低压锅炉水处理课件ppt.ppt

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1、锅炉水处理锅炉水处理 第一节 锅炉及其水汽质量标准 第二节 锅炉水处理 第三节 锅炉的腐蚀与防护 第四节 锅炉的化学清洗第一节第一节 锅炉及其水汽质量标准锅炉及其水汽质量标准一、锅炉的基本组成及其工作过程二、锅炉水汽质量标准三、低压锅炉水质标准四、中、高压锅炉的水汽质量标准一、 锅炉的基本组成及其工作过程锅炉是一种产生蒸汽的换热设备。锅炉的中心任务：安全可靠、经济有效地把燃料中的化学能转换为蒸汽的热能。 锅炉的分类：锅炉的分类：按用途用途：工业锅炉、船舶锅炉、电站锅炉等；按蒸汽压力蒸汽压力：低压、中压、高压、亚临界压力、超临界压力锅炉；按燃料燃料：燃煤、燃油、燃气锅炉；按燃烧方式燃烧方式：火床

2、炉、煤粉炉、沸腾炉等；按水汽流动情况水汽流动情况：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。1.锅炉的基本组成一般分两部分：锅炉本体锅炉本体：保证燃料（煤、气、油）充分燃烧，同时产生合格的蒸汽。辅助装置辅助装置：保证连续可靠地供给锅炉合格的燃料、空气和水，并将燃料燃烧后所产生的灰渣和烟气排出。（1）锅炉的水汽系统A.水冷壁: 炉膛四周,管径=5080mm-吸收炉膛中高温烟气辐射传来的热量,保护炉墙.B.锅筒: 长圆筒形,管径=5080mm,下降管、水冷壁管胀接在锅筒下半部。过热器管胀接在上半部。蒸汽和水在锅筒中分离。C.过热器: =5080mm蛇形管组成,加热蒸汽为过饱和蒸汽,以减少供热管内的冷凝

3、损失或提高电站的效率.D.省煤器: 平行的蛇形管组成,=5080mm，加热给水以提高温度，也提高效率。（2）锅炉的燃烧系统 室燃炉/煤粉炉A.炉膛: 燃料与可燃气体燃烧的空间，又称燃烧室。炉膛或烟道用炉墙密封，以隔绝火焰和烟气与外界大气，起保温作用。 B.燃烧器: 保证燃料进入炉膛后能迅速着火和完全燃烧,并使火焰很好地充满整个炉膛容积.C.空气预热器: 在锅炉出口，对空气进行预热，既利用了排出烟气的热量，又可改善燃烧。（3）锅炉的辅助组成磨煤装置：将原煤磨制成合格的煤粉，并用热风将煤粉经一次风管送至燃烧器供炉膛燃烧。送风装置：将冷空气送至预热器加热，供给燃料燃烧和输送煤粉所用的空气。引风装置：

4、将炉子中排出的烟气排到大气中去。给水装置：包括给水泵、给水管道及水处理设备。燃料供应装置：将燃料由储煤场送到锅炉房，包括装卸和运输机械等。除灰装置：从锅炉中除去灰渣并送出电厂。除尘装置：除去锅炉烟气中的飞灰，改善环境卫生。布置在锅炉与引风机之间，有布袋式、机械式、水膜式及电除尘器。自动控制与仪表：包括热工仪表及自动控制设备。2 锅炉的工作过程 包括三个同时进行的过程： A.燃料的燃烧过程 B.烟气向水、汽的传热过程 C.水的汽化过程 A.燃料的燃烧过程 煤粉在高温下释放出挥发分，挥发分燃烧完后，焦炭才开始点燃。焦炭和氧接触后首先在表面气化产生CO和CO2， CO2和介质中的水汽使焦炭气化，从而

5、使固体焦炭转变为气体状态加速燃烧过程。燃烧反应由缓慢的表面反应转变为迅速的空间反应空间反应。 燃烧反应主要是反应物和中间活性物起反应。 燃料完全燃烧的三个条件:温度、空气、混合和时间。 B.烟气向水、汽的传热过程 生成的高温火焰和烟气通过辐射传递热量给四周的水冷壁，水冷壁以对流的方式将热量传给管内的水。烟气还流经过热器、再热器、省煤器及空气预热器等，温度逐渐降低。 水冷壁管内水温上升，逐渐吸热、汽化，产生水蒸气，经汽水分离器后进入过热器。 C.水的汽化过程 给水经水泵、除氧、加热后进入省煤器。在省煤器中被加热进入汽锅。水沿下降管、下联箱进入水冷壁吸热汽化形成汽水混合物进入汽锅。蒸汽经分离器进入

