锅炉结垢与腐蚀的成因及防范措施
【摘要】在锅炉运行中，锅炉的结垢和腐蚀会给锅炉安全运行带来很大影响，所以了解锅炉结垢和腐蚀的成因，尽量去规避这些问题带来的危害是十分必要的。本文通过分析结垢和腐蚀的危害及产生原因，寻找相应的防范措施，为促进锅炉的安全运行提供了很好的参考。
【关键词】锅炉；结垢；腐蚀；危害；成因；防范措施
1.前言
锅炉的结垢和腐蚀是锅炉维护和检修中应重点关注的问题，因为结垢和腐蚀会给锅炉带来的各种问题，不仅威胁到锅炉的安全运行，而且大大增加锅炉的维护和检修成本，缩短锅炉的使用寿命。对于锅炉的结垢和腐蚀问题，我们应深入分析其产生的原因，及时采取有效防范措施，为锅炉的安全、节能、经济运行提供有力保障。
2.锅炉结垢
2.1结垢的危害
（1）影响传热效果由于水垢的导热系数只有钢材的几十分之一，锅炉受热面结水垢必然造成传热效率降低。据估算锅炉受热面水垢厚度每增加1mm，传热效率即降低5%以上。
（2）影响安全运行锅炉的受热面温度一般要比炉水的温度高六到十度左右,但是水垢的存在，会使受热面的温度升高，金属过热产生蠕变,从而导致金属鼓包甚至爆破，严重影响锅炉的安全运行。
（3）增加大气污染锅炉受热面结垢必然导致热效率下降，要保证锅炉出力必须加大燃料的用量，燃料特别是煤的用量增加，会增加大气污染，影响空气质量。
（4）破坏水循环受热面特别是水冷壁管、对流管等内部结垢，会影响正常的锅炉水汽循环，造成循环阻滞，破坏正常的水循环。
2.2. 结垢的原因
（1）碳酸盐、硫酸盐水垢
碳酸盐、硫酸盐水垢形成的原因是由于锅炉给水中存在钙、镁盐类，其重碳酸盐在高温锅水中会转化为碳酸盐，碳酸盐、硫酸盐等溶解度随温度的升高而降低，到一定程度会析出水垢。碳酸盐水垢，一般是在受热比较不强烈的地方形成的；硫酸盐水垢则一般在高温状态下发生沉淀，常发生在受热比较强烈的受热面上，在锅炉的水冷壁管以及对流管束中很常见。
（2）硅酸盐水垢
硅酸盐水垢的化学成分主要是铝、铁的硅酸化合物，其化学结构较为复杂，这种水垢质地最硬，并且导热性非常差，所以其危害最大，一般在锅炉热负荷高的炉管中形成。
（3）氧化铁水垢
氧化铁水垢的主要成分是铁的化合物，锅炉在正常运行情况下，水中氧含量很低,不会对锅炉造成氧腐蚀。但如果水中溶氧量增加, 就可能使金属表面产生氧腐蚀，生成氧化铁产物溶解在锅炉水中，并在高温作用下，逐渐形成氧化铁水垢。
2.3 结垢的防范措施
为保证锅炉内不结水垢必须加强锅炉的水处理工作,通常采取的措施包括以下几个方面：
（1）原水的预处理
在原水使用前应先进行沉淀、过滤、凝聚等净化处理，对于硬度高、碱度高的水可采用石灰软化法，对硬度高、碱度低的水可采用石灰-纯碱软化法，而对硬度低、碱度高的负硬水则可采用石灰-石膏处理法。
（2）锅外水处理
锅外水处理包括除氧处理和软化处理。原水中往往溶解有氧、二氧化碳等气体，这些易使锅炉发生腐蚀。工业锅炉一般采用热力除氧，即利用引入具有一定压力的蒸汽将水加热至沸腾，水中的氧因溶解度减少而逸出。再将逸出的氧随少量凝结的蒸汽一起排出，以降低给水中含氧量。对于水中Ca2+、Mg2+等有害离子常采用离子交换进行软化，基本原理是原水流经阳离子交换剂时，被交换剂吸附，而交换剂中的可交换离子(Na+或H+)则溶入水中，从而除去了水中钙、镁离子，使水得到了软化。
( 2) 锅内加药处理
直接向炉内加入化学药品,通过化学药品与炉水中的离子发生反应产生流动性水渣，再通过排污的方法及时排出。此方法适用于小型低压锅炉锅内水处理。常使用的化学药品包括：有机胶体、碳酸钠和磷酸三钠以及氢氧化钠等。( 3) 合理操作锅炉排污
锅炉在运行过程中,因蒸汽不断蒸发，水变少，导致锅炉内溶解固形物浓度不断升高，逐渐析出沉淀，在长期高温作用下会累积结成水垢。因此我们必须定期对锅炉水进行排污，尽量减少水垢产生。
3 锅炉腐蚀
3.1 腐蚀的危害
锅炉发生腐蚀会使金属的有效厚度减薄，破坏了金属内部金相组织，金属
的力学性能变差，承压能力降低，造成锅炉的使用寿命缩短，以至提前报废。锅炉腐蚀有时可能造成炉管穿孔泄漏，甚至发生锅炉爆炸等严重事故，严重威胁人身和设备安全。
3.2 腐蚀的原因
3.2.1水侧腐蚀
（1）溶解氧腐蚀
钢材最容易受到水中溶解氧的腐蚀。钢铁氧腐蚀属于电化学腐蚀,铁和氧形成两个电极,形成腐蚀电池,铁在电池中不断的失电子，氧不断得到电子,所以铁是阳极,氧是阴极，铁不断被消耗，不断被腐蚀，形成溶解氧腐蚀。
（2）游离二氧化碳腐蚀
水中能够溶解二氧化碳，生成碳酸,使水呈酸性,水中的氢离子的浓度不断增大发生氢去极化腐蚀。二氧化碳腐蚀,从腐蚀电池角度来看, 是氢的去极化腐蚀。温度升高会使碳酸电离出来的氢离子更多，更容易造成腐蚀。
（3）沉积物下腐蚀
锅炉内部的金属表面存在结垢时,结垢底下易发生腐蚀,这种腐蚀称为沉积物下腐蚀，其主要包括：酸性腐蚀和碱性腐蚀。酸性腐蚀是当水中含有较多的氯化镁和氯化钙时，沉积物中的氯化镁、氯化钙与锅水发生反应形成氢氧化镁和氢氧化钙以及盐(HCl)，使pH值下降，对钢材形成酸腐蚀。碱性腐蚀是水中含有氢氧化钠的时候，且锅水的pH值大于13时，金属壁的氧化保护膜被NaOH溶解，电化学腐蚀加剧，就会发生碱性腐蚀。
