锅炉水处理结垢与防腐.docx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《锅炉水处理结垢与防腐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《锅炉水处理结垢与防腐.docx(28页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、结垢与防腐第一节 锅炉水垢的结生和清除锅炉结垢的原因及其危害锅炉结垢的原因给水进入省煤器和锅炉后,水温逐渐升高,促使水中的某些钙、镁盐类的溶解度下降,当达到饱和程度以后,温度继续升高,便有盐类物质沉淀出来成为水垢。水在锅内不断蒸发成蒸汽,但蒸汽中很少带走盐类物质,因此,难溶的盐类物质便在锅水中不断浓缩,当浓缩到一定程度时,便沉淀出来成为水垢。水在被加热和蒸发的过程中,水中的碳酸氢钙、碳酸氢镁等钙镁盐类因发生化学反应,从易溶于水的物质转变成难溶于水的碳酸钙、氢氧化镁等物质而析出成为水垢。水垢的危害水垢的导热性一般都很差。不同的水垢因其化学组成不同、内部孔隙或缝隙不同、水垢内各层次结构不同等原因,
2、导热性也各不相同。各种水垢的导热系数如表8-l所示。水垢的导热系数大约仅为钢材导热系数110一1100。这就是说,假设有0.1mm厚的水垢附着在金属壁上,其热阻相当于钢管加厚了几mm到几十mm。水垢的导热系数很低是水垢危害性大的主要原因。 表8-1 钢和各种水垢的平均导热系数名 称导热系数W/(m)钢 材46.4069.60碳 黑0.0690.116氧气铁垢0.1160.232硅酸钙垢0.0580.232硫酸钙垢0.582.90 碳酸钙垢0.586.96 水垢的危害可归纳如下: 1、浪费燃料、降低锅炉热效率。水垢会降低锅炉和热交换设备的传热效率,增加热损失。这是因为水垢的导热性差,严重阻碍传热
3、所致。有人估算,锅炉的水冷壁管内结垢1mm厚,燃煤消耗量大约增加10。 2、影响锅炉安全运行。水垢能引起锅炉水冷壁管的过热,导致管子鼓包和爆管事故。锅炉的水垢常常生成在热负荷很高的水冷壁管上,因水垢的导热性很差。导致金属管壁局部温度大大升高。当温度超过了金属所能承受的允许温度时,金属因过热而蠕变,强度降低。在管内工作压力下,金属管会发生鼓包、穿孔和破裂,引起锅炉的爆管典故。 3、水垢能导致垢下金属腐蚀。锅炉水冷壁管内行水垢附着的条件下,从水垢的孔、缝隙渗入的锅水,在沉积的水垢层与管壁之间急剧蒸发。在水垢层下,锅水可被浓缩到很高的浓度。其中,有些物质在高温高浓度的条件下会对管壁金属发生严重的腐蚀
4、,如NaOH等。结垢、腐蚀过程相互促进,会很快导致水冷壁管的损坏,以致锅炉发生爆管事故。 4、降低锅炉出力。锅炉结垢后,由于传热性变差,要达到锅炉额定出力,就需要多消耗燃料。炉膛容积及炉排面积是一定的,燃料消耗受到限制,因此锅炉的出力就会降低。 5、降低锅炉使用寿命。水垢结生得太快太多,迫使锅炉不得不提前检修。为了保证生产的安全,避免生产中突然发生事故,不得不把锅炉或热力设备停下来,进行检修检查,并用化学清洗的方法清除水垢。检查或除垢工作还会增加设备检修工作量和检修费用,延长停用和检修时间,从而降低锅炉实际运行时间,造成较大经济损失。 为了防止锅炉结垢,必须通过有效的水处理措施,严格控制锅炉给