6、过热器加热。 3 锅炉的水循环 在自然循环锅炉的蒸发部分中，工质的流动是借于自然推力自然推力水和汽水混合物的密度差。水和汽水混合物的密度差。 水循环系统的要求：选用合适的水冷壁和下降管合理布置水冷壁下降管布置在炉壁外完全不受热4 锅炉的基本参数 锅炉的作用是产生一定数量和参数的蒸汽，在锅炉的规范中，以单位时间内产生的蒸汽量和所产生的蒸汽的参数来表示锅炉的基本参数。蒸发量（(t/h):每小时所产生蒸汽的吨数。额定蒸发量：在规定的出口压力、温度和保证效率下长时期内能维持正常工作的最大蒸发量，也称最大长期蒸发量；经济蒸发量：锅炉机组具有最高效率时的蒸发量，一般为额定蒸发量的7580%。蒸汽锅炉容量D

7、：每小时所产生的额定蒸汽量，t/h。采暖锅炉容量Q：每小时产生的额定产热量，MW。蒸汽的参数：指锅炉出口处（即过热器出口）蒸汽的额定压力(MPa)和温度(）。低压锅炉 蒸汽压力2.5MPa,蒸汽温度400；中压锅炉 蒸汽压力2.66.0MPa,蒸汽温度400450；高压锅炉 蒸汽压力614MPa,蒸汽温度460540；超高压锅炉 蒸汽压力14MPa,蒸汽温度540570；亚临界压力锅炉 蒸汽压力1718MPa,蒸汽温度540570返回二、 锅炉水、汽质量标准 使用合格要求的水质，是锅炉能够安全、经济、可靠而稳定运行以及产出合格蒸汽或热水的前提。水质不良会导致锅炉损坏。1 锅炉用水名称 原水：生

8、水，未经任何处理的天然水或城市自来水，作为锅炉补给水的水源。 锅炉补给水：经处理后用来补充锅炉汽水损失的水。根据处理工艺有： 澄清水：去除了原水中悬浮杂质的水； 软化水：去除了原水中钙镁离子的水； 除盐水：去除了原水中盐类离子的水； 凝结水：锅炉产生的蒸汽用于汽轮机作功后，经冷却水冷凝成的水，以及石化生产过程中经分离后蒸汽冷凝的水。给水：送进锅炉的水。有汽轮机的凝结水、补给水、生产返回水和各种热力设备的疏水等。锅水：在锅炉本体的蒸发系统中流动的受热沸腾而产生蒸汽的水。排污水：为了保证锅水在一定浓度范围内运行，从而防止锅炉结垢和改善蒸汽品质，需从汽锅中排放掉一部分锅水，以排走由给水带入的盐分和锅

9、内的沉渣，这部分排出的锅水称为排污水。疏水：各种蒸汽管道和各种热力设备中的蒸汽凝结水。减温水：调节过热器出口蒸汽在允许范围内，以保证过热器管壁温度不超过允许的工作温度，而采用混合减温时引入的水。2 用水水质不良对锅炉的危害 形成水垢导致锅炉受热面金属的损坏，降低锅炉使用寿命；减少受热管内流通截面，增加管内水循环的流动阻力；降低热效率，增加煤耗量或降低锅炉出力；增加化学清洗次数，多消耗化学清洗药剂；导致金属腐蚀。导致锅炉金属腐蚀 锅水中游离氢氧化钠过高或pH低，又含有较多中性盐的情况下会导致金属腐蚀。易使蒸汽品质恶化 锅水含盐量高会发生汽水工腾现象，污染蒸汽。在压力较高的锅炉中，硅等会选择性地溶

10、解在蒸汽中。3 锅炉水汽质量标准低压锅炉水质质量标准水力发电机组及蒸汽动力设备水气质量标准 废热锅炉的水质标准第二二节 锅炉水处理 锅炉用水外界水，杂质： a.肉眼可见：泥沙、粘土等悬浮物，d 10-4mm，可过滤分离。 b.肉眼不可见：胶体物质（分子离子的集合体），d=10-610-4mm不能过滤分离。 溶解物质（离子）及气体，d 饱和极限时析出的离子的含量，= 非碳酸盐硬度H = HT+ HFT 2. 碱度A：水中能接受H+物质的量，eg. OH-、HCO3-、CO32-等若酸盐，mmol/l； 什么是相对碱度？ HT属于可见碱度 Na+盐碱度与HFT不能共存eg. Na2CO3(NaOH

