水的结垢与防治重点讲义资料
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自把水作为热交换工质之日起,受热表面和传热表面的结垢就成为热交换工艺中主要困扰问题之一。
200余年来,人们对垢种、成垢原因已有充分研究,推出了各种防垢技术,但是至今仍未得到彻底解决;在防垢的同时发展了清洗技术,作为保持受热面和传热表面清洁的辅助手段。
第1节垢垢是在受热面或传热表面上的附着物。
使用天然水作为工作介质的时代,垢是由水中沉淀结晶出来的碳酸盐,称作水垢。
当硬度盐类被完全除去后,受热面自身腐蚀产生的腐蚀产物附着于金属表面上,仍然和水垢一样影响传热,因此也是垢层。
1水垢及其鉴别在受热面与传热表面上沉积的附着物层均可称作水垢。
在锅炉中常出现由碳酸氢钙分解产生的一次水垢和因排污不及时由水渣转化成的二次水垢;在热交换器中,尤其是循环冷却系统中,含有碳酸氢盐分解产物和微生物污泥。
高硅或高硫酸盐的水可产生极难清洗的硅垢和硫酸盐垢,即使用经处理后的水这种垢也可形成。
例如采取弱碱树脂进行离子交换时锅炉水可富集硅酸盐;用硫酸中和碳酸盐防垢时,冷却水高度浓缩可能析出硫酸钙水垢。
1.1碳酸盐水垢及其鉴别碳酸盐水垢是受热面和传热表面上最常见的垢种。
在饮用水的茶炉和家用热水器内产生的大都是碳酸盐水垢,家庭用的水壶和电热饮水器中结的也大多是这种垢。
碳酸盐水垢还是低压蒸汽锅炉和热水锅炉受热面的主要垢种,也是循环冷却水系统和热交换器传热表面的主要垢种。
1.1.1碳酸盐水垢的基本性状碳酸盐水垢外观为白色或灰白色。
如果设备有腐蚀时,会染上腐蚀产物的颜色。
氧气丰富时,腐蚀产物以三氧化二铁为主,垢呈粉红色或红色;氧气供应不足时,腐蚀产物以四氧化三铁为主,垢呈灰白色或灰褐色。
碳酸盐水垢质硬而脆,附着坚牢,难以剥离刮除。
自然界中碳酸盐有多种形式和成分,碳酸盐水垢也与之相对应。
自然界中常见的碳酸盐有石灰石、大理石、汉白玉和方解石,它们都是碳酸钙,但是性状有很大差异,石灰石呈青灰色,大理石研磨后有各种花纹,汉白玉为白色,方解石为白色结晶。
循环水结垢原因与防止循环水结垢是指循环水系统中,由于水中存在的溶解性固体物质(如钙、镁等)与水中的碳酸盐反应产生的沉淀物,而形成的一层或多层覆盖在管道壁上的硬垢,会严重影响循环水系统的运行效率与设备的正常运行。
下面将从结垢的原因、结垢对系统的影响以及防止结垢的措施进行阐述。
一、结垢的原因:1.水源因素:循环水系统的水源中常常含有溶解的硬度物质,特别是钙、镁等离子,这些硬度物质容易形成结垢。
2.温度因素:在高温条件下,溶解在水中的碳酸盐溶解度减小,容易形成沉淀物质,所以高温环境下结垢更严重。
3.酸碱度因素:水的酸碱度也会影响结垢的程度,当水的酸度过高时,会加速结垢的形成。
4.水的流速:水的流速与结垢也有一定的关系,当水在管道内的流速过低时,水中的沉淀物质更容易脱离水流而附着在管道壁上。
二、结垢对系统的影响:1.阻塞管道:结垢会附着在管道壁上,形成堆积的硬垢,导致管道内径减小,从而阻塞了管道,降低了水的流速。
2.减低传热效率:结垢会作为一层隔热层,降低了传热效率,导致设备间接散热效果下降,对于循环水冷却系统来说,影响了冷却效果。
3.增加能耗:由于结垢导致了管道的阻塞和传热效率的降低,系统需要消耗更多的能量来保持设计要求的循环水流速和温度,增加了能耗成本。
4.缩短设备寿命:结垢会使得设备内的水流量不均匀,造成一些设备的局部高温或高压区域,加速了设备的磨损和老化。
三、防止结垢的措施:1.水质处理:可以通过酸洗、软化等方法降低水源中的硬度物质含量,减少结垢的生成。
2.温度控制:降低水温可以减少碳酸盐的溶解度,从根源上避免了结垢的产生。
3.水质控制:通过调节循环水的酸碱度,保持在适当的范围内,避免过酸或过碱引起结垢。
4.增加水流速度:增加水流速度可以减少结垢的几率,可以通过增加泵的功率或增加管道的直径实现。