5、水的水质,符合相关标准的要求,同时在锅炉运行的全过程始终对锅水品质进行严格的监督,确保锅炉安全、经济、稳定运行。水垢的种类、性质及其鉴别方法水垢的种类与性质碳酸盐水垢:主要成分是钙、镁的碳酸盐,多呈白色或灰白色。硫酸盐水垢:主要成分是硫酸钙,多呈白色或黄白色,特别坚硬、密实,手感滑腻。硅酸盐水垢:成分比较复杂,主要是硅酸钙、硅酸镁等硅酸化合物,多呈灰白色或灰褐色。氧化铁垢:主要成分是铁的氧化物,多呈灰黑色或棕褐色,质地疏松;赤铁垢(三氧化二铁)为高温氧化产物,质地较致密。混合水垢:是由上述各种水垢组成的混合物,因而颜色复杂,但可以分出层次。油垢:成分很复杂,但油脂含量在5%以上,多呈黑色,表面
6、不光滑,有坚硬的,也有疏松的。水垢的鉴别方法碳酸盐为主的水垢鉴别取灰白色或白色固体垢样,放入小烧杯中,加入5%到8%盐酸,垢样大部分溶解并产生大量气泡,即二氧化碳,反应结束后溶液中酸不溶物较少。硫酸盐为主的水垢鉴别取黄白色或白色固体垢样,放入小烧杯中或试管中,加入盐酸,垢样溶解很少,无气泡或很少气泡产生,在酸溶液中加入10%的氯化钡溶液数滴,溶液混浊,有大量白色沉淀物(硫酸钡)生成。硅酸盐为主的水垢鉴别垢样呈灰白色,常温下在盐酸溶液中几乎不溶解,加热后除二氧化硅外其他成分部分的缓慢溶解。有透明状三氯沉淀物,加入1%氟化氢或氟化钠可有效溶解。氧化铁为主的水垢鉴别垢样呈棕褐色,常温下在稀盐酸中可缓
7、慢溶解,溶液呈黄绿色,加氢氟酸或者在硝酸中能够较快溶解,溶液呈黄色。混合水垢鉴别将垢样放入稀盐酸中可部分溶解,产生气泡及二氧化碳,且溶液中有残留水垢的碎片或泥状物,可再加氟化氢或氟化钠,残留碎片可溶解。油垢鉴别将垢样研碎,加入乙醚后溶液呈黄绿色。常用的除垢方法及其适用条件和要求锅炉常用的除垢方法有机械除垢法、栲胶除垢法和化学清洗除垢法三种,其中以化学清洗除垢法的效果最佳,被普遍采用。锅炉常用的除垢方法:(1)积机械除垢法又称人工除垢法,即使用扁铲、钢丝刷和机动吸管器等工具将水垢剥离后除去,该法可能损伤锅炉金属表面,应尽量少采用和不采用。(2)栲胶除垢法即用栲胶溶液使水垢疏松脱落,该法对某些难溶
8、的水垢彻底清除,因此较少采用。(3)化学清洗除垢包括酸洗除垢和碱洗除垢两种方法酸洗除垢的原理:是使用酸(通常为盐酸)、缓蚀剂和添加剂等化学药品组成的水溶液及相应的工艺条件,采用循环清洗或循环和静态浸泡相结合的方法,清除锅内水垢和其它沉积物,酸洗后必须进行中和,钝化处理,以防金属腐蚀。碱洗除垢(又称碱除垢)的原理,一是通过碳酸钠、磷酸三钠等碱性药剂在水溶液中水解形成的氢氧化纳和油脂性羧酸化合物反应,生成可溶于水的藻类,藻类具有表面活性剂作用,并对难溶性矿物质发生乳化反应;二是氢氧化钠能与难溶的硅酸盐垢反应生成可溶性的硅酸钠。三是,碳酸钠和磷酸钠溶液对硫酸盐水垢可以转化成松软的物质,磷酸钠在锅内还
9、能对水垢发生渗透和分解作用,使水垢松动脱落。锅炉化学清洗及其质量要求锅炉化学清洗条件对于新建锅炉,通常化学清洗,要求除去在制造过程中形成的高温氧化皮以及在存放、运输和安装过程中所产生的腐蚀产物、焊渣和设备出厂时涂覆的油脂类防护剂等各种附着物。对于运行锅炉通过化学清洗要求除去在金属受热面上集聚的氧化铁垢、钙镁水垢、铜垢、硅酸盐垢和油脂等物质。锅炉出现下列情况之一时,即可对其进行化学清洗:结垢面积,锅炉受热面被水垢覆盖面积达80%以上。水垢厚度,热水锅炉和无过热器的蒸汽锅炉,水垢平均厚度在1.0mm以上;有过热器的蒸汽锅炉,水垢平均厚度在0.5mm以上。污垢程度,新安装的锅炉或长期停用的锅炉,受热