3.2.2 烟气侧腐蚀
灰致腐蚀，在高温条件下,锅炉中的炉灰形成低熔点的化合物,在锅炉炉管表面凝结形成熔融层,这样就会使原有的氧化层保护膜失效,从而造成炉管材料
的氧化腐蚀。露点腐蚀，燃烧生成SO2，SO3,当换热面的外表面温度低于烟气露点温度时，在换热面上就会形成硫酸雾露珠，导致换热面腐蚀。
3.3 腐蚀的防范措施
（1）给水的处理
给水中溶解氧、铁离子浓度比较高以及pH值偏低时都会造成锅炉的腐蚀，所以给水必须使溶解氧含量最低，pH值应不低于7，而且应该尽量控制铁离子浓度。当锅炉在停炉一段时间后重新工作时，如果凝结水中水的颜色是黄色，那么需要将锅炉内水排干净直至铁离子的浓度达到标准要求。
（2）保持锅水水质合格
锅炉水中一般含有过高的氯离子，当pH值过高或过低时都会增加腐蚀。在锅炉运行中合理排污，使锅炉水维持一定的pH值，保证锅炉水质的合格，防止结垢的同时利于防腐。
（3）防止垢下腐蚀
一是防止金属表面沉积物的形成。二防止铁的腐蚀的产生，保证水质，合理排污。三锅炉在运行期间定期清洗，去除管壁上因腐蚀而生成的物质。（4）在金属表面形成保护膜
保持锅炉内正常的pH值，使金属表面形成致密的保护膜，尤其是对新安装的锅炉，好的开始对金属表面的保护膜的形成至关重要。
（5）高温腐蚀防护
首先要防止水冷壁管、对流管的高温腐蚀。可以通过改善燃烧条件，控制管壁温度以及加风等措施进行保护；其次要防止过热器对流受热面烟侧的高温腐蚀，可以对热气参数进行限制以及将蒸汽出口处放在温度不是特别高的部位。
（6）低温腐蚀防护
主要是为避免锅炉尾部受热面的低温硫腐蚀，可以采用提高炉膛温度降低
过量空气系数，在燃料中添加硫的中和剂以及采用耐腐蚀的材料等措施。（7）停炉保养
锅炉在停炉时应做好保养工作，防止锅炉内部的腐蚀物促进锅炉进一步腐蚀。
4 结束语
结垢和腐蚀对于锅炉的安全经济运行危害非常大,因为它的隐蔽性特征,容易被忽视，但是由于结垢和腐蚀而导致的锅炉安全事故却占很大一个比例。只有了解结垢和腐蚀产生的原因，找到解决的方法，通过采取相应的措施避免结垢和腐蚀的产生，才能从根本上确保锅炉安全、经济的运行。
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文件编号：TP-AR-L7521 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 锅炉隐患分析及预防——隐患原因分析（2）(正 式版)
锅炉隐患分析及预防——隐患原因 分析（2）(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 以下各种隐患都是容易造成锅炉发生事故的直接 原因： 锅炉结构不合理造成某些部位强度不够、水循环 不良、存在热偏差或炉体不能自由膨胀等；锅炉材质 不符合质量要求；制造工艺不当，受压部件存在内应 力；排污口安装高，泥渣无法排尽；锅炉两端无膨胀 滑动支点，管道膨胀受阻；安全阀设计不合理，调试 不符合要求；水位表安装位置不合理；压力表不准或 连接管未按要求安装；防爆门过重或卸压面积不足； 排烟温度设计不合理等。
锅炉运行管理不善造成锅炉缺水或满水；水质管理不善引起锅炉结垢；除氧不善使金属受热面产生腐蚀；排污不及时造成炉水碱度过高；调节不及时造成锅炉雾化不良、燃烧不完全、火焰不稳定或偏斜；燃烧器本身故障或燃烧系统故障造成锅炉熄火等。 锅炉管理制度不健全，缺乏锅炉房安全运行管理的9项制度7项纪录；锅炉受压部件及安全附件等缺乏定期检验、检修；操作人员无证操作或操作证未按时审验；操作人员技术素质低，缺乏常见事故隐患判断能力；设备的维护、保养、检修不及时、不到位等。 此处输入对应的公司或组织名字 Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here
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
锅炉结垢腐蚀问题以及控制对策 摘要：在锅炉检验中，结垢腐蚀是锅炉存在安全隐患的主要原因，检验的主要 指标是水中杂质和含氧量。由于水循环蒸发改变pH值，锅炉内部出现结垢，影 响锅炉的使用寿命。锅炉是工业生产中的重要设备，结垢腐蚀是影响锅炉寿命的 主要因素之一，腐蚀部位通常不容易判定，如果出现局部泄漏，威胁整个锅炉的 运行安全。因此要了解锅炉结垢腐蚀的成因，寻求合理的防范措施，规避危害。 【关键词】：锅炉；腐蚀；结垢；控制 锅炉结垢腐蚀是锅炉检修中需要重点关注的问题，结垢腐蚀带来较大的危害，也会增加检修和维护的成本。工业设备中常见的锅炉腐蚀有低温腐蚀和有氧腐蚀，判断腐蚀部位通常需要几天或者更长的时间，局部的泄漏会造成连锁破坏，需要 加强防范，保障锅炉的安全、节能和有效运行。 