锅炉水汽腐蚀
准备：
炉外水处理的目的是除去水中的悬浮物、钙、镁化合物以及溶于水中的其他杂质，使其达到锅炉补给水的水质标准。
以抑制给水对金属材料的腐蚀；减少随给水带入锅炉的腐蚀产物和其他杂质；防止因减温水引起混合式过热器、再热器和汽轮机积盐。
方式主要有：软化、化学除盐、热力除盐、电渗析和反渗透四种方式。
炉内水处理的目的主要是消除锅外处理后的残余硬度，防止水垢产生；保持锅水一定的碱度和PH值，防止锅炉的腐蚀和锅炉汽包内壁保护膜的破坏，指导锅炉的排污，防止二次水垢的产生与热能的损失。
汽包锅炉水汽系统。
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。
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。
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。
为了防止基建期间锅炉的腐蚀，可采取：
a.出厂时，对炉管、联箱等采取必要的防腐性措施，使金属表面形成合适的保护膜；对所有开口部位加罩和封闭，防止泥沙、在进入；
b.各容器及各管件在存放保管时，应保证内部和外界空气隔绝，防止水分侵入；
c.锅炉在组装前，各部件都要进行清理；
d.水压试验合格后，应继续让压试验用水充满锅炉。
为了减少锅炉在水压试验中和其后停放过程中的腐蚀，水压试验要采用加氨
和联氨（200~500mg/L）的除盐水，将PH值调节至10，并每月检查一次水质
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Fe
3O
4
这是金属
在高温炉水中形成的：
3Fe十4H
2O→Fe
3
O
4
十4H
2
↑
这样的保护膜是致密的，且具体良好的保护性能，锅炉不会遭到腐蚀，如果遭到破坏，金属暴露在高温炉水中，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。
Fe
3O
4
+8HCl = FeCl
2
+2FeCl
3
+4H
2
O
在PH＞13的情况下，金属表面的四氧化三铁保护膜被破坏：
Fe
3O
4
十4NaOH→2FeNaO
2
十Na
2
FeO
2
十2H
2
O
Fe十2NaOH→Na
2
FeO
2
十H
2
↑
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。
（2）给水带有结垢物质（主要是铁的腐蚀产物），是引起锅内发生沉积下腐蚀的一个重要因素。在运行中，由于这些结垢物质容易沉积在管壁的向火侧，所以向火侧是腐蚀的多发部位。
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MgCL
2和CaCL
2
时，处于沉积物下蒸发浓缩的
MgCL
2和CaCL
2
，发生如下反应：
MgCL
2
+2H
2
O→Mg(OH)
2
+2HCL
CaCL
2
+2H
2
O→Ca(OH)
2
+2HCL
反应生成物Mg(OH)
2
和Ca(OH)
2
会生成沉淀物，而浓缩的炉水变成了强酸（HCl）溶液，以致在沉积物下发生酸对金属的腐蚀。
（3）沉积物下腐蚀分类
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，在沉积物下锅炉水中MgCL
2和CaCL
2
等物质水解产生去极化剂氢离子，导
致金属发生酸性腐蚀。
阳极：Fe→Fe2++2e
阴极:2H++2e→2H→H
2
反应生成的氢气受到沉积物的阻碍不能很快扩散汽水混合物区域中，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，最终随蒸汽流向汽轮机，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。
蒸汽中的H
2
是反映金属腐蚀的一个特征信息。
锅炉水中的游离NaOH是从哪里来的？
a.进入锅内的给水中含有少量的碳酸盐，如：单纯“钠离子交换法”制的软化水为补给水时，给水中有碳酸氢钠，以“石灰处理-钠离子交换法”作补给水时，给水中含有碳酸钠；以除盐水作补给水时，因凝汽器的渗漏，冷却水中的碳酸盐进入给水中，因而有少量的碳酸盐。这些碳酸盐进入锅内后，由于锅内水温高，发生下列反应而产生NaOH,：
2HCO
3- →CO
2
+H
2
O+CO
3
2-
CO
32- +H
2
O→CO
2
+2OH-
HCO
3- →CO
2
+OH-
上述碳酸盐的分解是锅内游离NaOH的主要来源。
b. 当离子交换器的进碱门关闭不严时，再生剂NaOH可能随补给水进入锅炉水中。
（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。
A.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。
B.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，生成了细小的裂纹，使金属变脆。这种腐蚀是由于腐蚀反应中产生的氢渗入了金属内部而引起的，也称为氢脆。
（3）引起沉积物下腐蚀的运行条件
发生沉积物下腐蚀的必须条件是锅炉管壁上有沉积物且炉水有侵蚀性。造成这些条件的工况有：结垢物质带入锅炉（形成沉积物）；凝汽器泄漏（带入氯化镁、氯化钙）；补给水水质不良（碱酸盐碱度较大时，它在锅内会转化为氢氧化钠）
（4）沉积物下腐蚀的防止
要防止沉积物下腐蚀，除主要从防止炉管上形成沉积物着手外，还应消除锅炉水的侵蚀性。采取以下措施：
（1）新装锅炉要进行化学清洗，运行锅炉定期进行清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物；
（2）提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水的铜、铁含量增大；
（3）防止凝汽器的泄漏；
（4）调节锅炉水质，消除炉水的侵蚀性，如对炉水进行协调PH－磷酸盐处理，消除游离的氢氧化钠；
（5）做好锅炉停用保护工作，防止沉积物的产生。
三、水蒸汽腐蚀
当过热蒸汽温度高达450℃时，蒸汽会与碳钢发生反应。
在450～570℃之间时，产物为Fe
3O 4
3Fe十4H
2O→Fe
3
O
4
十4H
2
↑
温度高于570℃时，反应生成物为Fe
2O
3
2Fe十3H
2O→Fe
2
O
3
十3H
2
↑
这两种反应所引起的腐蚀都属于化学腐蚀，当产生这种腐蚀时，管壁均匀
变薄，腐蚀产物呈粉末状或鳞片状，多半是Fe
3O 4
2、在锅炉中，发生汽水腐蚀的部位，一般在以下两处：
(1)汽水停滞部位。当锅炉内有水平的或倾斜较小的管段，以致水循环不畅，运行中发生汽塞或汽水分层时，就可能在这些地方因蒸汽严重过热而产生汽水腐蚀。
(2) 蒸汽过热器。锅炉过热蒸汽的温度，一般在450℃~570℃范围内。在正
常情况下，如运行良好，在过热器的管壁上会形成一层黑色的Fe
3O
4
保护膜，从
而防止了腐蚀。如果在运行中过热器的热负荷和温度波动较大，使保护膜遭到破坏，那么过热器管壁就会遭受严重的汽水腐蚀。
3、防止方法：消除锅炉中倾斜度小的管段，保证汽水正常循环；对于过热器，如温度过高，应采用特种钢材制造。这是因为超高压和亚临界压力锅炉的过热蒸汽温度已达550℃以上，不论是在机械性能方面（高温下发生蠕变）或耐蚀性能方面普通的碳钢都不能承受，必须用其他材料，如耐热奥氏体不锈钢。
四、当金属除了受某些腐蚀性介质和机械应力的联合作用下发生的裂纹损坏，这是一种特殊的腐蚀现象，称为应力腐蚀。
应力腐蚀有以下几种类型：
（2）应力腐蚀破裂：是奥氏体钢在应力和侵蚀性介质作用下发生的腐蚀损坏。它是一种极为隐蔽的危险的局部腐蚀形式，往往在没有明显预兆时，就造成灾难性事故。热力设备中与水和湿蒸汽汽接触的金属都有发生应力腐蚀破裂的可能。
特征：
应力腐蚀裂纹起源于腐蚀介质相接触的表面。裂纹通常是表面保护膜的局部破口处，常常发生点蚀的部位。
应力腐蚀破裂宏观断口为脆性断口中，没有明显的塑性变形、断口与拉伸应力方向垂直，断口表面无金属光泽，为褐色或暗色，说明已发生腐蚀或氧化。
通常碳钢及低合金钢的应力腐蚀断口大部分是沿晶开裂，裂纹沿大致垂直于所施应力的晶界延伸。断口为沿晶断口，断口表面可清晰地看到腐蚀痕迹。在含氯离子的介质中，奥氏体不锈钢常为穿晶断裂，而铬不锈钢则是呈现沿晶断裂。
环境因素的影响
只有在特定的体系中才会发生应力腐蚀破裂。
应力腐蚀破裂引起的锅炉失效：
氯化物、氢氧化钠、硫化物等物质都对奥氏体钢有很强的侵蚀性。
