【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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(xiàn) 1是溶解攜帶，曲線(xiàn) 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(xiàn) 3 是稍差的鍋爐水的最高允許含鈉量和含硅量。實(shí)際上運(yùn)行在第 3條曲線(xiàn)上的鍋爐，排污率應(yīng)有所加大，稍有不慎，過(guò)熱器和汽輪機(jī)就會(huì)發(fā)生積鹽現(xiàn)象。而在曲線(xiàn) 3以下運(yùn)行的鍋爐，過(guò)熱器和汽輪機(jī)都有一定程度的積鹽現(xiàn)象。 對(duì)鍋爐進(jìn)行熱化學(xué)試驗(yàn)，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(dòng)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(yùn)行規(guī)程中。按此規(guī)程運(yùn)行就能避免過(guò)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(jī)組，大多都用二級(jí)除鹽水作為鍋爐補(bǔ)給水。在凝汽器無(wú)泄漏或凝結(jié)水 100%的精處理的機(jī)組，鍋爐的排污量非常小。但是很多電廠(chǎng)由于沒(méi)有做熱化學(xué)試驗(yàn)，為了安全起見(jiàn)，鍋爐連排控制在 1～ 2%。做過(guò)熱化學(xué)試驗(yàn)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(jìn)行。這是在保證機(jī)組安全的前提下，最大限度地節(jié)水、節(jié)能。 高參數(shù)的機(jī)組，污染蒸汽 的主要雜質(zhì)是二氧化硅。例如 350MW的機(jī)組，爐水最高允許含硅量只有 60～ 100?g/L，這就要求補(bǔ)給水的含硅量要低，否則鍋爐排污量就會(huì)增加。實(shí)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(yàn)中證明，凡是用磷酸鹽處理的鍋爐，蒸汽中都可以檢測(cè)出 PO，汽包的運(yùn)行壓力越高，蒸汽中 PO 也越高，過(guò)熱器往往發(fā)生磷酸鹽的沉積。例如，某電廠(chǎng) 300MW的機(jī)組，汽包壓力經(jīng)常運(yùn)行在 以上，盡管爐水中磷酸根很低，但是過(guò)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(yùn)行壓力超過(guò) 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(yùn)期間，如果不采取有效措施，水、汽側(cè)的金屬表面會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕 ，這種腐蝕稱(chēng)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(jìn)入水、汽系統(tǒng)內(nèi)部。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。②金屬的表面有積水或非常潮濕。因?yàn)樵O(shè)備停用時(shí)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(rùn)濕，垢的成分又具有腐蝕性就會(huì)產(chǎn)生腐蝕。 停用腐蝕的特點(diǎn) 與運(yùn)行工況相比，停用期間發(fā)生的氧腐蝕有以下特點(diǎn)：因?yàn)闇囟鹊?，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(kuò)散到系統(tǒng)的各個(gè)部位，所以停運(yùn)腐蝕的部位與運(yùn)行鍋爐發(fā)生的氧腐蝕有顯著的差別。 過(guò)熱器。鍋爐運(yùn)行時(shí)不會(huì)發(fā)生氧腐蝕，而停用時(shí)，在立式 過(guò)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(guò)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。 省煤器。運(yùn)行時(shí)基本不會(huì)發(fā)生氧腐蝕，而停用時(shí)，在積水處常常發(fā)生的氧腐蝕。 鍋爐本體。運(yùn)行時(shí)基本不會(huì)發(fā)生氧腐蝕，而停用時(shí)，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(duì)濕度超過(guò) 70%以上會(huì)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(huì)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(chǎng)熱力設(shè)備常因停備用而遭腐蝕損壞。盡管停用時(shí)間比運(yùn)行時(shí)間短得多，但腐蝕卻比運(yùn)行嚴(yán)重得多。例如某電廠(chǎng) 2 臺(tái) 500MW 直流鍋爐機(jī)組，水冷壁運(yùn)行結(jié)垢速率只有15g/(㎡ .a)，而停用腐蝕卻達(dá)到 20g/(㎡ .a)以上。由于北方寒冷，機(jī)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(jī)組停備用保護(hù)非常 重要。 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(lèi)： 第一類(lèi)是防止空氣進(jìn)入水、汽系統(tǒng)的內(nèi)部。這類(lèi)方法包括保持蒸汽壓力法，充氮法等； 第二類(lèi)是降低熱力設(shè)備內(nèi)部的濕度。這類(lèi)方法有烘干法、干風(fēng)法、熱風(fēng)法、干燥劑法； 第三類(lèi)是緩蝕劑法。通過(guò)加入緩蝕劑使金屬的表面生成保護(hù)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(hù)的選用 在選擇停用保護(hù)方法時(shí)，主要應(yīng)考慮以下因素。 機(jī)組參數(shù)和類(lèi)型 ①對(duì)于高參數(shù)機(jī)組，由于對(duì)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(shí)不宜采用干燥劑法或固態(tài)堿液法保護(hù)。一般宜采用聯(lián)氨 +氨的濕法保護(hù)，也可采用充氮法保護(hù)。 ②對(duì)于中低壓鍋爐，因其對(duì)水質(zhì)要求較低，而且水、汽系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可以采用堿液法或干燥法。但對(duì)于有立式過(guò)熱器的汽包鍋爐，因過(guò)熱器彎頭容易積水，如果不能將過(guò)熱器的積水吹凈或烘干，則不宜采用干燥法。 停用時(shí)間的長(zhǎng)短 ①對(duì)于短期停用的鍋爐，采用的保護(hù)方法應(yīng)能滿(mǎn)足在短時(shí)間啟動(dòng)的要求。例如，對(duì)于熱備用鍋爐，必須考慮能隨時(shí)投入運(yùn)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(shí)間，一般采用保持蒸汽壓力法或給水壓力法。 ②對(duì)于長(zhǎng)期停運(yùn)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(chǎng)條件。 選擇保護(hù)方法時(shí)，要考慮采用某種保護(hù)方法的現(xiàn)實(shí)可能性。