一、锅炉结垢的危害和处理 （一）锅炉结垢的危害 锅炉结垢影响传热效果。水垢的导热系数远远低于钢材，锅炉受热面结垢会 降低传热效率，影响传热效果。基本上水垢厚度每增加1mm，就会降低传热效率5%以上。锅炉结垢增加大气污染，由于结垢降低热效率，需要增加燃料的用量才 能得到一定的要求，尤其是增加煤的用量，会增加大气污染，对空气质量造成危 害[1]。锅炉结垢会破坏水汽循环，对流管、水冷壁管等结垢，破坏正常的水汽循环，导致循环阻滞。锅炉结垢影响锅炉的安全运行，锅炉的受热面温度比炉水大 约高6-10℃，但由于存在水垢，受热面温度上升，金属过热可能导致鼓包，甚至 爆破，对锅炉的安全运行造成严重影响。 （二）锅炉结垢的原因 由于锅炉给水中钙、镁盐类的存在，导致形成硫酸盐和碳酸盐水垢。随着温 度的上升，硫酸盐、碳酸盐等的溶解度降低，到一定程度会析出水渣，高温加热 后形成水垢。硫酸盐水垢通常在高温状态下沉淀，在受热强烈的受热面发生，常 见于锅炉水冷壁管和对流管。碳酸盐水垢通常在受热不强烈的地方形成[2]。硅酸 盐水垢常见于锅炉热负荷高的炉管，主要成分是铁、铝的硅酸化合物，水垢质地硬，化学结构复杂，导热性很差，危害也最大。氧化铁水垢的主要成分是铁的化 合物。锅炉正常运行水中含氧量比较低，不会出现氧腐蚀。但锅炉水中溶氧量增加，会出现金属氧腐蚀，形成氧化铁水垢。 （三）锅炉结垢的防范对策 要加强对锅炉水的处理，对原水进行预处理，使用前先进行净化处理。采用 石灰软化法的方式处理高碱度和高硬度的水。使用石灰-纯碱软化法，处理低碱度、高硬度的水。使用石灰-石膏处理法，处理高碱度、低硬度的水。处理锅外水的方 式有软化处理、氧处理。由于氧、二氧化碳等气体的存在，锅炉容易出现腐蚀， 通常需要进行除氧操作。采用热力方式加热水直到沸腾，水中氧气逸出。随少量 凝结的蒸汽，排出逸出的氧[3]。对水有害离子Mg2+等，通常使用离子交换的方 式软化，使用交换剂吸附，可交换离子溶入水肿，将水中钙离子和镁离子除去， 从而软化水。处理结垢可以在锅内加入化学药品，炉水中的离子会和化学药品产 生反应，通过排污吗，将流动性水渣排出。常用的化学药品有氢氧化钠、磷酸三钠、有机胶体等。由于蒸汽蒸发，水减少，固形物浓度增加析出沉淀，容易在高 温下形成水垢，需要合理操作定期排污，减少水垢的产生。 二、锅炉腐蚀的危害和处理
精心整理 换热器 化学清洗方案 *************公司 *****年*月**日 换热器化学清洗处理方案 1、编制依据 本方案根据换热器进行化学清洗、预膜处理的相关技术数据和技术要求编制成，同时还参照了下列技术文件： (1)DL/T957-2005《火电厂凝汽器化学清洗、预膜导则》 (2)SD135-86《锅炉化学清洗导则》 (3)HG/T2387-92《工业设备化学清洗质量标准》 (4)《内蒙古华能集团兴安热电换热器、凝汽器化学清洗处理方案》 2、结垢原因及危害 (1)、正常的结垢原因及危害 换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物，由于未对其进行水处理，换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等，这些污垢牢固附着于铜管内表面，导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低，影响机组的运行效率，造成较大的经济损失。 (2)、清洗后换热效率降低的原因及危害 一般来讲，按照正常的清洗工艺和选择合适的清洗药剂清洗后的换热器系统，换热效果在1-2年内是不会出现换热效率下降的，但是如果不按照正常的工艺来清洗，还有就是如果选择的药剂不正确，就会导致整个系统清洗不干净，甚至会出现严重腐蚀设备管
精心整理 线的事情。正常的清洗工艺是：试压→水冲洗→黏泥剥离→水冲洗→酸洗除垢→水冲洗→钝化预膜→水质处理 选择的清洗剂必须是根据水垢的成份的情况而定，结垢的成份和原因不同，所选用的清洗剂也不同，否则会发生清洗不干净或者清洗过腐蚀的情况。 3、清洗原理 钙镁碳酸盐水垢易溶于强酸，反应放出二氧化碳气体，生成易溶于水的物质而达到清洗除垢的目的，其溶解反应方程式为： CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2 Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O 在清洗过程中，H+会对金属机体产生腐蚀，并出现氢脆现象，因此清洗剂中要加入相应的缓蚀剂；溶解产生的Fe3+、Cu2+等氧化性离子会造成金属机体的点蚀、镀铜等现象，因此清洗液中还需加入掩蔽剂。 4、化学清洗前的准备工作 4.1断开与换热器无关的其它系统。 4.2开启换热器水侧高点放空阀和蒸汽侧低点导淋阀，以保证清洗过程中反应产生的大量气体能够及时排放和清洗液的充满度；同时通过导淋阀监测清洗过程中换热器铜管的泄漏情况。 4.3为了监测系统的清洗效果及清洗过程中设备的腐蚀情况，在清洗施工前，将相当于设备材质的标准腐蚀试片、监测管段分别悬挂于清洗槽中。 5、换热器化学清洗、预膜处理 化学清洗流程: 试压→水冲洗→黏泥剥离→水冲洗→酸洗除垢→水冲洗→钝化预膜→水质处理 5.1试压 试压的目的是为了在模拟状态下对清洗系统的泄漏情况进行检查。 5.2水冲洗 水冲洗的目的是清除设备内松散的污物，当出口处冲洗水目测无大颗粒杂质存在时，水冲洗结束。 5.3酸洗除垢 水冲洗结束后，在清洗槽内循环添加“**牌换热器清洗剂”，控制清洗主剂浓度在3～