在锅炉制造、安装或者检修过程中，过热器和再热器的管子经焊接或弯管工艺后，管材内部可能有些残余应力。水压试验或锅炉清洗时，含有氯化物、硫物化、氢氧化物的水溶液进入或残留在过热器或再热器中，当锅炉启动时，由于这种残存水很快蒸发掉，水中杂质会被浓缩到很高的浓度，于是在这种侵蚀性浓溶液和内应力的双重作用下，奥氏体钢材就会产生腐蚀裂纹。所以应力腐蚀开裂是
发生在高参数锅炉的过热器和再热器等奥氏体钢部件上的一种特殊的应力腐蚀故障。
在应力作用下，金属材料的腐蚀过程被强化，既加速了腐蚀进程，也增强了金属的损坏过程，在腐蚀和应力的共同作用下，炉管的损坏提前发生，常以爆破的形式出现，其危害极大。
由酸腐蚀引起的应力腐蚀破裂时有发生，这种故障发展快，锅炉损坏范围大，有时可引起全炉大部分炉管损坏失效。
防止措施：为了防止应力腐蚀破裂，在制造、安装、检修时应尽可能消除钢材的内应力。在锅炉化学清洗或部件水压试验时，要小心避免含有氯化物、硫化物、氢氧化物的水溶液进入或残留在过热器、再热器管子中，对于管件的U 形弯头处更应特别留意。
由于氯离子和氢氧根离子等侵蚀性离子易引起奥氏体钢发生应力腐蚀破裂，故应对其加强保管，在运输中防止二氧化硫、二氧化碳气氛中的大气腐蚀；还应加强运行中的水质管理，如严格控制水汽中的氯离子含量。尤其是用海水作循环冷却水时，应严防凝汽器泄漏时还入的氯离子对奥氏体钢过热器和再热器的腐蚀。
2.2 腐蚀疲劳：
金属在交变应力作用下发生的一种应力腐蚀。它所产生的裂纹有穿晶的，也有晶间的，也有两种都有的。这是由于锅炉金属材料在受到不同方向、大小不一的应力的作用时，与水相接触的金属表面上的保护膜被这种交变应力破坏，因而发生电化学不均一性，导致的局部腐蚀。
典型的腐蚀疲劳裂纹是穿晶的，常带有分枝。腐蚀疲劳中点蚀可以发生在金属表面裂纹起始的根部，但点蚀并非是失效的必要条件。
发生部位：
锅炉的集汽联箱（即联箱的排水孔处）是易发生腐蚀疲劳的部位。主要是由于管板连接不合理，蒸汽中的冷凝水和热金属周期接产生交变应力。必于交变应力与腐蚀介质共共同作用引起的失效。锅炉汽包和管道连接处也会产生腐蚀疲劳，主要是由于给水、磷酸盐溶液和排污水的温度交变引起的腐蚀疲劳失效。如给水管接头、加药管接头、定排管接头与下联箱的连接处。因金属局部受到交变冷热应力的作用会发生腐蚀疲劳。因为当管道中水流的温度低于锅内水的沸点时，结合处发生冷却现象，随后水流停止时，又被炉水加热，这些过程都会使金属受到很大的应力。
此外，汽轮机叶片也会产生腐蚀疲劳，其腐蚀部位们于湿蒸汽区的叶片，特别是蒸汽开始凝结的地方。原因是由于湿蒸汽的叶片表面有湿分，若蒸汽中Cl、S2-等腐蚀物质，便形成腐蚀环境。汽轮机叶片在运行中由于振动等原因受到交变应力作用，在腐蚀环境和交变应力作用下引起腐蚀疲劳。
在钢表面有时干、有时湿，管道中汽水混合的流速有时快，有时慢以及其他会产生交变能力的情况下，也会很快发生腐蚀裂纹。
防止措施：主要应从减小锅炉设备及汽轮机的交变应力和减小介质的腐蚀性两方面考虑。如机炉启停次数不要太频繁，锅炉负荷波动不要太大，尽量保证炉水、蒸汽质量，做好停用保护等。可以从消除应力方面着手，例如在汽包的给水管接头处加以特殊的保护套管，使汽包壁上管孔处的金属不与给水管直接接触，而在其间隔一层蒸汽或炉水，以消除温度的剧变。
2.3 苛性脆化：
是碳钢在NaOH水溶液发生的应力腐蚀破裂，又称为碱性脆化。这是锅炉金属的一种特殊的腐蚀形式，引起这种腐蚀的主要因素是应力和水中的NaOH，其结果是金属发生脆化爆炸。在锅炉运行过程中，如果在水冷壁和联箱的局部位置出现游离NaOH,在拉促应力作用下，就会出现苛性脆化。是一种很危险的腐蚀形式。
原理：
苛性脆化可看作是一种特殊的电化学腐蚀，是由于晶粒和晶粒的边缘在高应力下发生电位差，形成腐蚀微电池而引起的。此时，晶粒边缘的电位比晶粒本身的低得多，因而此边缘为阳极，遭到腐蚀。当侵蚀性的溶液和应力下的金属相作用时，可以将处于晶粒边缘的原子除去，因而使腐蚀沿着晶粒间发展。
苛性脆化除有上述电化学过程外，阴级部分放出的氢对于腐蚀的发展也起很大的作用。因为氢容易扩散到金属中间和钢材中的碳、碳化物和其他杂质反应生成各种气体产物中，而这些气体物质在金属中不易扩散，因而产生附加应力，使金属结构松疏，促使裂缝发展。
腐蚀特性：
在断裂处，工件无塑性变形，为脆性断残影有，碱脆裂纹大多数是沿晶型的，也有少量穿晶莫塔呈穿晶沿晶混合型的。断口呈脆性断口特征，断口颜色发暗，断口有黑色腐蚀产物Fe3O4,断口附近常见积有盐垢。
苛性脆化常发生在锅炉汽包的铆钉口和胀管口处，此时在铆钉头部发生脆化裂纹；有时，铆钉头甚至基本断裂，用榔头稍微敲打就会脱落下来。在锅炉的钢板上或铆接用的覆板上发生苛性脆化时，裂纹在铆钉孔周围呈放射状，有时的由一个铆钉孔连到另一个铆钉孔。这种裂纹不只是在金属的表面，而且会深入到金属内部，以至穿过金属壁。
苛性脆化初期不易发现，不会形成溃疡点，也不会使金属变薄，但一时有这种腐蚀时，金属遭到破坏的会加速进行，当察觉有裂纹时，金属的损伤可能已达到严重的程度。锅炉金属苛性脆化的结果，轻者使锅炉不能应用，重者会发生锅炉爆炸，造成严重事故。
发生苛性脆化的三个同时存在的必备因素：
（1）炉水含有一定量的游离氢氧化钠且具有侵蚀性；
如果锅炉补给水的碳酸盐大度过高，炉水处理不当，炉水中就会产生较高浓度的游离NaOH，使炉水有侵蚀性。通常用相对碱度表示炉水的侵蚀性。
[相对碱度]1=游离NaOH/总含盐量
表示炉水中的OH-碱度与总含盐量的比值。相对大度越高，炉水的侵蚀性就越大。当[相对碱度]1≤0.02时，炉水没有侵蚀性，即
[相对碱度]2=炉水中Na2SO4含量/游离NaOH
一示炉水中NaSO4含量与游离NaOH的比值越小，炉水侵蚀性越大，当[相对碱度]2≥5.0时，炉水没有侵蚀性。
（2）炉水发生局部浓缩。
（3）金属中存在有很大的应力（接近其屈服点）。
只有锅炉同时具备上述三个方面的条件，才有可能发生苛性脆化。
锅炉苛性脆化的机理：
（1）碳钢在有合适氧化剂存在的碱性溶液中，会出现不完整的钝化。
(2) 钝化膜在拉伸应力作用下破裂。
（3）在浓NaOH溶液中，裸露的金属晶粒和晶界在高应力下产生电位差，形成微腐蚀电池，电极反应为
阳极：Fe+3OH-→HFeO
2十3H
2
O+2e
HFeO
2十H+→Fe
3
O
4
十2H
2
O+2e
阴极：2 H++2e→H
2
(4)在拉利应力的不断作用下，使碳钢腐蚀沿着晶界发展，最终导致腐蚀破裂。另外，阴极反应产生的原子态H过晶格和晶界向钢铁内部扩散，并和其中的碳发生反应，即
Fe
2C+4H→3Fe十CH
4 C+4H→CH
4
甲烷在钢中的扩散能力很低，随着CH4的增多，形成局部高压使金属的结构疏松，促使裂纹发展。实验证明，产生苛性脆化的电位范围是-800~-600mV,为阳极极化曲线上开始钝化至完全钝化的过渡区，在该电位范围内碳钢表面尚未形成完整的钝化膜。
防止：
现在的电厂锅炉都焊接的，所以还没有发现苛性脆化的事故。但对于那些用铆接或胀接的锅炉，为了防止这种腐蚀，应消除锅炉水的侵蚀性。消除炉水侵蚀性有以下几种方法：
（1）消除应力
（1）维持一定的相对碱度；相对碱度就是锅炉水中游离NaOH的量和总含盐量的比值，即游离NaOH量/总含盐量。低压和中压锅炉长期运行经验证明：控制炉水相对碱度小于0.2，不会发生苛性脆化。这个数值是一个经验数据，无严格的理论根据。相对碱度保持小一点，对于防止苛性脆化更有保证，特别是对于铆接或胀接的锅炉，一般，在选择水处理方案时，应按给水的相对碱度不超过20%考虑。
（2）炉水实施协调PH－磷酸盐处理。这种方法可以消除锅炉水中的游离NaOh，因而能防止苛性脆化的发生。这种方法适用于高压或超高压锅炉。
对电厂锅炉由于不存在铆接或胀接结构，所以一般不会发生荷性脆化。
（五）锅炉的介质浓缩腐蚀
介质浓缩腐蚀是锅炉在运行时介质局部浓缩产生的腐蚀，属于局部腐蚀。介质浓缩腐蚀主要发生在水冷壁上。
特征：
主要发生在水冷壁有局部浓缩的区域，如附着物下面、缝隙内部和有汽水分层的部位，一般在热负荷较高的位置。
锅炉遭介质浓缩腐蚀时，呈现两种不同的损坏形态。一种是延性损坏，其特别具有碱腐蚀的特征；另一种是脆性损坏，其特点是具有酸腐蚀的特征。
锅炉介质浓缩腐蚀是造成锅炉损坏的主要形式，其腐蚀速度较大，可达1.5~5.0mm/a,严重时甚至会使炉管爆破。
锅炉介质浓缩腐蚀的机理
炉水局部浓缩产生浓碱或酸，Fe3O4保护膜被浓碱或酸破坏，炉管表面被浓碱或酸腐蚀。
当锅炉正常运行时，钢铁表面与无氧炉水发生如下反应：
炉水发生局部浓缩的原因：
主要是受热面蒸发浓缩形成的浓炉水与稀炉水之间的对流受到阻碍，不能均匀混合，使受热面的炉水越来越浓，玴成浓缩膜。
四、锅炉介质浓缩腐蚀的影响因素；
1、给水水质
2、锅炉水处理方式
3、蒸发受热管表面状态
4、锅炉的负荷变化
三、水垢与水渣
锅炉运行一段时间后，由于水质不良，会在受热面与水接触的管壁上生成一层固态附着物，这一现象称为结垢，附着物叫水垢。