如果采用某一方法雖然從機(jī)組的特點(diǎn)和停運(yùn)時(shí)間考慮是合理的但現(xiàn)場(chǎng)條件不具備，也不能采用?，F(xiàn)場(chǎng)條件包括設(shè)備條件、給水水質(zhì)、環(huán)境溫度、藥品來(lái)源以及保護(hù)方法的經(jīng)濟(jì)性等。例如，采用濕法保護(hù)的各種方法，對(duì)于北方電廠(chǎng)，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(shí)快速放掉爐水，打開(kāi)鍋爐的空氣排放門(mén)，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(shí)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(shí)快速放掉爐水，利用點(diǎn)火設(shè)備在爐內(nèi)點(diǎn)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(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(duì)濕度 降到 20%以下。 緩蝕劑法。鍋爐停運(yùn)前 ～ 1小時(shí)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)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(jiǎn)介 某些雜質(zhì)進(jìn)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(huì)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(chēng)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(chēng)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(chēng)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^(guò)連續(xù)排污或定期排污排出鍋爐。但是如果排污不及時(shí)或排污量不足，有些水渣會(huì)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?yàn)閭鳠岵涣紝?dǎo)致?tīng)t管壁溫升高，造成爆管事故。此外，結(jié)垢還會(huì)引起沉積物下的腐蝕，對(duì)鍋爐的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅。如果鍋爐水中的水渣過(guò)多，也會(huì)堵塞爐管，影響爐水循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響蒸汽品質(zhì)。 水垢的分類(lèi) 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(lèi)：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(lèi)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(bǔ)給水處理差，有硬度成分；②凝汽器泄漏而又沒(méi)有凝結(jié)水精處理；③鍋爐加藥不適當(dāng)。這時(shí)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(bǔ)給水沒(méi)有進(jìn)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(yùn)行時(shí)，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(shí)產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物，它們都會(huì)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(dá)到 20%～ 30%時(shí)，這種水垢稱(chēng)之為銅垢。銅垢往往會(huì)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(dú)腐蝕后，銅的腐蝕產(chǎn)物隨給水進(jìn)入鍋爐。 銅垢只發(fā)生在機(jī)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(huì)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(guò)高并添加了磷酸氫二鈉，鈉與磷的摩爾比過(guò)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(jìn)入給水中雜質(zhì)的含量 制備高純度的補(bǔ)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(jī)組參數(shù)，制備出符合補(bǔ)給水要求的水質(zhì)。 防止凝汽器管發(fā)生腐蝕泄漏，并及時(shí)的查漏堵漏。 300MW及以上的機(jī)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(jìn)入鍋爐而產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢。 對(duì)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(jìn)行相應(yīng)軟化或除鹽處理，有時(shí)還要進(jìn)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(shí)，加聯(lián)氨和氨水的方法防止銅腐蝕，不含銅合金時(shí)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(shí)空抽區(qū)選用鎳銅管防止氨腐蝕。此外，在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，要加強(qiáng)水、汽質(zhì)量監(jiān)督和調(diào)整，對(duì)不合格的水質(zhì)要及時(shí)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?yàn)檫@種方法能將鈣鎂雜質(zhì)生成水渣，通過(guò)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(guò)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(jì)運(yùn)行?；瘜W(xué)監(jiān)督的主要任務(wù)是， 對(duì)水、汽品質(zhì)，對(duì)設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、積鹽程度，對(duì)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)行全面地監(jiān)督和指導(dǎo)。 鍋爐化學(xué)監(jiān)督是一項(xiàng)全過(guò)程的監(jiān)督工作，涉及鍋爐制造、安裝、運(yùn)行、檢修和停備用各個(gè)階段，只有在每一階段都進(jìn)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(yùn)行。下面按階段簡(jiǎn)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(yùn)行階段的化學(xué)監(jiān)督 建設(shè)和試運(yùn)行階段的化學(xué)工作監(jiān)督包括，鍋爐設(shè)備進(jìn)入安裝