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。
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
在现代的工业生产中，循环水含有的物质例如化学物质、金属物资等方面，工业循环水管道受到这些物质的影响，会产生结垢还有腐蚀等影响，如果处理不及时，就是妨碍到循环水管道的使用性能，继而降低工业生产效率，不能得到良好的经济效益。所以，需要对工业循环水管道结垢产生的原因还有机理明确好，针对性的采取控制和解决措施，目的就是保证循环水管道使用的稳定性，提升工业生产的效率，实现比较好的经济效益。 1.结垢和腐蚀产生的机理和原因 结垢和腐蚀可以说是影响工业循环水管道使用性能的重要原因，并且两者有直接的联系，通常情况下腐蚀就会产生结垢，结垢会产生腐蚀，时间长了就会影响管道的相关零件的使用性能，提升机泵运行的负荷，继而对设备、整体系统换热冷却等方面，不仅会影响到工业循环水管道的使用性能，还会使得工业生产效率还有经济效益，有所下降。接下来就和大家针对于工业循环水管道结垢和腐蚀产生的机理和原因相关内容，展开分析和阐述。 1.1补充水 由于在工业生产中，会消耗大量的是，因此为了保证生产的效率还有稳定性，需要定期进行补充，但是补充水在进入工业循环水管道之后，补充水中硬度、碱度还有PH值、浊度等方面，都会导致结垢。如果补充水中的硬度和碱度越大，意味着结垢离子更多，并且受到温度的影响，补充水容易达到饱和的状态，增加了循环水管道腐蚀现象的产生。此外，在工业循环水管道使用中，水质中的悬浮物会起到晶核的作用，这样浊度就会产生较多，悬浮物也会变多，这样如果不定期进行处理，也会导致悬浮物长期积累，增加工业循环水管道腐蚀和结垢现象的产生。 1.2温度 导致工业循环水管道结垢和腐蚀的重要因素之一就是温度，主要是由于工业循环水管道在运行过程中，循环水中包含的硬度盐类会根据温度的变化，产生溶解的现象。并且，在溶
锅炉清洗方案 一、概述 使用单位：中广核呼图壁生物能源有限公司 锅炉型号： 登记编号：15-002、181188 投运年限： 锅炉使用情况：由于锅炉已经连续使用两年结垢会影响该系统的换热效果，对此双方协商对该设备系统进行化学清洗，合理划分清洗系统，实时监控清洗剂与设备层表面变化。从而保证系统的换热效果及设备的正常运行。 结垢及锈蚀的情况： 水垢分布： 厚度： 水垢分析结果：
二、方案编制的依据 本方案依据国家技术监督局锅炉压力容器安全检查局的《锅炉化学清洗规则》编制而成。 三、化学清洗范围 5吨热水锅炉两台、2蒸汽锅炉一台。 四、化学清洗工艺 4.1水冲洗及系统试压 水冲洗及试压的目的是出去系统中的泥沙、脱落的金属氧化物及其它疏松污垢。并模拟清洗状态下对零时接管处泄露情况进行检查。水冲洗过程中检查系统中焊缝、法兰、阀门、短管连接处泄露情况并及时处理，保证清洗过程正常进行。 4.2碱洗 碱洗的目的是出去系统内有机物等的物理阻碍物，以及对硫酸盐及硅酸盐垢进行转化，使酸洗进程有作用成分更完全、彻底地清洗对象内表面接触，从而促进水垢及金属氧化物的溶解，保证达到均匀的酸洗效果。 排尽冲洗水，将新鲜水充满系统，循环并加热，逐渐加入碱洗药剂，升温到60摄氏度以上，维持3小时，结束碱洗。 4.3碱洗后水冲洗 碱洗后水冲洗的目的是去除系统内碱洗残液。排尽后用清水进行
冲洗，当进出口水PH值、浊度等参数基本平衡，结束冲洗。 4.4酸洗 酸洗的目的是利用酸洗液与水垢中的碳酸钙、硫酸钙、三氧化二铁、氧化铁等垢质及杂质进行化学反应，生成可溶解物质，从而除去垢层。酸洗在整个化学清洗过程的关键步骤。根据结垢程度和设备管线材质，为了避免设备及管线在酸洗时的腐蚀加入适量配比的酸、缓蚀剂等助剂。 酸洗采用下进上出的循环清洗方式，在清洗系统循环状态下加入缓蚀剂，助溶剂，剥离剂等。酸洗时间根据现场反应情况定，在系统内酸浓度、铁离子含量基本达到稳定，维持1小时不变，酸洗结束。 4.6水冲洗 酸洗结束，即充入新鲜水进行水冲洗，带出残留的酸洗液和溶解的固体颗粒。当出水PH值到5-6水冲洗结束。 4.7中和钝化 酸洗后的金属表面处于较高的活性状态，非常容易产生二次浮锈。 通过钝化可以避免二次浮锈生成，加入钝化药剂循环2小时后结束。 4.8人工清理、检查 钝化完成后排尽钝化液打开设备进出口，清理沉积物后由甲乙双方共同对设备清洗情况进行检查验收，合格后进行复原。 五、清洗前的准备工作