在炉水中析出的固体物质，有时会悬浮在炉水中，有时会沉积在汽包和联箱的底部等水循环缓慢的地方，形成水渣。
1、水垢的分类、性质及危害
（1）水垢中有多种成分，往往以一种成分为主决定水垢种类。按主要化学成分常常将水垢分为：钙镁水垢、硅酸盐水垢、氧化铁垢和铜垢等。
（2）性质：水垢的物理性质指标通常有坚硬度、孔隙率、导热性等，导热性差是水垢的重要特性。
（3）水垢的危害：
结垢后导热性差，造成管壁温度升高、过热，引起鼓包、爆管事故。
水垢导热性能差，造成燃料浪费，降低了热效率，增加了电力生产成本；
结垢以后，影响了锅炉正常的水循环，严重时会造成爆管事故；
会造成沉积物下腐蚀；
会增加化学清洗次数，延长了停机时间，造成一定的经济损失；
缩短锅炉有效使用寿命。
2、水渣的组成、分类及危害
（1）水渣的化学成分较复杂，主要有以下几种：碳酸钙、氢氧化镁、碱式碳酸镁、磷酸镁、碱式磷酸钙、蛇纹石、金属的腐蚀产生等等。
（2）分类：一种是不会粘在受热面上的水渣，这类水渣较松软，常悬浮在锅炉水中，容易随排污从锅内排出，如碱式磷酸钙、蛇纹石等；另一种是容易粘在受热面上的水渣，这类水渣会转变成二次水垢，如磷酸镁和氢氧化镁等。
（3）危害：水渣太多，会影响锅炉蒸汽品质，还会堵塞炉管，威胁锅炉安全运行。应尽可能防止磷酸镁和氢氧化镁水渣，以免生成二次水垢。
3、水垢的成因及防止
（1）钙镁水垢：
成因：随水温的升高某些钙镁盐类（如硫酸钙）的溶解度反而下降；水不断浓缩，某些盐类从水中析出；水中的某些盐类发生化学反应生成不溶物等。碳酸盐水垢容易在省煤器、加热器、给水管道等处生成；硫酸钙、硅酸钙水垢主要在热负荷高的受热面上形成，如炉管、蒸发器及蒸汽发生器。
防止：彻底去除水中硬度；保证凝汽器不泄漏；控制生产返回水水质。
（2）硅酸盐水垢：
成因：给水中铝、铁和硅的化合物含量高，是在热负荷高的炉管内形成硅酸盐水垢的主要原因。
防止：应尽可能降低给水中的硅化合物、铝和其它金属氧化物的含量。一方面要能补给水硅含量进行严格控制；另一方面要防止凝汽器泄漏。
（3）氧化铁垢：
成因：水中铁的化合物沉积在管壁上形成氧化铁垢。水中氧化铁带一定的正电荷而高温下的炉管带一定的负电荷，造成水中的氧化铁逐步吸附到管壁上。另一个原因是炉管金属腐蚀的产物转化为氧化铁垢。
防止：一是减少炉水中的含铁量；另一个是防止锅炉金属腐蚀。
（4）铜垢：
成因：热力系统中铜合金设备腐蚀后，铜的腐蚀产物随给水进入锅炉，铜离子在锅炉热负荷大、保护膜破损的地方（与其它地方产生电位差，带有负电量）不断析出金属铜。铜垢的形成速度与热负荷有关，热负荷最大的管段形成的铜垢量最多。
防止：一是防止炉管局部热负荷过高；另一方面，要尽量减少给水的含铜量，防止给水及凝结水系统中铜设备的腐蚀。
四、易溶盐的隐藏现象
就是当锅炉负荷增高时，锅炉水中的某些易溶盐类便从锅炉水中析出，沉积在金属管壁上，使它们在炉水中的浓度降低。而当锅炉负荷降低时，这些盐又重新溶解下来，使它们在炉水中的浓度升高的现象。炉水中的易溶盐通常有：氢氧化钠、氯化钠、硫酸钠、硅酸钠、磷酸三钠等。
产生这一现象的原因，一方面与锅炉水中易溶盐类的溶解特性有关；另一方面，与锅炉的负荷和运行工况有关。
氢氧化钠和氯化钠的溶解度随水温升高而增大，而且饱和溶液的沸点比纯水的沸点大得多，所以这两种盐不会发生暂时消失现象。而硫酸钠、硅酸钠、磷酸三钠在水中的溶解度，先是随温度升高而增大，当温度升高到200度以上时，溶解度明显下降，而且这几种钠盐的饱和溶液的沸点都比较低，所以当锅炉管壁有局部过热现象时，这些盐类
的水溶液就会很快被蒸干，并以固态附着物的形态在管壁上析出，引起暂时消失现象。
当锅炉负荷增大时，如果控制不好，就会在水冷壁上升管中产生膜状沸腾、汽水分层、自由水面等不正常工况，这些不正常工况都会使靠近管壁的水溶液很快被蒸干，而水溶液中的盐类在管壁上析出。当锅炉负荷降低时，这些不正常工况就会消失，管壁上附着的这些盐类又重新被水溶解和冲刷下来。
危害性：一是能与炉管上的其它沉积物。如金属腐蚀产物、硅化合物等发生反应，变成难溶水垢；二是因炉管上形成易溶盐附着物造成传热不良，在某些情况下也可能直接导致炉管金属严重超温，甚至烧坏；三是可能引起沉积物下的腐蚀；四是造成炉水化验数据不能反应某些盐类的真实含量情况。
五、炉水的磷酸盐处理
1、原理：就是在炉水中加入磷酸盐溶液，使炉水中维持一定的磷酸
根含量。由于炉水的碱性较强（PH9－11），炉水中的钙离子与磷酸根发生反应：
生成的碱式磷酸钙是一种松软水渣，可随锅炉排污排除，且不会粘在受热面形成水垢。磷酸盐可在金属表面上形成磷酸盐保护膜，防止金属腐蚀。
一般采用磷酸三钠，有时为了消除一部分游离氢氧化钠而加入磷酸氢二钠。
炉水中的磷酸根应控制在一定有范围内，不应太多，否则会有不良影
响：一是增加炉水的含盐量，影响蒸汽品质；二是有生成更难溶的、可能粘在管壁上生成二次水垢的磷酸镁的可能性；三是容易在高压和超高压锅炉中发生磷酸三钠的隐藏现象。
一般将磷酸三钠配成1－5%的溶液直接加在汽包内的炉水中。
加药量估算：
锅炉启动时：
锅炉运行时：
注意事项：一是给水残余硬度应小于5μmol/L，以免水渣太；二是应控制磷酸根在规定范围内，以免增加炉水含盐量，影响蒸汽品质；三是对已经结垢的锅炉要先除垢再进行磷酸盐处理；四是要及时排出水渣，以免水渣堆积；五是保证药剂纯度不小于95%。
六、协调PH－磷酸盐处理
协调PH－磷酸盐处理就是除向汽包内添加磷酸三钠外，还添加其它适当的药品，使锅炉水既有足够的PH值和维持一定的磷酸根含量，又不含有游离的氢氧化钠。常用 (钠与磷酸根的摩尔比，如果单独是磷酸三钠，则R 为3)描述水溶液中不同组分的磷酸盐。
研究表明，当磷酸盐溶液的R值小于2.85大于2.13时，即使发生磷酸盐暂时消失现象，析出磷酸氢盐固相附着物时，炉管管壁边界层中也
不会产生游离的氢氧化钠。在协调PH－磷酸盐处理时，一般要求控制R值在2.30－2.80之间，大于2.80时应相应加入磷酸氢二钠；小于2.30时应改变加药组分，必要时要往炉内加入适量的氢氧化钠以提高R值。实施炉水协调PH－磷酸盐处理时，应保证超高压锅炉炉水PH(25℃)≥9.20，高压锅炉≥9.10。
协调PH－磷酸盐处理的适用范围：一是此锅炉的给水以除盐水或蒸馏水作补给水；二是与此锅炉配套的汽轮机的凝汽器不会经常性泄漏。否则炉水变动大，不易进行处理。
药剂配方：当R大于3时，炉水中有游离氢氧化钠，应采用磷酸三钠+磷酸氢二钠处理的配方；当磷酸根已达到10mg/L，而炉水PH值仍低于9时应采用磷酸三钠+氢氧化钠处理的配方。具体加药配方比例见教材P511页。
锅炉垢下腐蚀机理
垢下腐蚀简介 1、定义 垢下腐蚀under-deposit corrosion：金属表面沉积物产生的腐蚀 2、腐蚀机理 一种特殊的局部腐蚀形态，其机理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响，使得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制，造成被阻塞的的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别，空腔内介质pH值发生较大变化，形成阻塞电池腐蚀（Occude cell corrosion），尖端的电极电位下降，造成电池腐蚀。按其腐蚀原理可分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种，通常循环冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。 结垢是指在冷却水中所含成垢组分在水侧金属表面的结垢过程，污垢是包括水垢在内的固形物的集合体。常见的污垢物有：泥渣及粉尘砂粒，腐蚀产物，天然有机物群生物群体，一般有碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁和污垢的沉积，冷却塔的污垢来自于以下几个方面：①来自补充水的污垢。②来自空气污垢。③来自系统本身的污垢。 微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物，微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物，微生物在冷却水系统中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭。破坏环境，同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低，使效率迅速降低的水头损失增加，沉积在金属表面的菌类，会引起严重的垢下腐蚀所有这些总是导致冷却水系统不能长期安全运转影响生产，造成经济损失。因此，微生物危害与水垢腐蚀对冷却水的危害是一样的重要三者比较起来控制微生物的危害应是首要的。冷却水的微生物有以下种类：有真菌、硫酸菌、还原菌、自养菌、异样菌、硫细菌、铁细菌、硝化菌、藻类，藻类是低级的绿色植物，没有要茎叶的分化固然又叫原植体植物，藻类与菌类的主要区别在于具有色素体的色素，能进行光合作用。制造营养物质是光合自养型生物，在循环冷却水系统，常出现的有蓝绿藻、绿藻、硅藻三大类，在循环冷却水池，冷却塔受光照的部分生长繁殖枯死的藻类进入循环冷却系统成为沉积物的一种成份，金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用，酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2)，腐蚀产物主要是可溶性盐，这些盐类的水解使介质的酸性进一步增强，加速了金属的腐