5.进行周期性清洗:定期对循环水系统进行清洗,可以有效去除已生成的结垢。
6.安装防垢装置:在循环水系统中添加防垢剂或防膜剂,可以抑制和阻止结垢的形成。
在什么情况下水容易结垢,汽包、水管容易腐蚀?用锅炉、水壶等容器烧水或供应蒸汽时,硬水中溶解的钙、镁碳酸氢盐受热分解,析出白色沉淀物,渐渐积累附着在容器上,叫结垢。
锅炉结垢,不但多耗燃料,且易造成局部过热,引起。
锅炉给水进行预先软化可防止结垢。
根据结垢层沉积的机理,可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。
1)颗粒污垢:悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。
这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用形成的沉淀层,即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。
2)结晶污垢:溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物,通常发生在过饱和或冷却时。
典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。
3)化学反应污垢:在传热表面上进行化学反应而产生的污垢,传热面材料不参加反应,但可作为化学反应的一种催化剂。
4)腐蚀污垢:具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。
通常,腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH 值。
5)生物污垢:除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢。
其可能产生粘泥,而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件,这种污垢对温度很敏感,在适宜的温度条件下,生物污垢可生成可观厚度的污垢层。
6)凝固污垢:流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。
例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。
温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。
防止结垢的技术应考虑以下几点:1)防止结垢形成;2)防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积;3)从传热表面上除去沉积物。
防止结垢采取的措施包括以下几个方面:1 设计阶段应采取的措施在换热器的设计阶段,考虑潜在污垢时的设计,应考虑如下 6 个方面:1)换热器容易清洗和维修(如板式换热器);2)换热设备安装后,清洗污垢时不需拆卸设备,即能在工作现场进行清洗;3)应取最少的死区和低流速区;4)换热器内流速分布应均匀,以避免较大的速度梯度,确保温度分布均匀(如折流板区);5)在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下,提高流速有助于减少污垢;6)应考虑换热表面温度对污垢形成的影响。
清理水垢的知识点总结水垢是一种由硬水中的钙和镁离子在水中结晶形成的盐类化合物,经常会在水管、水壶、浴缸、水龙头等地方形成。
水垢不仅会影响水的流通,还会影响热水器、水壶等设备的效率,因此及时清理水垢是非常重要的。
下面是一些清理水垢的知识点总结,希望对大家有所帮助。
1.水垢的产生水垢是由于硬水中的钙和镁离子与水中的碳酸盐、硫酸盐等离子结合而形成的。