热水锅炉结垢的原因与预防措施 摘要热水锅炉在使用过程中，由于受到各种原因的影响，经常会遇到结垢的问题，如果不能及时采取有效的预防措施，对于热水锅炉的运行安全性、稳定性、效率性都会造成一定的影响。 关键词热水锅炉；结垢；原因；预防措施 热水锅炉在运行过程中，水渣积聚到一定浓度时可能产生二次水垢，在相应的低流速与浓度条件下，水渣长时间沉积会形成较厚的水垢，如果不能及时对水垢进行清除，有可能造成水冷壁管、拱管爆管，以及锅筒下部分过热鼓包等事故，将严重影响到锅炉的实际运行效率与质量。因此，在热水锅炉的实际运行中，必须注重对于其结垢原因的深入分析，并且结合实际环境，制定有效的预防措施，从而保障锅炉的安全性、持续性。 1 热水锅炉结垢的原因及危害性 在热水锅炉运行中，其结垢的主要原因包括以下几点。 1）碳酸盐硬度受热分解，由易溶物质逐渐转变为难以溶的物质。 2）热水锅炉运行时，水渣未能及时清理而形成水垢，热水锅炉的炉水一般不汽化，水中的各种杂质由于受到加热分解作用的影响，相互反应生成水渣。 3）热水锅炉的给水水质较差，以及补水量偏大都有可能
导致热水锅炉内形成大量的水渣，水渣生成的最初是以悬浮状态存在于锅炉中，随着锅炉水循环。如果不能及时将水渣通过排污管道排出炉外，当水渣在热水锅炉内聚集到较高浓度时，就会形成不同厚度的水垢。 4）热水锅炉自身的防垢性能较差，只有在水渣的浓度较低时，才能发挥水处理的作用，而水渣聚集到较高浓度时，锅炉内部的受热面上容易生成二次水垢。 5）在热水锅炉的水循环设计中，缺少对于流速的考虑，水渣的生成运动也没有进行具体的分析，从而导致大量水渣积聚于锅炉内壁，造成锅炉运行效率受到严重的影响。 热水锅炉结垢的危害性主要表现在以下几个方面。 1）热水锅炉的受热面受损，锅炉内壁水结垢后，其导热性能将明显降低。当水垢厚度较大时，炉管的冷却也会受到影响，使得炉壁温度明显升高，进而造成锅筒、管壁出现过热、变形、裂纹、鼓包、爆管等缺陷。 2）燃料浪费，水垢的导热性能相对较差，使得热水锅炉受热面的传热情况受到不利影响，增高排烟的温度，降低锅炉的实际热效率，燃料的浪费也是不容忽视的。据测定，水垢的厚度为1.5 mm时，需要多消耗6%-10%的燃料；水垢的厚度为5 mm 时，需要多消耗15%-20%的燃料；水垢的厚度为8 mm时，则要多消耗34%-40%的燃料。 3）热水锅炉的出力明显降低，随着锅炉结垢的厚度增加，
结垢机理研究 1.1 理论分析 水垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类，它具有固定晶格，单质水垢较坚硬致密。水垢的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。水是一种很强的溶剂，当水中溶解盐类的浓度低于离子的溶度积时，他将仍然以离子状态存在于水中，一旦水中溶解盐类的浓度达到饱和状态时，设备粗糙的表面和杂质对结晶过程的催化作用就促使这些饱和盐类溶液以水垢形态结晶析出。 水垢的种类有很多，但通常油田水中只含有其中少数几种水垢。最常见的水垢有碳酸盐类水垢，组成为CaCO3、MgCO3，但易被酸化去除，危害相对较小；而硫酸盐垢，组成成分有CaSO4、BaSO4、SrSO4，常常采用防垢方法加以阻止；铁化物垢组成为FeCO3、FeS、Fe（OH）2、Fe2O3。实际上一般的结垢都不是单一的组成，往往是混合垢，只不过是以某种垢为主而已。 表2-13 常见垢的溶度积 垢溶度积垢溶度积 BaSO4 1.1×10-10SrSO4 3.2×10-7 CaCO3 2.8×10-9FeS 8.3×10-13 CaSO49.1×10-8FeCO3 3.2×10-11 MgCO3 3.5×10-8Fe（OH）28.0×10-13 注：溶度积温度为18～25℃ （1）不相容论 两种化学不相容的液体（不同层位含有不相容的离子的地层水、地层水与地面水、清水与污水）相混，因为含有不同离子或不同浓度的离子，就会产生不稳定的、易于沉淀的固体。如宝浪油田，两个不同层位的水一混合就结垢，主要是因为一层含有SO42-，另一层含有Ba2+、Sr2+较多，混合后就生成BaSO4、SrSO4。（2) 热力学条件变化 当井下热力学和动力学条件不变时，即使有不相容的离子，并且为过饱和溶
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，