锅炉管道腐蚀的原因分析和建议
锅炉管道腐蚀的原因、分析及建议 ×××（××××××××××发电有限责任公司×××××× 044602） 摘要：四管爆漏是火力发电厂中常见、多发性故障，而管道的腐蚀常常中四管泄漏的重要原因。大部分管道腐蚀的初始阶段，其泄漏量和范围都不大，对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大，发展成为破坏性泄漏或爆管，严重威胁着火力发电厂的安全稳定运行，故本文对锅炉四管腐蚀的原因进行了分析并根据相应的原因提出了一些建议。 关键词：腐蚀、硫化物、氯化物 0 前言 腐蚀是火力发电厂中常见的故障。腐蚀的初始阶段，没有明显的现象或其泄漏量和范围都小，对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大，同时局部的泄漏会冲刷周围邻近的管壁，造成连锁性破坏，危及到整个锅炉运行的安全。1．腐蚀的原因 广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。 狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。 1．1管内壁腐蚀：也称水汽侧腐蚀。 1．1．1溶解氧腐蚀。 1．1．2垢下腐蚀。 1．1．3碱腐蚀 1．1．4氢损伤。 1．1．5铜氨化合物腐蚀。 1．2烟气侧腐蚀。 1．2．1高温腐蚀。
1．2．2低温腐蚀。 1．3应力腐蚀，也称冲蚀。指管道受到腐蚀和拉（压）应力的综合效应。 3．设备发生腐蚀的理论原因分析 3．1管内壁腐蚀 3．1．1溶解氧腐蚀 由于Fe与O2、CO2之间存在电位差，形成无数个微小的腐蚀电池，Fe是电池中的阳极，溶解氧起阴极去极化作用，Fe比O2等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中，腐蚀加重，pH值介于4~13之间，金属表面形成致密的保护膜（氢氧化物），腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比，随着给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3．1．2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通，造成管道内壁结垢。垢下腐蚀介质浓度高，又处于停滞状态，会使管内壁发生严重的腐蚀，这种腐蚀与炉水的局部浓缩有关。如果补给水或因凝汽器泄漏（河水）使炉水含碳酸盐，其沉积物下局部浓缩的炉水（沉积着高浓度的OH-）pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含Cl-的天然水，水中的MgCl2、CaCl2将进入锅炉、产生强酸HCl，这样沉积物下浓缩的炉水（很高浓度的H+）pH值快速下降，而发生对金属的酸性腐蚀。 3．1．3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩，浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物，当管壁表面局部碱浓度超过40%时，会释放出氢气，从而形成金属表面深而广的腐蚀，也称延性腐蚀。 3．1．4氢损伤（氢损伤实际就是酸性腐蚀） 一般情况下给水与管壁（Fe）发生反应生成H2和Fe3O4。 保护膜Fe3O4阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走，当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe2O3和FeO。 Fe2O3、FeO比较疏松、附着性很差，有利于H2向管壁金属的扩散，高温下晶界强度低，H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4。
论锅炉受热面高温腐蚀
论锅炉受热面高温腐蚀 论锅炉受热面的高温腐蚀 【摘要】主要介绍了电站锅炉受热面的高温腐蚀机理、危害、类型、影响高温腐蚀的因素，并提出了防止或减轻受热面高温腐蚀的措施。 【关键词】受热面高温腐蚀机理影响因素防止措施 目前在高参数、大容量火电机组中，锅炉受热面的高温腐蚀问题已很普遍且迫切需要解决。因发生高温腐蚀导致受热面管件损坏严重而被迫停机的事故屡见不鲜。受热面的高温腐蚀已经成为燃煤锅炉机组安全稳定运行的一大隐患。在锅炉的设计及运行调整中如稍有不慎则高温腐蚀便很容易发生，腐蚀使得受热面承压部件的管壁变薄，严重时会使受热面管子在短时间内爆管，导致锅炉漏泄而被迫停机或事故跳机。可见其迫害程度非常之大，在运行中必须避免受热面的高温腐蚀。 1 高温腐蚀的形成机理 所谓高温腐蚀是指在煤粉锅炉高温火焰及高温烟气区，过热器和再热器管子及其悬挂件产生的外部腐蚀。锅炉受热面的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程。与其他有关煤的反应机理一样，由于煤自身的复杂性以及迄今对它的认识有限，这类机理都是粗糙的和带有推理性的，在结论的定量上也都具有相当宽的范围。高温腐蚀多发生在燃烧器区域的水冷壁、高温过热器、高温再热器，亦即受热面管壁金属温度超越一定界限的部位。从对高温腐蚀的现象及调查研究结果表明，这种腐蚀都是因壁面与积灰层间的一层液相物反应 而产生的。污染后的受热面会受到灰渣和烟气的复杂的化学反应。高温过热器与高温再热器多布置于烟温高于700-800?的烟道内，管子的外表面积灰由内层、外层两部分组成，内层灰密实，与管子黏结牢固，不易清除;外层灰松散，容易清除。
低熔灰在炉膛内高温烟气区已成为气态，随着烟气流向烟道。由于高温过热器及高温再热器区域的烟温较高，低熔灰若不接触温度较低的受热面则不会凝固，若接到温度较低的受热面就会凝固在受热面上，形成黏结灰层。灰层形成后，表面温度随灰层厚度的增加而增加。此后，一些中、高熔灰粒也被黏附在黏性灰层中。这种积灰在高温烟气中的氧化硫气体的长期作用下，形成白色的硫酸盐密实灰层，这个过程称为烧结。随着灰层厚度的增加，其外表面温度继续升高，低熔灰的黏结结束。但是中熔灰和高熔灰在密实灰层表面还进行着动态沉积，形成松散而且多孔的外层灰。内层灰的坚实程度随着时间的增长而增大，时间越长，灰层越坚实。 对于黏结灰层固形物进行化学分析和x衍射分析，结果都表明其主要构成是碱-三硫酸铁的络合物。它在538-704?温度范围内呈熔融状态。从关于碱-三硫酸铁络合物与铁的反应特性资料可知，在与碱-三硫酸铁络合物紧密黏结的奥氏体钢或铁素体钢之间都会产生对铁的腐蚀反应。与铁素体钢的这种反应，其速度是随着温度的升高而增大的;奥氏体钢的腐蚀速度与温度关系则成半铃形。从实验室的腐蚀失重试验结果也表明在相当于炉内条件下，合成硫酸盐具有相同的铃形腐蚀速度曲线，也表明这个硫酸盐络合物是受热面 高温腐蚀的根本原因。由此可以得出产生高温腐蚀的机理是:因煤灰的选择性沉积，使碱与氧化铁在积灰层中的浓度远比在煤灰中高。碱-三硫酸铁是这些选择性沉积物中与烟气中的so3反应生成的。碱与氧化铁在沉积之初很可能是粉末状的物料，随着温度的升高而呈熔融或半熔融状态。碱在管壁表面的聚积也可能是出于外层熔融物料的迁移。图示也表明了，积灰层中钾、钠含量比的重要性。钠络合物在图示的温度范围内都是干的;而钾络合物从625?开始就产生黏结;1:1钾络合物在约550?时就开始呈熔融状态，非但开始呈熔融状态的温度低，其温度范围也宽(如图1)。 煤灰在受热面上的沉积并致腐蚀的大致步骤如下:
水垢的形成机理、类型及清洗对策