当硬水中的钙、镁浓度较高时,这些离子便会与碳酸盐、硫酸盐等结合形成沉淀,最终形成水垢。
2.水垢的危害水垢会影响水管、水壶、浴缸等设备的流通,降低设备的效率,影响使用寿命。
另外,水垢也会影响饮水安全,因此及时清理水垢对健康十分重要。
3.清理水垢的方法清理水垢有多种方法,下面是一些常见的清理水垢的方法。
a.化学清洁剂市面上有很多专门用于清理水垢的化学清洁剂,这些清洁剂通常包含强酸、强碱等成分,能够有效溶解水垢。
使用这类清洁剂时需要注意安全,避免直接接触皮肤和呼吸道,最好戴上手套和口罩,遵循使用说明。
b.醋醋是一种天然的清洁剂,对水垢有一定的溶解作用。
使用时可以将醋倒入有水垢的容器中,浸泡一段时间后用刷子擦拭,效果会比较明显。
但需要注意的是,醋是弱酸性溶液,不能和碱性清洁剂一起使用,以免产生有害气体。
c.柠檬柠檬含有柠檬酸,对水垢有一定的溶解作用。
可以将柠檬切片或者挤出柠檬汁,直接涂抹在有水垢的表面,然后用刷子擦拭即可。
d.苏打粉苏打粉是一种碱性物质,对于一些薄层的水垢有一定的清洁作用。
可以将苏打粉与水混合成糊状,然后涂抹在有水垢的表面,静置一段时间后用刷子擦拭即可。
e.物理清洁对于一些较为顽固的水垢,可以使用物理方法进行清洁,比如用刷子、砂纸、锉刀等工具进行擦洗和磨去水垢。
但需要注意的是,对于一些易损坏的表面,比如玻璃、不锈钢等,要特别注意使用物理清洁方法,避免划伤表面。
4.预防水垢的方法除了及时清理水垢,预防水垢的产生也是非常重要的。
下面是一些预防水垢的方法。
防治水培训讲义防治水培训资料一、矿井水害类型:1、地表水水害:大气降水、地表水体。
2、老空水水害:古井、老窑、废巷及采空区积水。
3、空隙水水害:第三系、第四系松散含水层空隙水。
4、裂隙水水害:砂岩、砾岩等裂隙含水层的水。
5、岩溶水水害。
二、探放水十六字方针:“有掘必探、先探后掘、有采必探,先治后采”三、井下防治水技术措施:“防”“堵”“疏”“排”“截”“探”“放”1 . 防:主要指矿井边界导水断层两侧,强承压含水层、陷落柱,地下水强径流带等区域必须留设防水煤、岩柱。
大水矿井或水文地质条件复杂矿井井底车场或井下中央泵房要设置防水闸门等防水工程。
2. 堵:主要指井巷工程穿过含水层、导水断层、裂隙带、陷落柱等水文地质复杂地带时,必须进行超前探水注浆加固封堵,掘进、回采工作面底部为强含水层或高承压含水层时也必须进行底板注浆加固措施。
3. 疏:主要指当煤层顶底板有承压含水层或老空区水体存在时必须进行超前探放水直到承压含水层水位达到安全开采值以下或老空水全部疏干后才能开展正常采掘活动。
4. 排:主要指矿井排水系统,必须按要求配备与矿井涌水量相匹配的水仓、水泵、输电线路等设施,确保矿井正常排水,并满足特殊情况下排水需要。
5. 截:主要指矿井位于地表、河流、山洪部位、水库等附件,对井口、工业广场采取修筑堤坝、开挖沟渠等截流措施以防止地表水体倒灌矿井地表水体、采煤塌陷区,煤系地层露头等部位,有漏水现象时要对漏水的水体基底,进行防漏加固处理。
四、矿井水害的危害的具体有:1. 恶化生产环境;2. 增加生产成本;3. 缩短设备使用寿命;4. 损失煤炭资源;5. 引发瓦斯事故;6. 造成淹井及人员伤亡。
五、易发生突水的地点:1、采煤工作面向前的地方。
2、急倾斜煤层的采煤工作面。
3、采煤工作面遇到封孔质量不好的钻孔。
4、掘进工作面掘进工程中。
六、透水事故的预兆有:1、煤层发潮、发暗。
(由于渗入水,使得煤层变得潮湿、暗淡。
)2、巷道壁或煤壁挂“汗”。
防止结垢的方法防止结垢是我们在日常生活和工作中非常重要的一项任务,因为结垢不仅会对设备和管道造成损害,而且还会影响设备的正常使用。
有效的防止结垢方法尤为关键。
下面我们将介绍一些常见的防止结垢方法,并详细描述每个环节的实施步骤,希望对大家有所帮助。
一、原理简介结垢主要是由水中的钙、镁等硬度成分和其他杂质物质随着水的循环逐渐沉淀在设备和管道的内部,形成的一种硬性沉积物。