一．锅炉化学清洗的要求 1．新建锅炉的化学清洗 热力设备化学清洗原则方案应与锅炉初设一并送审。 对蒸汽压力在5.9MPa以上的汽包炉，必须进行启动前的锅炉化学清洗。对容量在200MW以上机组的凝结水及高、低压给水管道，应进行化学清洗。对蒸汽压力在12.7MPa及以上锅炉，应进行过热器蒸汽吹管或化学清洗。对过热器进行整体化学清洗时，必须防止垂直蛇形管发生汽塞、氧化铁沉积和奥氏钢腐蚀的措施。对再热器，除锈蚀严重外，不再进行化学清洗，可采取蒸汽吹管。2．运行锅炉的化学清洗 对于运行锅炉的化学清洗，要在停炉期间进行，通常是结合机组检修时间加以安排。 化学清洗时间应根据沉积物量及运行年限确定。当锅炉水冷壁内沉积物量达到表1中数值（洗垢法，向火侧180°）或锅炉化学清洗时间间隔达到表中规定时，应对锅炉进行化学清洗。 量低于规定垢量下限的1/2，并且无明显垢下腐蚀的锅炉，可以延迟化学清洗。在锅炉延期化学清洗期间要加强对水冷壁管垢量沉积及腐蚀情况的监督与检查，在垢量及腐蚀状况达到上述规定之后应尽快安排化学清洗。 由于结垢、腐蚀而造成水冷壁爆管或泄漏的锅炉，即使锅炉运行年限或结垢量未达到化学清洗标准，亦应立即进行化学清洗。 3．锅炉清洗质量 锅炉及其热力系统化学清洗的质量应达到如下要求： （1）被清洗金属表面清洁，基本无残留氧化物、焊渣及其他杂物。 （2）无明显金属初晶析出的过洗现象，无二次浮锈，无点蚀；腐蚀指示片无点蚀，平均腐蚀速率应小于8 g/ （m22h），腐蚀总量应小于80 g/ m2；不应有镀铜现象并应形成良好的钝化保护膜。 为了达到上述要求，故锅炉化学清洗通常包括碱洗（碱煮）、酸洗、漂洗及钝化工艺。 二．锅炉化学清洗方法 锅炉化学清洗方法的范围与要求，随锅炉机组参数、锅炉状态是新炉还是运行炉，采取清洗剂及工艺的不同而要采取不同的清洗方法。 由于新炉各部位都可能较脏，清洗的范围除锅炉本体的水汽系统外，还应包括清洗过热器及炉前系统。也就是从凝结水泵出口，经由除氧器，直至省煤器的全部水管道。而省煤器、水冷壁及汽包则属于锅炉本体水汽系统。 如果是运行中锅炉化学清洗，一般仅限于锅炉本体水汽系统。 新炉化学清洗属于机组分部试运的工作，由安装单位负责。长期以来，由于清洗对象为电厂主要设备，范围大、工序多，有的清洗工艺如EDTA清洗，还需要锅炉点火，涉及面很广，故历来受到各方面的重视。再说新建锅炉在投运前清洗质量，直接关系到锅炉的安全经济运行，而且还有助于改善启动时的水汽质量，
锅炉结垢原因分析与预防措施唐志兰 发表时间：2019-06-04T11:55:48.860Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：唐志兰 [导读] 摘要：锅炉是现代工业生产中的重要设备，要想保证锅炉能够正常运转，就必须要对锅炉进行科学养护，确保其稳定运行。 （大唐珲春发电厂吉林珲春 133303） 摘要：锅炉是现代工业生产中的重要设备，要想保证锅炉能够正常运转，就必须要对锅炉进行科学养护，确保其稳定运行。本文对锅炉结垢的原因进行分析，并且提出预防措施，旨在防止锅炉结垢，提高锅炉运行水平。 关键词：锅炉；结垢；原因；预防措施 引言 锅炉中的沉淀物成分各不相同，密度较为坚硬的沉淀物变成水垢，呈悬浮状态沉积在汽包、下联箱等水流缓慢处被称为水渣或泥渣。无论是哪一种形式的沉淀物，都会对锅炉的运行产生影响。因此，加强锅炉水垢预防，是提高锅炉运行水平的关键，只有加强安全管理，加大对锅炉水垢的监测力度，才能保证锅炉安全稳定运行。 一、水垢的种类 按照水垢的不同成因可以将其分为不同的种类，其成分构成很复杂，成因也不相同，通常情况下，水垢的主要形式有以下几种： 1.硫酸钙水垢 硫酸钙水垢的硬度比较高，是一种比较坚硬密致的水垢，在锅炉受热最高的地方最容易出现，附着力很强，而且不容易被清除。形成硫酸钙水垢的原因是因为水中溶解硫酸钙的含量超出了水的50%以上。 2.硅酸盐水垢 硅酸盐水垢主要集中在热应力较大的蒸发面上，这种水垢的硬度也非常大，而且不具备导热性，对锅炉的供热效果会产生很大影响，也是最难消除的一种顽固性水垢。主要是由于二氧化硫在水中的含量较多导致的，其含量大约有20%以上。 3.碳酸盐水垢 碳酸盐水垢通常出现在锅炉温度不高的地方，主要是在锅炉温度最低的地方，包括两种形态，一种是硬度比较高的硬质水垢，另一种则是比较疏松的海绵状的软质水垢。造成碳酸盐水垢的原因主要是由于碳酸钙的含量在水中的比例超过50%以上。 4.混合水垢 混合水垢是由于多种物质混合而成的水垢，在外部热力作用下，这种水垢的导热性能很强，导热系数较大，混合水垢的形成物质比较复杂，是由多种成分综合构成的，无法判断出哪一种最先形成，因此是一种成分最复杂的水垢。 5.含油水垢 含油水垢指的是水中的含油量较大，水的硬度比较小的时候形成的一种黑色疏松含油水垢。通常情况下只要水中的油质含量达到5%以上，就可能出现含油水垢，而且这种水垢一般出现在锅炉中温度最高的部位，不易清除，附着力很强。 二、锅炉结垢原因分析 在锅炉运行过程中，水垢和水渣是最主要的两种沉淀物，这两种物质的成因基本相同，主要是由于钙和镁以及一些盐类造成的，这些物质在水中的浓度远远超过标准溶解度，所以大量沉积下来，造成锅炉结垢。经过分析研究发现，锅炉结垢的原因主要有三个方面： 1.化学反应 在锅炉运行过程中，分解水处于高温环境下，在水蒸发的过程中，水中的钙离子、镁离子、盐类等会相互发生化学分解反应，形成难溶于水的物质，而且这些难以溶于水的物质还会析出，日积月累，不断加厚、增多。 