水垢的形成机理 工业锅炉在使用过程中，由于给水水质不符合要求，以及操作管理不善等原因，在锅筒、管壁及汽包等部位会产生水垢，水垢形成的机理是比较复杂的。 2.1 给水水质 工业锅炉几乎都是以原水或软化水作为给水，给水使锅炉产生水垢的原因比较多。水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程，当炉水温度升高时，炉水中的盐类发生浓缩，当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积；有些盐类，如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出；在炉水中，当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出；而可溶性重碳酸盐，如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解，产生难溶性盐也会导致沉积。 如：O H CO CaCO CO H Ca 223232)(+↑+?→?? 水垢产生的严重程度与给水水质有着非常密切的关系，锅炉给水分原水与软化水。 原水：也称生水，是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等)，一般由自备水源(地面水或地下水)或城市供水网取得，这种水水质差别很大，城市或市郊取用经过过滤处理的自来水水质较稳定，直接采用地下水的水质硬度大。有些单位取用附近未经过滤处理的江河水，水质不稳定，水中含有悬浮物、胶体物质及各种溶解性杂质，尤其是下雨季节，水中混有泥砂，水是黄色浑浊的。我们曾遇见过某厂在雨天用这种水作给水，使用这种水的锅炉极易沉积泥砂垢或泥砂与水垢结成一体的混合垢。 软化水：常用钠离子交换水或炉内处理水，前者应用最多。经钠离子交换树脂处理的水，其硬度一般能满足工业锅炉的要求，司炉中只要定时排污，水垢不易沉积。但是有些单位，因为水处理设备容量小，处理的水量不足，有时则向炉内补充部分原水，从而加快了水垢的沉积。 采用炉内加药处理的水，往往由于加药量不足或加药不及时及排污不严格等
水冷壁管高温腐蚀的机理
1 高温腐蚀是炉内高温烟气与金属壁面相互作用的一个复杂的物理化学过程，按其机理通常可分为三大类：硫化物(FeS2、H2S)型腐蚀、焦硫酸盐型腐蚀和氯化物型腐蚀。多年研究表明，水冷壁管发生高温腐蚀的区域是有规律的：通常多在燃烧高温区，即局部热负荷较高，管壁温度也较高的区域，如燃烧器区附近，其余区域的高温腐蚀明显减弱或根本不发生高温腐蚀；发生高温腐蚀的管子向火侧正面的腐蚀速度最快，管壁减薄量最大，背火侧则不发生高温腐蚀。 2 影响高温腐蚀的主要原因 2.1火焰冲墙和还原性气氛的存在是造成水冷壁高温腐蚀的主要原因 对切圆燃烧锅炉，当燃烧切圆直径过大、火焰中心未形成切圆或燃烧切圆偏移时，炉内空气动力场倾斜，燃烧器区域出现火焰冲墙和还原性气氛，从而发生高温腐蚀。 2.1.1高温火焰直接冲刷水冷壁 当含有较大煤粉浓度的高温火焰直接冲刷水冷壁管时，将大大加剧高温腐蚀的发生。其一，高温辐射热可加速硫酸盐的分解，加快腐蚀速度；其二，火焰中含有未燃尽的煤粉，在水冷壁附近缺氧燃烧，产生还原性气体；其三，未燃尽的煤粉颗粒随烟气冲刷水冷壁管时，磨损将加速水冷壁管上保护膜的破坏，加快金属管壁高温腐蚀的过程。 2.1.2存在还原性气体 由于着火延迟，未燃尽的煤粉在水冷壁附近进一步燃烧时，发生化学不完全燃烧，形成缺氧区，使炉膛壁面附近处于含有还原性气体(CO、H2)和腐蚀性气体(H2S)的烟气成分之中，没有完全燃烧的游离硫和硫化物与金属管壁发生反应，引起管壁高温腐蚀。 研究表明，烟气中CO浓度越大，高温腐蚀就越严重；H2S的浓度大于0.01%时，就会对钢材产生强烈的腐蚀作用；而当含氧量大于2%时，基本上不会发生高温腐蚀［1］。 2.2燃煤品质差是水冷壁高温腐蚀的必要条件 燃煤中硫、碱金属及其氧化物含量越大，腐蚀性介质浓度越大，出现高温腐蚀的可能性就越大。高硫煤产生的大量H2S、SO2、SO3、原子硫［S］不仅破坏管壁的Fe2O3保护膜，还侵蚀管子表面，致使金属管壁不断减薄，最终导致爆管事故。 燃用不易引燃的无烟煤和贫煤时，因着火点温度相对较高，燃烧困难，容易产生不完全燃烧，并使火焰脱长，在金属壁面附近形成还原性气氛，增加对管壁的腐蚀性。 煤粉的颗粒越大，也就越不易燃尽，比较容易形成还原性气氛，产生高温腐蚀。同时，颗粒越大，对壁面的磨损也越严重，破坏了水冷壁管外氧化保护膜，使烟气中腐蚀介质直接与管壁金属发生反应，使腐蚀加剧。 2.3过高的水冷壁管壁温度促进了水冷壁高温腐蚀的发生 研究表明，H2S等腐蚀性介质的腐蚀性在300℃以上逐步增强，即温度每升高50℃，腐蚀程度将增加一倍。对于亚临界大型电站锅炉，燃烧器区域的水冷壁管内汽水温度约在350℃左右，烟气侧水冷壁管温度多在420℃左右，正处于金属发生强烈高温腐蚀的温度范围之内。同时，管子局部壁面温度过高，易使具有腐蚀性的低熔点化合物粘附在金属表面，促进了管壁高温腐蚀的发生。 2.4运行因素的影响 当锅炉负荷发生变化时，若运行不当(如火嘴投停不当)，就容易引起燃烧不稳定，产生还原性气氛，或造成烟气冲墙，继而发生高温腐蚀。因此，运行不当也是引起高温腐蚀的一个主要因素。 3高温腐蚀的防护措施
软化水腐蚀铸铝锅炉机理
软化水腐蚀机理 金属材料通常含有大量的杂质及非金属夹杂物。金属上的表面膜往往是不均匀的，当金属表面层存在化学不均匀性或物理缺陷(缝隙、裂纹、小孔穴等)时，点蚀就容易在这些薄弱环节上发生。腐蚀刚开始时，金属整个表面都同含氧溶液接触，因此无论是在金属表面蚀孔内还是蚀孔外金属表面上，都进行着以氧还原作为阴极反应的腐蚀过程。蚀孔内溶液中的溶解氧只能靠扩散进入，由于蚀孔的几何形状及腐蚀产物的限制，使蚀孔外部本体溶液中的溶解氧很快就耗尽了，从而中止了蚀孔内的氧的还原的阴极反应，阻止了蚀孔内的微电池反应，而使蚀孔内金属表面(阳极区)同蚀孔外自由暴露表面(阴极区)之间组成闭塞腐蚀电池。在蚀孔内发生下面腐蚀反应： Fe— Fe +2e 随之发生水解，生成H ： Fe2 +2H20-*'FeOH +H 随着腐蚀的进行，蚀孔内的H 浓度增加，pH值降低，使蚀孔内呈酸性，加速了孔内铁的溶解。在蚀孔口，FeOH 和FeE 被溶解氧氧化： 4FeOH + 02+4H --．4r~OS2 +2H20 4re2 +O2+4H --．4re3 +2H20 反应产物随后发生水解： FeOH2 +H2O— Fe(0H) +H Fe3 +HEO-*'FeOH2 +H 04和铁锈的沉积： 2FeOH2 +Fe +H2O—}Fe3O4+6H Fe(OH)2++OH一— FeOOH+S20 在蚀孔外部，溶解氧还原： 02+2H20+4e--~40H一 铁锈的还原： 2FeOOH-*'F％o3+ H20 这一区域由于阴极产生的OH-导致pH值增大而钝化，并且部分地受到蚀孔内部阳极过程所释放的电子的阴极保护作用。这样就构成活化(孔内)一钝化(孔外)腐蚀电池，促使孔内金属不断溶解，蚀孔外表面发生氧的还原。由于点蚀的过程具有自催化特征，从而促进腐蚀破坏的迅速发展。 5 软化水腐蚀的影响因素 (1)溶解氧浓度的影响 软化水中的溶解氧对金属腐蚀起着重要的作用，它起着阴极去极化剂的作用，促进金属的腐蚀。即使在氧浓度很低的情况下，也能引起严重的腐蚀。随着氧含量的增加，腐蚀速度加快。 (2)Cl-的影响 氯离子的极化度高，半径小，因此具有很高的极性和穿透性，易优先吸附于金属表面，特别是在金属表面成膜有缺陷或薄弱处或者在有缝隙的地方及应力集中的小孔处密集。在孔蚀发展过程中，随着蚀孔内金属离子的不断增多，为保持电中性，孔外C1-优先向蚀孔内迁移，引起蚀孔内进一步酸化，使蚀孔内处于HCI腐蚀环境下，促使孔内金属的不断溶解，并伴随着H 的生成，反应如下： 2HCl+Fe-*'FeC12+H2 溶液中cl-的存在，加速了孔蚀的自催化腐蚀过程，Cl-浓度越高，孔蚀速度越快。(3)pH值的影响 碳钢在pH值为4~10的水中，腐蚀速率几乎不变，由溶解氧的浓度扩散控制整个腐蚀过程，
锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施
锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