10、面上有明显的油污或锈蚀。(2)锅炉化学清洗工艺锅炉化学清洗,是保持锅炉受热面内表面清洁,防止受热面因结垢腐蚀,引起设备事故,以及提高锅炉水汽质量的必要措施之一。新锅炉煮炉清洗工艺,新安装工业锅炉应当按照GB50273工业锅炉安装工程施工及验收规范的规定,进行煮炉清洗,煮炉药剂及加药量按照锅炉技术文件的规定。当无规定时,可以根据锅内锈污程度,参照下表选用。采用氢氧化钠:油污锈蚀较少加药量量在2到3千克每立方米锅水,油污无锈蚀较多时加药量在3到4千克每立方米锅水。采用碳酸钠:油污无锈蚀较少时加药量量在3到4.5千克每立方米锅水,油污锈蚀较多采用4.5到6千克每立方米锅水。采用磷酸三钠:油污锈蚀较少
11、时加药量在2到3千克每立方米锅水,油污锈蚀较多时加药量3到5千克每立方米锅水,相当于磷酸根浓度,在油污锈蚀较少时加药量在500到750毫克每升,油污锈蚀较多时加药量在750到1250毫克每升。2)在用工业锅炉化学清洗工艺在用工业锅炉化学清洗前,应当预先清除锅内堆积的沉渣和污物;如果有堵塞的管道,应当尽量预先进行疏通;3)电站锅炉化学清洗工艺电站锅炉的化学清洗工艺控制,应当符合火力发电厂锅炉化学清洗着导则的要求。(3)锅炉化学清洗质量要求1)工业锅炉清洗质量要求 清洗以碳酸盐或者氧化铁为主的水垢,除垢面积应当达到原水垢覆盖面积的80以上。 清洗硅酸盐或者硫酸盐水垢,除垢面积应达到原水垢覆盖面积的
12、60以上。 用腐蚀指示片测量的腐蚀速度小于6g/(m2h),腐蚀总量不大于80g/m2。 金属表面形成较好的钝化保护膜,不出现明显的二次浮锈,并且无点蚀。 必要时可以通过割管检查水冷壁管的除垢效果。清洗后,清洗单位应该采取有效措施清除锅内残留的垢渣,确保锅内所有的管子畅通无阻。如果清洗前已经堵塞的管子,清洗后仍然无法疏通畅流的,锅炉使用单位应该请具有相应资质的单位修理更换。 2)电站锅炉清洗质量要求被清洗的金属表面清洁,基本上无残留氧化物和焊渣,无镀铜现象,无明显金属粗晶析出的过洗现象。 除垢率应当大于90%。 用腐蚀指示片测量的腐蚀速度小于8g/(m2h),腐蚀总量不大于80g/m2。 金属
13、表面形成良好的钝化保护膜,不出现二次浮锈,无点蚀。 固定设备上的阀门等不受到损伤。 必要时,对水冷壁、省煤器等进行割管检查,确定清洗效果。(4) 锅炉启动时水处理操作和化学监督 停(备)用机组启动时化学监督 备用或检修后的机组投入运行时,应及时投入除氧器,并使溶氧合格。新的除氧器投产后,应进行调整试验,以确定最佳运行方式,保证除氧效果。如给水溶氧长期不合格,应考虑对除氧器结构及运行方式进行改进。 机组启动时应冲洗取样器。冲洗后应按规定调节样品流量,保持样品温度在30以下(南方地区夏季不宜超过40)。 锅炉启动后,发现炉水浑浊时,应加强锅内处理及排污,或采取限负荷、降压运行等措施,直至炉水澄清,
14、炉水pH值偏低时,应加入NaOH处理。 停(备)用机组启动时的水、汽质量标准 锅炉启动后,并汽或汽轮机冲转前的蒸汽质量,可参照下表1的规定控制,并在机组并网后8h 内应达到表2的标准值。表1汽轮机冲转前的蒸汽质量炉型锅炉过热 蒸汽压力MPa氢电导率(25)s/cm二氧化硅铁铜钠g/kg汽包炉3.85.83.0080505.81.0060501520直流炉0.5030501520锅炉启动时,给水质量应符合GB/T12145的规定,在热启动时2h 内、冷启动时8h 内应达到表2的标准 表2锅炉启动时给水质量炉型锅炉过热 蒸汽压力MPa硬度 mol/L氢电导率(25)s/cm铁溶解氧二氧化硅g/kg