在防止结垢中,最常见的应对方式就是采用化学防垢剂。
这些化学防垢剂通过改变水中的物质组成,防止结垢的形成。
在设备运行时,化学防垢剂还会通过表面反应防止锈蚀的发生。
二、防止结垢的方法1. 水处理技术在防止结垢的方法中,水处理技术是最为关键的一项。
这项技术主要分为两类:物理水处理和化学水处理。
物理水处理主要是通过水的流动和震动来达到分离和去除水中的硬度成分。
这种方法常用于小型设备和短管道。
化学水处理则是将化学剂加入水中,改变水中的物质组成,防止结垢的形成。
这种方法适用于大型设备和长管道。
在选择不同的水处理技术时,需要考虑设备的实际情况和使用环境。
2. 清洗设备除了对水进行处理外,清洗设备也是防止结垢的重要方法之一。
设备的清洗可以去除设备和管道内部的沉积物,保持设备的正常使用和生命周期。
设备清洗的方法主要有以下几种:(1)机械清洗:将设备内部的硬性沉积物和污垢用专用工具拆除或清除。
这种清洗方法适用于较小的设备和管道。
(2)化学清洗:使用化学剂,如酸、碱等,来清洗设备内部的硬性沉积物和污垢。
这种清洗方法适用于大型设备和管道。
(3)高压喷水清洗:通过高压喷水的方式将设备内部的硬性沉积物和污垢冲洗干净。
这种清洗方法适用于各类设备和管道,是清洗效果最好的一种方法。
3. 合理使用化学防垢剂在使用化学防垢剂时,需要选择适合该设备和水质的化学剂。
化学防垢剂一般分为有机防垢剂和无机防垢剂。
无机防垢剂适用于高温高压环境,而有机防垢剂则适用于低温低压等不同环境。
循环冷却水结垢及防止循环冷却水结垢及防止一、循环冷却水的作用及分类二、循环冷却水中的杂质三、循环水中主要水垢成分及形态四、循环冷却水中影响污垢沉积的因素五、循环冷却水的防垢处理方法六、循环冷却塔塔柱发黑附着物的原因分析第一章、循环冷却水的作用及分类一、冷却水的作用在凝汽式机组发电过程中,过热蒸汽推动气轮机叶片做功,做完功的蒸汽是不能直接对空排掉的,必须将蒸汽转变成水在返回锅炉重新利用。
蒸汽变成水的过程就是通过凝汽器来完成的,其内布装有多根铜管,管内是循环冷却水,水温在20~30℃,汽轮机做完功的蒸汽进入凝汽器遇到温度低的铜管便凝结成水,然后进入集水井用凝结水泵打入除氧器,温度升高的冷却水送往冷却塔,经空气冷却后返回凝汽器继续做功。
- k* G7 v. D!二、循环冷却水系统分类! j- r6 T+ f5 D. n(一)、开放式冷却水系统: n6 Y. Y7 F# f! ?8 k ]5开放式冷却系统没有冷却设备,只有冷却水泵,是用于靠江、河、水库或海水的发电厂(其水源充足),水经过凝汽器等冷却设备后冷却水吸热又排放回江、河等。
对水源的处理只是过滤、加防腐剂和杀菌剂就可以了.$ B5 m# x* Y) F4 b9 ~- U; Z+ x&(二)半开放式循环冷却水系统::这种系统在火力发电厂使用的最多。
他又分为以下几种形式:6 d+ K0 e/ q.(1)凉水池式(也叫喷水池式)。
它占地面积大,水渗漏损失和风吹损失大,受空气污染严重,在20世纪50-70年代采用较多,80年代后逐步改为凉水塔式。
(2)自然通风冷却塔循环水系统。
这种方式自20世纪80年代以来基本火力发电厂全部采用,其优点是冷却效率高,汽水损失小,运行经济。
* g- S0 A) H q% w* i$ W+(3)闭式循环冷却水系统。
闭式循环系统是用除盐水作冷却水,一部分通过凉水塔冷却循环,另一部分作锅炉补水。
冷却水进入冷却塔后,在密闭容器内通过空气冷却又返回凝汽器,冷却水不与空气接触。
在什么情况下水容易结垢,汽包、水管容易腐蚀?用锅炉、水壶等容器烧水或供应蒸汽时,硬水中溶解的钙、镁碳酸氢盐受热分解,析出白色沉淀物,渐渐积累附着在容器上,叫结垢。
锅炉结垢,不但多耗燃料,且易造成局部过热,引起。
锅炉给水进行预先软化可防止结垢。