水冷壁高温腐蚀的原因分析及预防措施 我厂#2炉在本次B 级检修中发现水冷壁存在高温腐蚀现象，高温腐蚀区域大约在D 层燃烧器与 层燃烧器之间, 在这一区域水冷壁高温腐蚀后，壁厚明显减薄，最薄处仅有5mm, 因而强度降低，极易造成水冷壁爆管和泄漏，危及锅炉安全运行。 针对水冷壁高温腐蚀问题,生产部、调度部、运行分场进行了多次分析和探讨，认为我厂水冷壁高温腐蚀的原因大致有以下几个原因： 1、我厂燃煤为山西贫煤，该煤种含硫及硫化物较多，高含硫量使煤在燃烧中产生较多的腐蚀性物质，直接导致水冷壁的高温腐蚀。同时，由于近年来煤炭市场供求关系的转换，煤质难以得到保证，由于煤质较杂多变，运行中往往引起煤粉变相，着火点推迟，燃烧速度低等一系列问题。 2、我厂锅炉为亚临界锅炉，饱和水温约为360 ℃，水泠壁温度可达400℃，在该条件下管壁被氧化，使受热面外表形成一层Fe 2O 3和极细的灰粒污染 层，在高温火焰的作用下，灰分中的碱土金属氧化物（Na 2O 、K 2O ）升华，靠扩散 作用到达管壁并冷凝在壁面上，与周围烟气中的SO 3化合生成硫酸盐。管壁上的硫 酸盐与飞灰中的Fe 2O 3及烟气中的SO 3作用，生成复合硫酸盐，复合硫酸盐在 550℃-710 ℃范围内呈液态，液态的复合硫酸盐对管壁有极强的腐蚀作用。 3、我厂入炉煤粉长期偏向，造成煤粉直接冲刷水冷壁，在水冷壁附近区域造成还原性气氧，导致高温腐蚀。 4、我厂为四角切圆燃烧锅炉。当一、二次风射流喷出燃烧器后由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响，使气流向背火侧水冷壁
锅炉形成水垢原因及其处理措施
锅炉形成水垢原因及其处理措施(1) 1 水垢的形成及性质 水垢的形成是一个复杂的物理化学过程,其原因有内因和外因两个方面。一是水中有钙、镁离子及其它重金属离子存在,是水垢形成的根本原因也叫内因;二是固态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属受热面上,是水垢形成的外因。当含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后,吸收高温烟气传给的热量,钙、镁盐类杂质便会发生化学反应,生成难溶物质析出。随着炉水的不断蒸发逐渐浓缩,当达到一定浓度时,析出物就会成为固体沉淀析出,附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上,形成一层“膜”,阻碍热量传递,这层“膜”称之为水垢。 水垢的组成或成分是比较复杂的,通常都不是一种单一化合物,而是以一种化学成分为主,并同时含有其它化学成分。按其水垢的化学成分,一般可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。 水垢是一种导热性能极差的物质,仅为锅炉钢材的十分之一到数百分之一(钢材的导热系数为46.5～58.2w/m.k),是“百害之源”。在各种水垢中,硅酸盐水垢最为坚硬,导热性能非常小,容易附着在锅炉受热面最强的蒸发面上,是危害最大的一种水垢。 2 水垢的预防 要保证锅炉不结垢或薄垢运行,就要加强锅炉给水处理,这是保证锅炉安全和经济运行的重要环节。预防水垢生成,通常采用下列方法来预防: 锅内水处理。此法主要是向炉水中加入化学药品,与炉水中形成水垢的钙、镁盐形成疏松的沉渣,然后用排污的方法将沉渣排出炉外,起到防止(或减少)锅炉结垢的作用。炉内加药水处理一般用于小型低压火管锅炉。锅内水处理常用的药品有:磷酸三钠、碳酸钠(纯碱)、氢氧化钠(火碱、也称烧碱)及有机胶体(栲胶)等。加药时,应首先将各种药品配制成溶液,然后再加入锅炉内。通常磷酸三钠的溶液浓度为5～8%,碳酸钠的溶液浓度不大于5%,氢氧化钠的浓度不大于 1～2%。加药方法有定期和连续加药两种。定期加药主要靠加药罐进行加药;连续加药则在给水设备前,将药连续加入给水中。对于蒸汽锅炉,最好采用连续加药法,这样可使炉内保持药液的均匀。凡采用锅内水处理的,应加强锅炉排污,使已形成的泥渣、泥垢等排出炉外,收到较好效果。
锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及预防措施
锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及预防措施 发表时间：2019-11-18T13:31:35.660Z 来源：《中国电业》2019年14期作者：侯启聪 [导读] 对大唐鲁北电厂2×330MW机组锅炉水冷壁产生高温腐蚀的原因进行分析。 摘要：对大唐鲁北电厂2×330MW机组锅炉水冷壁产生高温腐蚀的原因进行分析，认为其主要是主燃烧器区二次风和一次风配比不合理，造成风粉脱离，含粉气流贴壁冲刷，在水冷壁区域形成局部还原性气氛所致。文章针对锅炉水冷壁高温腐蚀的原因及预防措施，进行简要的剖析研究。 关键词：锅炉；水冷壁；高温腐蚀；燃烧 鲁北电厂330MW锅炉是采用美国燃烧工程公司(CE)的引进技术设计和制造的。锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用平衡通风、四角切圆燃烧方式，。锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1020t/h；机组电负荷为330MW(即TRL工况)时，锅炉的额定蒸发量为969t/h。 锅炉设计燃料为烟煤，收到基硫0.41%，校核煤种收到基硫0.6%。 1高温腐蚀的现象及原理 机组停备水冷壁防磨防爆检查发现，腐蚀严重的区域大都位于燃烧器喷出后射流的中下游。腐蚀区域的水冷壁表面一般呈黑褐色，外层松软、内层坚硬，剥落坚硬层后，垢状物与水冷壁管结合面处层蓝色。腐蚀区域大多水冷壁表面不清洁，有较多的灰沾污。大唐鲁北电厂1、2号炉水冷壁发现腐蚀区域水冷壁表面有未燃尽的煤粉附着，再往里有较多的黄色硫化物。 通过收集资料汇总发现，近几年山东省相继有多台电厂锅炉发生严重的水冷壁高温腐蚀，如黄台电厂8号炉（1000t/h）、华能德州电厂1-4号炉（1000t/h）、南定电厂1、2号炉（410t/h）、潍坊电厂1、2号炉（1000t/h）、青岛电厂1、2号炉（1000t/h）等，腐蚀最严重的锅炉水冷壁最小壁厚仅1.3mm，腐蚀速度2mm/a。上述各台锅炉发生高温腐蚀的区域基本相近，都在燃烧器出口射流中下游区域，高度在燃烧器中心线附近，且管子向火侧的正面点腐蚀速度最快。水冷壁发生高温腐蚀后，壁厚减薄，强度降低，容易造成爆管泄漏，影响锅炉安全运行。有腐蚀物分析基本可确定，大唐鲁北1号炉水冷壁高温腐蚀属于硫化物型高温腐蚀。这种腐蚀主要是由煤中的黄铁矿硫造成的。 2水冷壁高温腐蚀原因分析 2.1煤种问题 煤种是造成高温腐蚀的主要原因之一。煤中的硫和硫化物是形成腐蚀物质的基础，而煤的燃烧特性则直接影响贴壁还原性气氛的生成。 对发生高温腐蚀的锅炉所燃用煤质统计分析表明，大部分锅炉燃煤的含硫量均在1.2%以上，有些甚至高达3%。高含硫量使煤在燃烧中产生更多的腐蚀性，加速水冷壁腐蚀。根据山东省锅炉高温腐蚀情况普查结果，发生严重高温腐蚀的多为1000t/h以上高参数、大容量锅炉，中小型锅炉较少出现高温腐蚀。南定电厂1、2号炉均为410t/h锅炉，但也出现严重高温腐蚀，这其中有燃烧器结构布置方面的原因，但更重要的是煤质。 2.2炉内燃烧风粉分离 这是四角切圆燃烧锅炉普遍存在的问题。目前四角切圆燃烧锅炉普遍采用集束射流着火方式，一二次风间隔布置并以同一角度平行射向炉内。理想的着火应是一次风喷出后不久即被动量较大的二次风所卷吸，射流轨迹变弯，形成转弯的扇形面，并卷吸周围高温烟气，形成着火区，着火后的一次风被卷入二次风射流中燃烧。由于一次风射流混入动量大的二次风中，使火炬射流刚性加强，不易受干扰，从而在整个燃烧器区域内形成一个燃料与空气强烈混合的、稳定燃烧的旋转火炬。 但炉内实际燃烧过程并非如此。为保证稳定燃烧，一次风出口风速通常控制比较低（20—25m/s）,而二次风速一般在40—50m/s之间，从而一二风的射流刚性相差较大。一二次风射流喷出燃烧器后由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响，使气流向背火侧水冷壁偏转，此时刚性较弱的一次风射流比二次风偏转更大角度，从而使一二次风分离。一二次风的刚性相差越大，这种分离现象越明显。由于部分一次风射流偏离二次风，煤粉在缺氧状态下燃烧，在射流中下游水冷壁附近形成还原性气氛，这是引发高温腐蚀的一个重要原因。 2.3运行调整方面 2.3.1配风状况差 锅炉二次风门普遍采用气动执行机构控制，由于种种原因风门控制大都较乱，加上锅炉一二次风配比不合理，炉内配风状况很差。这也是造成一二次风混合不完全，煤粉着火和燃尽差，煤粉贴壁燃烧的原因之一。 2.3.2燃烧配风状况差 部分锅炉设备由于辅机设备问题，造成满负荷工况供风不足。如潍坊电厂1、2号炉由于排烟温度低，空预器积灰严重，阻力增大，造成送、引风机出力不足，满负荷运行时炉膛出口氧量不足1%（设计值为4%），远远不能满足锅炉正常燃烧要求。由于总风量不足，使燃烧器区域的缺氧燃烧状况更加严重，对预防高温腐蚀非常不利。 通过以上分析，认为鲁北1号炉高温腐蚀的主要原因是:锅炉长期高负荷、大煤量运行工况下，主燃烧器区二次风和一次风配比不合理，一次风粉射流在炉内上升过程中，受到刚性较强的二次风射流的挤压和下游二次风射流的牵引，造成风粉脱离，含粉气流贴壁冲刷，在水冷壁区域形成局部还原性气氛。而给煤量大大偏离设计值造成的入炉煤粉浓度加大，以及含硫量的增高加剧了腐蚀的速度。 3预防高温腐蚀的措施方法 造成高温腐蚀的主要原因是煤质、设备、运行三个方面。从目前情况看，要改变煤种非常困难，依靠燃烧调整来预防高温腐蚀也有一定难度且效果不理想，因此，只有通过设备改造来预防高温腐蚀才是最根本有效的方法。 3.1侧边风技术 所谓侧边风就是在高温腐蚀区域的上游水冷壁或在高温腐蚀区域水冷壁上安装喷口，向炉膛内通入空气。采用侧边风的主要目的是改变水冷壁高温腐蚀区域的还原性气氛，增加局部含氧量。一般情况下以二次风作为侧边风的风源。根据侧边风结构及布置方式又分为贴壁型和射流型2种。贴壁型侧边风一般采用在水冷壁鳍片上开孔的方式，开孔位置在高温腐蚀区域内，依据腐蚀面积大小决定开孔数目的多少。二次风有小孔进入炉膛后，受炉内烟气运动影响，很快偏转附着于水冷壁管上，在高温腐蚀区域水冷壁表面形成一层空气保护膜。贴
