(xué)組成比較復(fù)雜，通常由許多化合物混合而成，但往往又以某中成分為主。按水垢的主要化學(xué)成分可將水垢分為幾類：鈣鎂垢、硅酸鹽垢、氧化鐵垢、銅垢和磷酸鹽垢。 鈣鎂水垢 鈣鎂水垢中鈣鎂化合物的含量較高，大約占 90%左右。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 2H2O）、硅酸鈣水垢（ CaSiO3 、5CaO 5SiO2 H2O）、鎂垢 [Mg(OH) Mg3(PO4)2]等。 結(jié)垢部位：加熱器、省煤器以及凝汽器管等部位易形成碳酸鈣水垢。鍋爐水冷壁、蒸發(fā)器等熱負(fù)荷較高的部位容易形成硫酸鈣垢和硅酸鈣水垢。 形成原因：①鍋爐補給水處理差，有硬度成分；②凝汽器泄漏而又沒有凝結(jié)水精處理；③鍋爐加藥不適當(dāng)。這時汽包鍋爐應(yīng)采用磷酸鹽處理；④鍋爐連續(xù)排污量不夠，使水渣形成二次水垢。 鈣鎂水垢易發(fā)生在中、低壓鍋 爐中。 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。此種水垢中的二氧化硅的含量為 40～ 50%，鐵和鋁的氧化物含量為 25%～ 30%。此外，還有少量的鈣、鎂、鈉的化合物。 結(jié)垢部位：熱負(fù)荷較高或水循環(huán)不良的爐管容易形成硅酸鈣水垢。 形成原因：鍋爐補給水沒有進行除硅處理。 硅酸鹽水垢易發(fā)生在中、低壓鍋爐中。 氧化鐵垢 氧化鐵垢的主要成分是鐵的氧化物，其顏色大多為灰色或黑色。 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。 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。爐水含鐵量大的原因有，鍋爐運行時，爐管遭到高溫爐水腐蝕，或隨給水帶入的氧化鐵，或在鍋爐停用時產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物，它們都會附著在熱負(fù)荷較高的爐管上，轉(zhuǎn)化為氧化鐵垢。 氧化鐵垢易發(fā)生在高參數(shù)大容量的鍋爐中。 銅垢 當(dāng)垢中金屬銅的含量達到 20%～ 30%時，這種水垢稱之為銅垢。銅垢往往會加速水冷壁管的腐蝕。 結(jié)垢部位：局部熱負(fù)荷很高的爐管內(nèi)。 形成原因：熱力系統(tǒng)的銅合金設(shè)備遭到氨和氧的共同腐蝕或單獨腐蝕后，銅的腐蝕產(chǎn)物隨給水進入鍋爐。 銅垢只發(fā)生在機組水汽系統(tǒng)含有銅合 金的鍋爐中。 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 NaOH）。會使?fàn)t管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕。 結(jié)垢部位：主要在熱負(fù)荷較高的部位。 形成原因：主要是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的。 磷酸鐵鹽垢易發(fā)生在高參數(shù)大容量局部熱負(fù)荷較高的鍋爐中。 防止產(chǎn)生水垢的方法 減少進入給水中雜質(zhì)的含量 制備高純度的補給水，徹底除去水中的各種容易雜質(zhì)。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?？傊?，根據(jù)機組參數(shù)，制備出符合補給水要求的水質(zhì)。 防止凝汽器管發(fā)生腐蝕泄漏，并及時的查漏堵漏。 300MW及以上的機組，大都配備凝結(jié)水精處理設(shè)備，以防止因凝汽器管泄漏，冷卻水直接進入鍋爐而產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢。 對于生產(chǎn)返回水的凝結(jié)水、疏水必須嚴(yán)格控制，必要是也要進行相應(yīng)軟化或除鹽處理，有時還要進行除油、除鐵處理。 防止水、汽系統(tǒng)的腐蝕，減少給水銅鐵含量 采用的方法有，高壓給水系統(tǒng)采用除氧、加氨水方法防止鐵腐蝕；低壓給水系統(tǒng)如果加熱器含銅合金時，加聯(lián)氨和氨水的方法防止銅腐蝕，不含銅合金時也可以不加 聯(lián)氨，但必須加氨水調(diào)節(jié) pH值。凝汽器管為銅管時空抽區(qū)選用鎳銅管防止氨腐蝕。此外，在機組啟動過程中，要加強水、汽質(zhì)量監(jiān)督和調(diào)整，對不合格的水質(zhì)要及時排放或換水。 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，就是因為這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。但是要注意磷酸鹽過量或使用不當(dāng)，容易發(fā)生隱藏現(xiàn)象并生成磷酸鹽鐵垢。 鍋爐化學(xué)監(jiān)督 目的任務(wù) 鍋爐化學(xué)監(jiān)督的目的是，防止水、汽系統(tǒng)發(fā)生腐蝕、結(jié)垢和積鹽，保證鍋爐安全、經(jīng)濟運行?；瘜W(xué)監(jiān)督的主要任務(wù)是， 對水、汽品質(zhì)，對設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、積鹽程度，對設(shè)備投運前金屬表面的清潔程度以及停用時的防腐等進行全面地監(jiān)督和指導(dǎo)。 鍋爐化學(xué)監(jiān)督是一項全過程的監(jiān)督工作，涉及鍋爐制造、安裝、運行、檢修和停備用各個階段，只有在每一階段都進行有效地化學(xué)監(jiān)督，才能防止鍋爐發(fā)生腐蝕、結(jié)垢，保證鍋爐的安全運行。下面按階段簡單介紹鍋爐監(jiān)督工作中有關(guān)化學(xué)監(jiān)督方面的內(nèi)容。 建設(shè)和調(diào)試運行階段的化學(xué)監(jiān)督 建設(shè)和試運行階段的化學(xué)工作監(jiān)督包括，鍋爐設(shè)備進入安裝