11、) + CaSO4 3. pH值： 酸碱性指标自然水：68.5；给水： 7；锅水：10124. 溶解氧：控制溶解气体对受热面的腐蚀，mg/l 控制亚硫酸根的浓度5. 锅水含盐量：水中各种盐类含量的总和，影响蒸汽带水的指标，mg/L二、给水的软化处理1.Na+离子交换软化(用比Ca2+、Mg2+离子更活泼的离子将其置换，使水软化） 离子交换剂阳离子+ 阴离子R-有Na+、H+、NH4+等阳离子， 复合阴离子根,为不溶置换水中的结垢离子 于水的高分子化合物， eg. 合成树脂(2) 特点A.可除硬度= 可软化B.不能除碱C. 软水的含盐量略有上升(3) 交换剂再生 用NaCl溶液(58%)流经失效

12、的交换剂层，还原 实际用量= （1.21.7）理论用量2. Na+交换设备（固定床）交换剂层固定不动，原水由上而下流经交换剂层筒体交换剂(1) 顺流式再生再生液由上向下流经交换剂层 运行步骤运行步骤:(1)软化：原水由上而下 (2) 反洗：原水由下而上，松动交换剂层，带出层内杂质 (3) 再生（还原）：盐液由上而下，恢复交换剂软化能力 (4) 正洗：原水由上而下，消除残余再生液和再生生成物特点特点:1)运行具有周期性，间断性出水，至少2个交换罐切换使用，或1个交换器：软水箱容量足够维持交换器“反洗再生正洗”时间内的锅炉用水量， 传统系统图2) 下层交换剂层再生程度低（为什么？）(2) 逆流式再

13、生再生液由下向上流经交换剂层（下层交换剂再生效果好，出水品质好）防止交换剂层乱层：a a中间排水装置b 压实层（失效树脂）c 加顶压（压缩空气）运行步骤：a a软化 b 小反洗c 排水 d顶压f 再生 g 逆流冲洗h h小反洗 i 正洗 3 H-Na离子交换除碱三、水的除气1.原理气体溶解定律: 亨利定律（气体在水中的溶解度与该气体在汽水界面上的分压成正比）2.除气设备1)热力除氧器 运行原理：通过加热使水沸腾，使溶于水中的气体 解析出来。 结构：除氧头（脱气塔）+ 除氧水箱（贮水箱）淋水盘式喷雾填料式四四 排排 污污1 目的：排出锅水中沉积物和过多的碱量、盐量，避免化 学腐蚀2 方式：定期排

14、污排出沉淀物，布置于锅筒、集箱底 部。 连续排污排出盐分、碱分，布置于锅筒最低水 位下方（一般可利用排污水热量后再排污）第三节 锅炉的腐蚀与防护一 给水系统的腐蚀及防止二 汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及防止三 锅炉化学清洗一 给水系统的腐蚀及防止（一） 给水系统的腐蚀（二） 给水系统腐蚀的防止（一）给水系统的腐蚀 给水系统中流动的水虽然较纯净，但其中含有O2和CO2，这两种气体是引起给水系统中金属腐蚀的主要因素。1 溶解氧(DO)腐蚀腐蚀特征 给水系统发生氧腐蚀时，表面形成许多小型鼓包，直径不一，称之为溃疡腐蚀，鼓包颜色由黄褐色至砖红色不等，次层则是黑色粉末状物，这些均为腐蚀产物，主要是铁的氧

15、化物。腐蚀部位 如果除氧工作不善，在给水管道和省煤器中常能看到这种腐蚀形态。 凝结水系统不易发生氧腐蚀。虽然凝汽器汽侧是在负压运行，总有少量空气漏入，使凝结水中含有微量氧，但凝结水的含氧量一般小于50g/L，而且温度低，含盐量小，微量氧不致引起严重的腐蚀。 2 游离CO2的腐蚀腐蚀特征 钢材受游离CO2腐蚀而生成的腐蚀产物都是可溶的，所以其特征是金属均匀地变薄，这种腐蚀虽不致很快引起金属的严重损伤，但大量腐蚀产物进入锅内会引起锅内结垢和腐蚀等问题腐蚀部位 热力设备汽水系统中的二氧化碳来源于补给水和漏入汽轮机凝结水中的冷却水带入的碳酸化合物，碳酸化合物进入锅内会全部发生分解，生成CO2： 2HC