锅炉腐蚀原因及预防
锅炉腐蚀原因及预防 锅炉腐蚀原因分析 1、锅内氧腐蚀形貌特征分析 a.腐蚀部位一般位于水位线附近; b.一般为点状的高于金属表面的包状物，外表面为黄褐色到砖红色不等，包状物内多为黑色粉状物，含有一定水份; c.去除包状物后金属表面为一圆状深坑; d.锅炉一般有带水停用的现象。 2、锅内溶解氧腐蚀成因分析 a.锅内氧腐蚀属于电化学腐蚀，锅水是一种电介质，由于水位线附近锅水溶解氧的浓度较高，形成了腐蚀电池; b.腐蚀电池是指:不同金属的电偶腐蚀电池、浓差腐蚀电池、温差腐蚀电池，金属化学成份的不均匀、金相组织的不均匀、应力大小的不同、表面损伤情况或保护膜的破坏等可形成腐蚀电池; c.钢材等在各自盐类溶液中不能产生平衡电位(电位平衡了腐蚀就停止了)，即容易发生腐蚀(锌铜金不易腐蚀)。 锅内溶解氧腐蚀的预防 a.定期煮炉，清除金属表面的腐蚀产物，并在金属表面形成完整的保护膜; b.运行时保持锅水碱度和ph值符合要求(可以选择给水加氨，使给水ph值符合水、汽质量要求，以减缓氧腐蚀); c.给水除氧或锅内加药除氧; d.减少锅水中氯离子含量; e.加强停炉保养，长期停炉宜用干法保养(烘干或吹干后密封，放置除湿剂，将水汽接管用盲板全部隔断);短期停炉宜用湿法保养(充氮或采用防护药品除氧)或热保养法(保持炉温、保持锅内蒸汽压力大于大气压，防止空气侵入);临时停炉时宜用充水带压保养(加温后去火,将水加满并保持一定压力, 防止外界空气侵入)。 3、管内壁腐蚀
3.1.1溶解氧腐蚀 由于Fe与02. C02之间存在电位差，形成无数个微小的腐蚀电池, Fe是电池中的阳极，溶解氧起刚极去极化作用，Fe 比02等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中，腐蚀加重，pH 值介于4^13之间，金属表面形成致密的保护膜(氢氧化物)，腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比，随若给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3.1.2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通，造成管道内璧结垢。垢下腐蚀介质浓度高，又处于停滞状态，会使管内壁发生严重的腐蚀，这种腐蚀与炉水的局部浓縮有关。如果补给水或因凝汽器泄漏(河水)使炉水含碳酸盐，其沉积物下局部浓縮的炉水(沉积着高浓度的0H-)pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含C1-的天然水，水中的MgCl2. CaC12 将进入锅炉、产生强酸HC1.这样沉积物下浓缩的炉水( 很高浓度的时) pH值快速下降，而发生对金属的酸性腐蚀。 3.1.3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩，浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物，当管壁表而局部碱浓度超过40%时，会释放出氢气，从而形成金属表面深而广的腐蚀，也称延性腐蚀。 3.1.4氢损伤(氢损伤实际就是酸性腐蚀) 一般情况下给水与管壁(Fe)发生反应生成H2和Fe301.保护膜Fe304阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走，当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe203和Fe0. Fe203. Fe0比较疏松、附着性很差，有利于H2向管壁金属的扩散，高温下品界强度低, H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4. 管壁金属脱碳，CH4 积聚在晶界上的浓度不斷升高，形成局部高压以致应力集中，晶界断裂，产生微裂纹并发展成网络，导致金属强度严重降低，使金属变脆而断裂。
锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施
锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施 Cause Analysis and Protective Measues to High-temperature Corrosion On Heating Surface of Boiler 张翠青 （内蒙古达拉特发电厂，内蒙古达拉特 014000） [摘要]达拉特发电厂B&WB-1025/18.44-M型锅炉在九八及九九年#1、#2炉大修期间，检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀，根据腐蚀部位、形态和产物进行分析，锅炉受热面的腐蚀属于高温腐蚀，其原因主要与炉膛结构、煤、灰、烟气特性及运行调整有关，并提出了防范调整措施。 [关键词] 锅炉受热面；高温腐蚀；机理原因分析；防范措施
达拉特发电厂#1～#4炉是北京B&WB公司设计制造的B&WB-1025/18.4-M型亚临界自然循环固态排渣煤粉炉。锅炉采用前后墙对冲燃烧方式。设计煤种为东胜、神木地区长焰煤。在九八及九九年#1、#2炉大修期间，检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀，两台炉腐蚀的产物、形状及部位相似。腐蚀区域水冷壁在标高16～38米之间及屏式过热器、高温过热器沿管排高度，腐蚀深度在0.4～1.0mm之间，最深处达1.7mm，腐蚀面积达500平方米左右。腐蚀给机组安全运行带来严重隐患。 1.腐蚀机理原因 1.1锅炉炉膛结构 锅炉炉膛结构设计参数见下表： 高40%多，同时上排燃烧器至屏过下边缘高度值比推荐范围的下限还低1.8米，这就导致燃烧器布置过于集中、燃烧器区域局部热负荷偏大、该区域内燃烧温度过高，实测炉膛温度达1370～1430℃。燃烧温度偏高直接导致水冷壁管壁温度过高，理论计算该区域水冷壁表面温度为452℃。大量的试验研究表明当水冷壁管壁温度大于400℃以后，就会产生明显的高温腐蚀。 1.2 煤、灰、烟气因素 蒙达公司实际燃煤是东胜、神木煤田的长焰煤和不粘结煤的混煤。：燃煤中碱性氧化物含量较高，灰中钠、钾盐类含量高，平均值达3.85%，含硫量偏高。 1.3 运行调整不当 为了分析运行调整因素对腐蚀的影响，在A、B侧水冷壁标高20、25、28米处安装了三排烟气取样点，每排三个，共18个。分析烟气成分后发现，燃用含硫量高的煤种时，由于燃烧配风调整不合理，省煤器后氧量偏大（实侧值 气体，加剧了高温腐蚀的产生与发展。 4.35%），导致燃烧过程中生成大量的SO 2 2.腐蚀类型 所取垢样中，硫酸酐及三氧化二铁的含量最高，具有融盐型腐蚀的特征，属于融盐型高温腐蚀。从近表层腐蚀产物的分析结果看，S和Fe元素含量最高，具有硫化物型腐蚀特征，说明存在较严重的硫化物型腐蚀。因此，达拉特发电厂的锅炉高温腐蚀是以融盐型腐蚀为主并有硫化物腐蚀的复合型腐蚀。 3.防止受热面高温腐蚀的措施 2.1.采用低氧燃烧技术组 由于供给锅炉燃烧室空气量的减少，因此燃烧后烟气体积减小，排烟温度下 的百分数和过量空气百分数之间降，锅炉效率提高。燃油和煤中的硫转化为SO 3 的转化明显下降。的关系是，随着过量空气百分数的降低，燃料中的硫转化为SO 3
不锈钢腐蚀的机理