根据结垢层沉积的机理,可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。
1)颗粒污垢:悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。
这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用形成的沉淀层,即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。
2)结晶污垢:溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物,通常发生在过饱和或冷却时。
典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。
3)化学反应污垢:在传热表面上进行化学反应而产生的污垢,传热面材料不参加反应,但可作为化学反应的一种催化剂。
4)腐蚀污垢:具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。
通常,腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH 值。
5)生物污垢:除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢。
其可能产生粘泥,而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件,这种污垢对温度很敏感,在适宜的温度条件下,生物污垢可生成可观厚度的污垢层。
6)凝固污垢:流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。
例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。
温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。
防止结垢的技术应考虑以下几点:1)防止结垢形成;2)防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积;3)从传热表面上除去沉积物。
防止结垢采取的措施包括以下几个方面:1 设计阶段应采取的措施在换热器的设计阶段,考虑潜在污垢时的设计,应考虑如下 6 个方面:1)换热器容易清洗和维修(如板式换热器);2)换热设备安装后,清洗污垢时不需拆卸设备,即能在工作现场进行清洗;3)应取最少的死区和低流速区;4)换热器内流速分布应均匀,以避免较大的速度梯度,确保温度分布均匀(如折流板区);5)在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下,提高流速有助于减少污垢;6)应考虑换热表面温度对污垢形成的影响。
2 运行阶段污垢的控制1)维持设计条件由于在设计换热器时,采用了过余的换热面积,在运行时,为满足工艺需要,需调节流速和温度,从而与设计条件不同,然而应通过旁路系统尽量维持设计条件(流速和温度)以延长运行时间,推迟污垢的发生。
2)运行参数控制在换热器运行时,进口物料条件可能变化,因此要定期测试流体中结垢物质的含量、颗粒大小和液体的pH 值。
3)维修措施良好换热设备维修过程中产生的焊点、划痕等可能加速结垢过程形成,流速分布不均可能加速腐蚀,流体泄漏到冷却水中,可为微生物提供营养,对空气冷却器周围空气中灰尘缺少排除措施,能加速颗粒沉积和换热器的化学反应结垢的形成。
用不洁净的水进行水压试验,可引起腐蚀污垢的加速形成。
4)使用添加剂针对不同类型结垢机理,可用不同的添加剂来减少或消除结垢形成。
如生物灭剂和抑制剂、结晶改良剂、分散剂、絮凝剂、缓蚀剂、化学反应抑制剂和适用于燃烧系统中防止结垢的添加剂等。