2.水分蒸发引起 锅炉在一定的湿度标准下，会产生蒸发作用，从而被浓缩。盐类物质在水中的溶解度是一定的，但是由于水分不断增发，锅炉中的水被大量浓缩，水中的可溶性钙、镁盐类浓度也越来越大，当这个浓度值达到一定限度的时候就形成了过饱和溶液，水中的物质会析出，产生结垢现象。 3.水的成分影响 因为锅炉在操作运行的时候，其中的水会不断加热，受到蒸发过程的影响，水量不断变少，这是正常现象，只要水中有构成硬度的物质，就会使锅炉结垢。随着温度不断增加，锅炉中的溶解度还会不断降低，而很多物质的溶解度是随着温度的升高而变大的，形成正温度系数，也有一小部分物质的溶解度是随着温度的升高而减小的。 三、水垢的危害性 无论是哪一种水垢，导热性能都非常弱，对水湿度的升高有十分严重的影响。通常锅炉的燃料完全燃尽之后，就会形成比较高的热能效应，通过钢板、钢管等导热介质将热能传给锅炉中的水，使水的温度不断增加。由于水垢的存在，就极大地影响了锅炉的传热效果，影响锅炉的导热速度和质量，而且不同的水垢导热系数不相同，根据锅炉水垢的化学成分来看，油质水垢和硅酸盐水垢的导热系数最小，也就是说这两种水垢的导热能力还远远达不到技术标准要求，对锅炉的运转有很大危害，而且安全隐患较多，容易引发不良后果。总体来说，锅炉水垢的危害性主要体现在以下几个方面：第一，影响锅炉安全运行。由于锅炉的导热性不好，金属表面的热量不能很快传递出去，所以金属受热面的温度在较短的时间内会快速增加，金属表面的强度降低，使锅炉的筒和管壁都发生变形，出现裂纹甚至爆破现象，产生很大的安全隐患。第二，影响水循环过程。如果结构出现在水冷壁内，就会导致水的流通截面会变小，增加了水流的阻力，长期以往还会导致管道被堵塞，锅炉水无法正常流通，影响水循环能力。第三，浪费燃料严重。在锅炉运行过程中需要大量燃料，而且燃料是锅炉运行中最大的成本支出，因为水垢出现，导致水垢的导热性能差，金属受热面的传热情况发生严重恶化，就会大大降低锅炉的供热效率，影响锅炉的供热效果，以至于需要使用更多的燃料才能达到加热锅炉的水的目标，浪费燃料。 四、水垢的清除和预防措施 1.水垢的清除 水垢的处理应该要采用防治结合的基本原则，从预防着手，一旦发现锅炉内壁出现水垢，必须要及时将水垢清除，以防影响锅炉正常运转。常见的水垢清除方法有以下几种：
锅炉结垢的原因 锅炉结垢的原因含有硬度的水若不经过处理就进入锅炉，运行一段时间后，锅炉水侧受热面上就会牢固地附着一些固体沉积物，这种现象称为结垢。受热面上黏附着的固体沉积物就称为水垢。在一定条件下，固体沉淀物也会在锅水中析出，呈松散的悬浮状，称为水渣。水渣可随排污除去，但如果排污不及时，部分水渣也会在受热面上或水流流动滞缓的部位沉积下来而转化成水垢(通常称之为“二次水垢”)。 锅炉结垢的原因，首先是给水中含有钙镁硬度或铁离子，硅含量过高;同时又由于锅炉的高温高压特殊条件。水垢形成的主要过程为： 1受热分解 在高温高压下，原来溶于水的某些钙、镁盐类(如碳酸氢盐)受热分解，变成难溶物质而析出沉淀。 2溶解度降低 在高温高压下，有些盐类(如硫酸钙、硅酸盐等)物质的溶解度随温度升高而大大降低，达到一定程度后，便会析出沉淀。 3锅水蒸发、浓缩 在高温高压下，锅水中盐类物质的浓度将随蒸发浓缩而不断增大，当达到过饱和时，就会在受热面上析出沉淀。 4相互反应及转化
给水中原来溶解度较大的盐类，在运行中与其他盐类相互反应，生成了难溶的沉淀物质。如果反应在受热面上发生，就直接形成了水垢;如果反应在锅水中发生，则形成水渣。而水渣中有些是具有黏性的，当未被及时排污除去时，就会转化成水垢。另外，有些腐蚀产物附着在受热面上，也往往易转化成金属氧化物水垢。 锅炉的水垢清除方法 1.锅炉机械除垢 主要采用电动洗管器、扁铲、钢丝刷及手锤等工具进行机械除垢。此法比较简单，成本低，但劳动强度大，除垢效果差，易损坏金属表面，只适用于结垢面积小，且构造简单，便于机械工具接触到水垢的小型锅炉。近年来，由于清洗专用的高压水枪的应用，使水力冲洗的机械除垢发展较快，这种高压水力除垢的效果较使用原始的机械工具有很大的提高，且较为安全、方便。但目前高压水力除垢仍仅限于结构较简单的工业锅炉。 2.锅炉碱洗(煮)除垢 锅炉碱煮的作用主要是使水垢转型，同时促使其松动脱落。单纯的碱煮除垢效果较差，常常需与机械除垢配合进行。碱煮除垢对于以硫酸盐、硅酸盐为主的水垢有一定的效果，但对于碳酸盐水垢，则远不如酸洗除垢效果好。碱洗煮炉也常用于新安装锅炉的除锈和除油污，有时也用于酸洗前的除油清洗或垢型转化。 碱洗药剂用量应根据锅炉结垢及脏污的程度来确定。一般用于除垢时的用量(每吨水的用量)为：工业磷酸三钠5～10kg，碳酸钠3～6kg，或氢氧化钠2～4kg。这些碱洗药剂应先在溶液箱中配制成一定浓度，然后再用泵送人锅内，并循环至均匀。 碱煮除垢的方法与新锅炉煮炉基本相同，只是煮炉结束后，