不锈钢腐蚀的机理 1 氯离子对不锈钢腐蚀的机理 在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高[1 ] 。 氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为 2 穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合 ,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子,与金属形成氯化物,氯化物与 法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。 2 应力腐蚀失效及防护措施 2. 1 应力腐蚀失效机理[2 ] 在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。所谓应力腐蚀,就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。应力腐蚀一般都是在特定条件下产生: ①只有在拉应力的作用下。②产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及H2SO4 、H2S 溶液中才容易发生应力腐蚀。③一般在合金、碳钢中易发生应力腐蚀。研究表明,应
余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8664-36 余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措 施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 余热锅炉是余热回收的主要手段之一，其特点为热负荷不稳定、烟气中含尘量大、烟气有腐蚀性。下面，简述积灰和腐蚀形成的机理，以及积灰和腐蚀的防范。 1．积灰形成的机理 余热锅炉受热面上的积灰一般可分为松散性、粘附性和粘结性三种。 (1)松散性的积灰。由于分子引力和静电引力的作用而形成，主要发生在低温区的锅炉受热面上，一般是小于200mm的微小颗粒，大部分是10~50μm。它往
往在管子背部形成，只有在烟速很小或烟尘颗粒很细时才会在管子的正面形成。这种积灰会大大恶化传热效果，但很容易用机械清灰法除掉。 (2)粘附性的积灰。主要是在烟尘中含有较多低熔点金属元素的情况下形成，这些金属元素的氧化物或硫化物，在高温烟气中大都呈气态，烟温降低时即形成凝结物，变成粘附性较强的物质。它对管子表面附着力很强，易积成封闭性的灰环，如不施加外力一般不会自行脱落。但因质地较松软，即使积灰厚度增加也不会结成硬壳，通过振打吹扫即可清除。 (3)粘结性的积灰。产生在高温区和“过渡温区”。当烟气对管子横向冲刷时，主要在管子的正面形成，会引起烟气阻力迅速增加，直到烟道完全堵塞被迫停炉为止。粘结性积灰是烟尘颗粒呈熔融状态或呈粘性状态所引起的，也可能是活性固体颗粒与烟气中某些成分起化学反应，在积灰的沉积层上发生了二次物理
锅炉水冷壁高温腐蚀
大型锅炉水冷壁高温腐蚀 调研报告 上海锅炉厂有限公司 二○○二年三月十五日 目录 1．前言 (2) 2．产生高温腐蚀的机理和条件 (2) 3．高温腐蚀发生在大型贫煤锅炉上的主要原因 (3) 4．大型锅炉水冷壁高温腐蚀的部位及预防措施 (5) 5．水平浓淡分离燃烧技术在防止高温腐蚀方面的应用 (7) 6．石洞口电厂#3、#4炉改造情况 (11) 7．大型锅炉炉内水冷壁发生高温腐蚀的判据 (14) 8．结论 (15) 1．前言 我国许多地方的电厂，不少燃用无烟煤、贫煤、劣质烟煤的大型锅炉投运后，炉内水冷壁都不同程度的存在高温腐蚀。这种情况，无论是在我国上海、哈尔滨、东方三大锅炉厂自行设计制造的锅炉，还是在国外日本三菱、法国斯坦因、英国巴布科克、加拿大巴威等公司设计制造的锅炉，其燃烧器高温区域，水冷壁都有高温腐蚀现象发生，而且遍及各种炉型。以水循环方式分，有自然循环、控制循环和直流锅炉；以燃烧方式分，有四角切圆、前后墙对冲和W型火焰燃烧器等许多典型设计。通过调研，我们发现水冷壁管壁腐蚀速度一般为0.8~1.5mm/104h，腐蚀后的管壁减薄
形貌较多，一般是分层减薄，而管壁向火侧减薄较快。 2．产生高温腐蚀的机理和条件 在燃煤锅炉中，高温腐蚀分三种类型：硫酸盐型、氯化物型和硫化物型。硫酸盐型腐蚀主要发生高温受热面上；氯化物型腐蚀主要发生在大型锅炉燃烧器高温区域的水冷壁管上；硫化物型腐蚀主要发生在大型锅炉水冷壁管上。水冷壁的高温腐蚀通常是由这三种类型腐蚀复合作用的结果。 硫酸盐型高温腐蚀的形成：在炉内高温下，煤中的NaCl中的Na+易挥发，除一部分被熔融的硅酸盐捕捉外，有一部分与烟气中的SO3发生反应，形成Na2SO4；另一部分是易于挥发性的硅酸盐，与挥发出的钠发生置换反应，而释放出来的钾，与SO3化合，生成K2SO4。而碱金属硫酸盐（Na2SO4、K2SO4）有粘性，且露点低。当碱金属硫酸盐沉积到受热面的管壁后会再吸收SO3，并与Fe2O3、Al2O3作用生成焦硫酸盐（Na·K）2S2O7。这样一来，受热面上熔融的硫酸盐（M2SO4）吸收SO3并在Fe2O3、Al2O3作用下，生成复合硫酸盐（Na·K）（Fe·Al）SO4，随着复合硫酸盐的沉积，其熔点降低，表面温升升高。当表面温升升高到熔点，管壁表面的Fe2O3氧化保护膜被复合硫酸盐破坏，使管壁继续腐蚀。另外，附着层中的焦硫酸盐（Na·K）2S2O7。由于熔点低，更容易与Fe2O3发生反应，生成（Na·K）3Fe（SO4）3，即形成反应速度更快的熔盐型腐蚀。 氯化物型腐蚀的形成：在炉内高温下，原煤中的NaCl中的易与H2O、SO2、SO3反应，生成硫酸盐（Na2SO4）和HCl气体。同时凝结在水冷壁上的NaCl也会和硫酸盐发生反应，生成HCl气体，因此，沉积层中的HCl浓度要比烟气中的大得多，致使受热面管壁表面的Fe2O3氧化保护膜
热水锅炉的氧腐蚀及其防止实用版
YF-ED-J2518 可按资料类型定义编号 热水锅炉的氧腐蚀及其防 止实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
热水锅炉的氧腐蚀及其防止实用 版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 近几年来，由于贯彻执行GB1576-1996《低 压锅炉水质标准》，锅炉损坏率大大降低。但 是，通过现场调查发现我处的热水锅炉氧腐蚀 的问题却变得突出起来。 热水锅炉因温度低、水容量大，而且无明 显的蒸发和浓缩现象，锅水中杂质的结垢速度 缓慢得多。在给水硬度符合要求的条件下，热 水锅炉的损坏主要是由于锅炉的氧腐蚀。 热水锅炉循环水量大。带入锅内的溶解氧 也多，由于溶解氧的存在，金属铁会在锅水中
发生电化学腐蚀，产物被带到受热面上，容易与其他杂质形成导热性能极差的氧化铁垢，随着氧化铁垢的增多，导致锅筒鼓包、爆管等，而且还会发生垢下腐蚀。若构件表面吸附的水膜呈酸性或碱性，金属构件会发生吸氧腐蚀，随着锅水温度、pH值及溶解氧含量的变化，可生成铁垢。 锅水中溶解氧浓度不同，会引起金属表面电位发生变化，形成浓差腐蚀，氧浓度大的部位失去电子，发生氧化反应，溶解氧浓度越大，相应的电极电位越高，腐蚀越严重。为了防止溶解氧分布不均造成的浓差腐蚀，除进行必要的水处理之外，还要注意采用焊接结构的构件，焊口上不要出现焊瘤、咬边、未焊透等缺陷。
锅炉氧腐蚀危害介绍
锅炉氧腐蚀危害介绍 腐蚀一词指的是材料在周围环境介质的化学或电化学作用下发生的破坏。 氧腐蚀是锅炉系统中最常见的腐蚀形态。锅炉给水一般都与大气接触，水中溶解氧含量很高，这就为锅炉系统氧腐蚀提供了充分条件。当锅炉给水不采取除氧措施或除氧不当时，溶解氧将全部或部分进入锅炉系统，造成给水管路、水箱、省煤器、汽包、蒸汽管路以及凝结水系统的氧腐蚀，这种腐蚀对金属构件强度的损坏是十分严重的。例如，某厂的0.37Mpa、9.5t/h锅炉，当给水氧浓度为0.5mg/L时，试片的腐蚀速度为0.7mm/a，每隔五六年炉管就发生腐蚀穿透事故，汽包壁的蚀坑深度达总厚度的1/3。在锅炉给水未除氧的情况下，锅炉往往运行3～5年，甚至1～2年后，锅炉内壁的腐蚀深度即达2～3mm，严重地影响它们的安全运行。 热水锅炉的氧腐蚀更为严重。国家某权威机构曾对在用的800台采暖锅炉进行调查，结果表明，发生腐蚀的锅炉就有755台，占95%，其中严重腐蚀的约占10%～15%，腐蚀泄漏约占5%～8%，由于腐蚀而花的正常检修费用达近百万元。我国热水锅炉的设计寿命为15年，由于腐蚀等原因，目前一般只能运行5～8年，仅为设计寿命的1/2～1/3。同时，热水锅炉的腐蚀泄漏常常发生在最严寒的冬季采暖期，供热中断直接影响到居民的正常生活。 锅炉系统氧腐蚀的特征为溃疡腐蚀，常常在金属表面生成许多直径为1～30mm的鼓包。其表面颜色由黄褐色到砖红色等不等，主要成分为氧化铁。次层为黑色粉末状物，为四氧化三铁。有时，在腐蚀物的最深处，紧靠金属表面，还存在一个黑色层，为氧化亚铁。将这些腐蚀产物清除后，便露出蚀坑。 溶解氧腐蚀之所以呈溃疡状，与差异充电池的形成有关。氧腐蚀的