5)减少流体中结垢物质浓度通常,结垢随着流体中结垢物质浓度的增加而增强,对于颗粒污垢可通过过滤、凝聚与沉淀来去除;对于结疤类物质,可通过离子交换或化学处理来去除;紫外线、超声、磁场、电场和辐射处理紫外线对杀死细菌非常有效,超强超声可有效抑制生物污垢,现在的研究还有磁场、电场和辐射处理装置,结论有待进一步研究。
3 化学或机械清洗技术化学清洗技术是一种广泛应用的方法,有时在设备运行时,也能进行清洗,但其主要缺点是化学清洗液不稳定,对换热器和连结管处有腐蚀。
机械清洗技术通常用在除去壳侧的污垢,先将管束取出,沉浸在不同的液体中,使污垢泡软、松动,然后用机械方法除去垢层。
4 机械在线除垢技术1)使用磨粒在流体中加入固体颗粒来摩擦换热器表面,以清除污垢,但对换热器表面易产生腐蚀。
2)海绵胶球连续除垢主要应用于电站凝汽器中冷却水侧的污垢清除,海绵胶球在换热器管内通过泵打循环,胶球比管子直径略大,通过管子的每只胶球轻微地压迫管壁,在运动中擦除沉积物。
3)自动刷洗换热器管道刷洗设施由2 个外罩和 1 个尼龙刷组成,外罩安装在每根管的两端,改变水流方向可使刷子沿管道前后推进刷洗。
水流换向可使刷子沿管道前推刷洗。
水流换向由压缩空气驱动并定时控制联结在管道上的四通阀来完成。
现从锅炉内表面氧和二氧化碳腐蚀现象分析腐蚀的机理,提出防治措施。
1 腐蚀产生机理由于锅炉是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子开始移入锅炉水而成为带正电的铁离子,而钢材上保留多余的电子带负电荷。
若铁离子不断进入锅炉水,则使钢板(管)上逐渐出现坑洞,产生腐蚀。
其化学反应:Fe+2H2O=Fe(O H)2+H2↑2H2+O2=2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓另外,水中的溶解氧又是阴极去极化剂,即:O2+4e+2H2O=4OH—所以氧腐蚀速度与水中含氧量成正比。
由于溶解氧本身是阴极去极化剂,对金属的危害十分严重;而二氧化碳在水溶液中呈酸性,直接破坏金属表面保护膜,加速了氧对金属的电化学腐蚀。
在天然水中,碱度主要由HCO3的盐类[如Ca(HCO3) 2、Mg(HCO3) 2]组成,这些重碳酸盐(暂时硬度)在低压锅炉中经过一系列的变化,在水中产生二氧化碳和碳酸,从而引起锅炉内表面腐蚀。
特别是有些使用单位对原水不进行任何处理,直接送入锅炉,在锅炉内被加热的过程中,重碳酸盐被分解,产生沉淀物,即:生成的重碳酸铁[Fe(HCO3)2]对锅炉产生腐蚀。
换句话说,只要水中存在CO2,腐蚀铁的反应就会一直进行下去,直到CO2消耗完为止。
重碳酸铁[Fe(HCO3)2]溶解于水。
如果水中不存在O2,那么,Fe(HCO3)2以溶解液状态被加热分解,产生沉淀物——Fe2O3(红锈),它是松散的水渣,通过排污排掉。
这种腐蚀的特点是内表面腐蚀均匀,呈现光亮。
如果水中存在O2,那么O2就和Fe(HCO3)2反应,产生二氧化碳即:4Fe(HCO3)2]+O2+2H2O→4 Fe(OH)3↓+8CO2Fe(OH)3又与水溶液中的Fe(OH)2相互碰撞后生成Fe3O4(黑锈)保护膜。
新产生的CO2又变为碳酸,破坏保护膜,腐蚀内表面。
反应反复进行,直到O2全部消耗完为止。
实验表明,即使存在少量的O2,也明显加快了腐蚀进程。
二氧化碳的产生除与直接进入锅炉的原水有关外,还与是否采用除氧方式有关,当采用热力式除氧时,软化水在系统外先被加热,当水温达到60℃以上时,重碳酸钠NaHCO3就开始分解出Na2CO3和CO2,CO2及原水中游离的O2、N2等气体在除氧器中被除掉,不进入系统,重碳酸盐则以NaCO3形式进入系统。
如果不采用任何除氧方式,那以NaHCO3未分解直接进入锅炉,在炉内被加热分解,产生二氧化碳。
2 氧和二氧化碳对低压锅炉腐蚀的原因分析2.1一是大量补入的原水未采用钠离子交换软化和未采用任何除氧方式。