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
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
锅炉煮炉工作的重要性 笔者通过近几年来锅炉检验发现，一些锅炉，特别是新安装锅炉或酸洗后的锅炉，普遍存在一种现象，即锅炉水垢很薄或基本无水垢，水处理效果亦不错，但在受压元件水侧金属壁上，有一定程度，分布广泛的锈泡。锈泡下存在着点状腐蚀，浓度在0.3～0.4mm 左右，个别锅炉达到0.6mm，呈明显的氧化腐蚀现象，所以，必须重视锅炉的煮炉工作。 一、腐蚀原因分析 经研究分析，点状氧化腐蚀基本上是均匀分布在锅炉受压元件水侧金属壁上，主要存在着以下二种锅炉中，发生率相当高：1、新投入使用1～2年的锅炉，其中以快装锅炉发生率为最高。2、酸洗后1～2年间的锅炉。 在上述这些锅炉的腐蚀原因是：1、新安装锅炉使用前的煮炉工作不认真，或根本未煮炉；2、酸洗工作完成后，运行前未进行煮炉工作；3、锅炉管理人员和司炉人员不了解锅炉新装或酸洗后煮炉的目的和重要性，煮炉后并未进行认真检否煮炉效果，既是查在受压元件金属表面上形成保护膜。 二、防止办法 1、新安装锅炉的煮炉工作对锅炉今后的运行非常重要。新炉的煮炉工作除了清除油污、锈迹和杂物外，更主要的是要在金属表面形成耐腐蚀钝化膜。实际证明，最初煮炉形成的钝化膜，对以后运行的抗腐蚀性有很大的影响。如果运行前煮炉未能形成较好的钝化膜，投入运行后腐蚀速度就比较快。 2、酸洗后的锅炉，开炉前必须进行煮炉工作，在活性金属表面形成一层钝化膜。 三、煮炉原理 碱煮除垢药剂由烧碱和磷酸三钠组成。烧碱的主要成分是氢氧化钠NaOH，它对油污以及硅酸盐垢都有一定的溶解作用，氢氧化钠NaOH与硅酸盐的反应如下： SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O 硅酸钠Na2SiO3又称水玻璃，它是易溶于水的物质。 磷酸三钠Na3PO4的作用是使坚硬、致密的硫酸钙水垢和碳酸钙水垢转型变成松软的磷酸钙水垢，起反应如下： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO4)2↓+3Na2SO4 3CaSO3+2Na3PO4→Ca3(PO4)2↓+3Na2SO3 磷酸钙Ca3(PO4)2水垢能被盐酸溶解： Ca3(PO4)2+6HCL→3CaCL2+2H3PO4 故，硫酸盐水垢或碳酸盐水垢经碱煮转型后生成的磷酸钙水垢Ca3(PO4)2，可以用盐酸清洗剂除去。 四、碱煮药剂用量
锅炉结垢与腐蚀的成因及防措施 【摘要】在锅炉运行中，锅炉的结垢和腐蚀会给锅炉安全运行带来很大影响，所以了解锅炉结垢和腐蚀的成因，尽量去规避这些问题带来的危害是十分必要的。本文通过分析结垢和腐蚀的危害及产生原因，寻找相应的防措施，为促进锅炉的安全运行提供了很好的参考。 【关键词】锅炉；结垢；腐蚀；危害；成因；防措施 1.前言 锅炉的结垢和腐蚀是锅炉维护和检修中应重点关注的问题，因为结垢和腐蚀会给锅炉带来的各种问题，不仅威胁到锅炉的安全运行，而且大大增加锅炉的维护和检修成本，缩短锅炉的使用寿命。对于锅炉的结垢和腐蚀问题，我们应深入分析其产生的原因，及时采取有效防措施，为锅炉的安全、节能、经济运行提供有力保障。 2.锅炉结垢 2.1结垢的危害 （1）影响传热效果由于水垢的导热系数只有钢材的几十分之一，锅炉受热面结水垢必然造成传热效率降低。据估算锅炉受热面水垢厚度每增加1mm，传热效率即降低 5%以上。 （2）影响安全运行锅炉的受热面温度一般要比炉水的温度高六到十度左右,但是水垢的存在，会使受热面的温度升高，金属过热产生蠕变,从而导致金属鼓包甚至爆破，严重影响锅炉的安全运行。
（3）增加大气污染锅炉受热面结垢必然导致热效率下降，要保证锅炉出力必须加大燃料的用量，燃料特别是煤的用量增加，会增加大气污染，影响空气质量。 （4）破坏水循环受热面特别是水冷壁管、对流管等部结垢，会影响正常的锅炉水汽循环，造成循环阻滞，破坏正常的水循环。 2.2. 结垢的原因 （1）碳酸盐、硫酸盐水垢 碳酸盐、硫酸盐水垢形成的原因是由于锅炉给水中存在钙、镁盐类，其重碳酸盐在高温锅水中会转化为碳酸盐，碳酸盐、硫酸盐等溶解度随温度的升高而降低，到一定程度会析出水垢。碳酸盐水垢，一般是在受热比较不强烈的地方形成的；硫酸盐水垢则一般在高温状态下发生沉淀，常发生在受热比较强烈的受热面上，在锅炉的水冷壁管以及对流管束中很常见。 （2）硅酸盐水垢 硅酸盐水垢的化学成分主要是铝、铁的硅酸化合物，其化学结构较为复杂，这种水垢质地最硬，并且导热性非常差，所以其危害最大，一般在锅炉热负荷高的炉管中形成。 （3）氧化铁水垢 氧化铁水垢的主要成分是铁的化合物，锅炉在正常运行情况下，水中氧含量很低,不会对锅炉造成氧腐蚀。但如果水中溶氧量增加, 就可能使金属表面产生氧腐蚀，生成氧化铁产物溶解在锅炉水中，并在高温作用下，逐渐形成氧化铁水垢。 2.3 结垢的防措施