15、汽包炉3.85.810.0150505.912.65.01004012.65.01.00753080直流炉00.50503030直流炉热态冲洗合格后,启动分离器水中铁和二氧化硅含量均应小于100g/L。 机组启动时,凝结水质量可按表3的规定开始回收。 表3机组启动时,凝结水回收标准外状硬度,mol/L铁2)二氧化硅铜g/L无色透明10.08080301)对于海滨电厂还应控制含钠量不大于80g/L.2)凝结水精处理正常投运,铁的控制标准可小于1000g/L。机组启动时,应严格监督疏水质量。当高、低压加热器的疏水含铁量不大于400g/L 时,可回收。5.锅炉的结垢防止水垢和水渣某些杂质属于给水既有
16、锅炉后在高温高压和蒸发浓缩的作用下,部分杂质会从锅水中析出固体物质,并附着在受热面上的现象称为结垢。其中,在受热面水侧金属表面上结生的固态附着物称为水垢,其它不在受热面上附着的析出物,如悬浮物、沉渣等称为水渣,水渣往往附在锅筒汽水分界面上或沉积在下联箱底部,多数可以通过连续排污和定期排污排出锅炉。但是,如果排污不及时或排污量不足,有些水渣会随着锅水循环,沾附在受热面面上形成二次水垢。(2)”隐藏”现象的机理易溶盐类包括硫酸钠、硅酸钠和磷酸钠等,其隐藏现象又称盐类暂时消失现象。表现在,当锅炉负荷升高时锅水中的易容盐浓度明显降低,有时还伴随着锅水的pH值升高,当锅炉负荷降低时,锅水中的易溶盐浓度明
17、显升高,有时还伴随着锅水的的pH值降低,当温度越高这种隐藏现象越容易发生。预防易溶盐“隐藏”现象的措施,主要是通过降低锅水中的钠盐含量,特别是控制磷酸钠的含量在合适范围之内;其次是保持正常的锅炉运行工况,避免高负荷运行。锅炉水的磷酸盐处理 为了防止锅炉产生钙垢和碱性腐蚀,在给水中加入磷酸盐,促使给水中进入锅内的钙、镁离子不会形成水垢,而是生成磷酸钙、磷酸镁的胶状沉淀,并通过排污排出。锅炉水的氢氧化钠处理锅水氢氧化钠处理,是指为了防止锅炉腐蚀,向锅水中加入适量氢氧化钠的一种锅内加药水处理方法。第二节 锅炉汽水系统的腐蚀及其防止1.腐蚀的定义、分类以及锅炉汽水系统中常见的腐蚀形式 (1)腐蚀的定义
18、及分类金属腐蚀是指其表面和周围介质(如空气、水等)发生化学或电化学反应,而遭到破坏(包括固有的外观形态以及物理和化学性能)的现象。根据腐蚀过程的机理,金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种,锅炉腐蚀中多数属于电化学腐蚀。腐蚀的原因氧腐蚀 锅炉给水一般都与大气进行了充分的接触,水中的溶解氧基本饱和,因此给水管路和省煤器均可能发生氧腐蚀。如果锅炉没有省煤器或使用铸铁省煤器,水中的溶解氧大部分或全部进入锅内,其中一部分氧会造成锅筒的水侧和下降管内的溃疡型腐蚀坑,另一部分氧被蒸汽带走,造成蒸汽管路和凝结水管路的局部腐蚀。酸腐蚀 在锅炉给水系统中,由于大量存在二氧化碳,会引起强烈的酸腐蚀。在锅筒内部,当锅
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 锅炉 水处理 结垢 防腐
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内