低压锅炉由于用气量大,需要大量均衡连续的给水,当补给水水质达不到标准规定要求,补给水中的重碳酸盐在炉内加热的过程中产生二氧化碳;或在直接补入生水的过程中,即补进了溶解氧,对锅炉金属壁面产生腐蚀。
2.2PH值过低,加速了金属壁腐蚀。
如果锅炉给水能够达到标准规定要求,金属壁即使有腐蚀也是均匀腐蚀,即当PH=9.5~11时,金属具有坚硬的氧化保护层,可大大减缓腐蚀,甚至避免腐蚀情况的发生。
但是当PH值<7时,氧分子、氢离子、氯离子等作为腐蚀介质都很活路,由于水中氧分子、氢离子、氯离子的存在,就使锅炉受热面产生了腐蚀。
同时二氧化碳溶于水也会降低PH值。
2.3水温的影响。
锅水的温度高,钢材表面温度也高,则Fe2+在水溶液中的扩散速度加快,电解质水溶液的电阻降低。
由于氧腐蚀的基本原理是靠扩散,扩散速度愈快,氧腐蚀速度亦快。
对于低压锅炉来说,腐蚀速度随着水温的升高,局部腐蚀的程度和速度明显提高,当温度升高到脱氧温度(1000℃)以上时,气体氧随蒸汽进入蒸汽系统,水侧的腐蚀相应减小。
2.4停炉后不注意维护保养,造成吸氧腐蚀。
锅炉停用,有的装满生水,有的随意裸露在大气中,这样由于保养不善或不保养,停炉状态下的腐蚀往往比运行状态下更严重。
3 防止腐蚀的措施3.1选择有效的水处理方式3.1.1采用锅外化学处理一钠离子交换软化法的同时,增设有效的除氧装置,除去水中的溶解氧。
低压锅炉一般采用化学除氧,常用的化学试剂有亚硫酸钠、亚硫酸钠加催化剂、联安等。
并定期化验,使锅水含量控制在标准范围内。
3.1.2采用炉外加热法。
这种方法简单易行,是对原水(正常运行主要是补水)在炉外进行加热,而不是进行钠离子交换。
由于加热,原水中重碳酸盐被分解出CO2以及其它气体,同时形成沉淀物,CO2以及其它气体通过上部排气孔排掉,沉淀物通过下部排污阀泄掉。
这样,补水中不会再含有NaHCO3 或Na2CO3,并且不管热煤参数如何,系统内都不会再产生CO2,从而避免腐蚀。
同时根据重碳酸钙、镁沉淀析出的原理,也可以避免在炉内形成水垢,满足防腐、防垢的要求。
炉外加热的设备应考虑到自身结垢和除气的问题,最好采用蒸汽混合式加热的方法,通过蒸汽将补给水的温度加热到沸点,在充分分解重碳酸盐的同时,将气体放掉。
水箱和加热器可使用塑料等耐腐蚀材料,以便定期以酸洗的方式除掉水箱内表面及加热器上的水垢。
3.2充分利用邻近锅炉的排污水。
由于低压锅炉防止腐蚀主要是消除补水中的CO2和游离O2,那么就可以在一个同时设有2台以上锅炉的锅炉房内,对邻近锅炉的排污水通过沉淀,等排出水渣后,再作为补给水使用,这样一方面可以对邻近锅炉的排污水进行二次利用,另一方面又可以满足补水的水质和防腐要求。
3.3采用锅内加药处理,控制锅水PH值。
这是系统防腐的必要条件,同时也是最简单、最有效的方法。
当锅炉循环水PH值低于10时可增加磷酸三钠和氢氧化钠药量进行调整,将PH值控制在10~12之间,使锅水中的钙、镁离子形成疏松的水渣,通过排污排出炉外。
3.4做好停炉保养工作是防止锅炉腐蚀的有效途径之一。
通常短期停炉采用湿法保养,长期停炉采用干法保养。
干法保养是将炉膛灰渣清除后,将盛装生石灰块或氯化钙的容器放在锅筒、炉膛及烟道中,同时将检查门、炉门、出灰门以及通用挡板加以密封,防止潮气进入。
汽包结垢和腐蚀的原理,因为水中有HCO3离子、钙、镁离子,温度低时溶于水,当加热时就生成碳酸钙、碳酸镁等不溶于水的物质,日常你烧开水时应该发现了有结垢现象。
汽包注水不应该是新鲜水而是新鲜水要经过处理装置除去水中的阳离子,而且需要不严格控制水中的氯离子等有害物质以免对汽包发生腐蚀.在向汽包注水前的工段应的除氧和加磷酸三钠等装置.结垢主要根据水的水质和系统的工艺状况,以及现场的控制,包括水温过高,水的PH偏高等一般循环水都会有一定的浓缩倍数,使系统中的离子含量和菌藻含量增加,所以如果控制不是很好。