16、O3-CO2H2OCO32- CO32- H2O CO22OH- 在热力系统中，最易发生CO2腐蚀的部位是凝结水系统，由于凝结水较纯，只要含少量CO2，其pH值就会显著降低。 3 同时有溶解氧和游离CO2的腐蚀 在给水系统中，若同时含有O2和CO2，钢的腐蚀会更严重，这是由于O2的电极电位高，易形成阴极，侵蚀性强； CO2具有酸性，破坏保护膜。这种腐蚀的特征是金属表面往往没有腐蚀产物，但腐蚀速度很快。 在凝结水和疏水系统都可能发生O2和CO2同时存在的腐蚀。而对于给水泵，因其是除氧器后第一个设备，所以当除氧不彻底时更易发生这类腐蚀。（二）给水系统腐蚀的防止 为了防止给水系统的腐蚀，通常采用的方

17、法是除去给水中溶解氧并提高pH，这种方法称之为“给水碱性水规范给水碱性水规范”。1热力除氧除氧原理 由亨利定律可知，气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的分压成正比，所以，水温升至沸点，气水界面上水蒸气分压增大而其他气体减小甚至为0，这时水中原有的各种溶解气体都分离出来。 热力除氧器不仅能除去水中溶解氧，而且可除去其他溶解气体如游离CO2，而且还会使水中HCO3-发生分解，这是因为除去了游离CO2，下述平衡被打破： 2HCO3-CO2H2OCO32-运行注意事项水应加热至沸点解吸出来的气体应能通畅地排走送入的补给水量应稳定并列运行的各台除氧器负荷应均匀 2 化学除氧 热力除氧后，给水中DO可

18、降至7g/L以下，仍能引起相当严重的腐蚀，因此要用化学法消除水中的残氧。（1）联 胺除氧原理 联胺是一种还原剂，可将水中DO还原N2H4O2N22H2O 反应产物N2和H2O对热力系统没有任何害处。 除了与O2反应外，联胺在高温（200以上）水中可将Fe2O3、CuO等还原，6 Fe2O3 N2H4 4 Fe3O4N2 2H2O2 Fe3O4 N2H4 6 FeO N2 2H2O2 FeO N2H4 2Fe N2 2H2O4 CuO N2H4 2 Cu2O N2 2H2O2 Cu2O N2H4 4Cu N2 2H2O 联胺的这些性质可以用来防止锅内结铁垢和铜垢除氧条件必须使水有足够的温度 温度

19、越高，反应越快，温度低于50，联胺与O2反应速度很慢；温度高于100 时，反应已明显加快；温度大于150 ，反应速度很快。必须使水维持一定的pH 联胺必须在碱性水中才能是强还原剂，它与O2的反应速度与水的pH密切相关，pH在911时，反应速度最大。必须使水中N2H4有足够的剩余量 在pH和温度相同时， N2H4过剩量越大，反应速度越快，除氧所需时间越少，但不宜过多，否则可能使未反应N2H4进入蒸气。 综上所述，联胺除氧的合理条件为：150以上的温度，pH为911的碱性介质和适当的N2H4过剩量。加药药品 通常使用的联胺是40的N2H4H2O溶液加药量 N2H4的加药量通常按从省煤器入口所采得的

20、给水水样中剩余N2H4含量来控制。一般地，给水中过剩N2H4含量可控制在2050g/L。加药点 N2H4大都加在给水泵的低压侧，即除氧器出口处，以有利于药液和水的混合。（2）亚硫酸钠除氧原理 Na2SO3也是一种还原剂，能与水中DO反应： 2 Na2SO3 O22 Na2SO4 由上式可见， Na2SO3除氧会增加水中含盐量。除氧的技术问题影响反应速度的因素 Na2SO3与氧的反应速度不仅受温度、 Na2SO3过剩量的影响，而且与水中其他物质的催化或阻化作用有关。温度越高，反应速度越快， Na2SO3过剩量越大，反应速度越快。Ca2+、Mg2+、Mn2+、Cu2+等对除氧反应有催化作用，而有机

21、物和SO42-会减慢其反应速度。Na2SO3的分解 溶液在高温时可能发生分解， 4 Na2SO3 3 Na2SO4 Na2S （a） Na2S2H2O 2NaOH H2S （b） Na2SO3 H2O 2NaOHSO2 （c） 如，当锅内压力为10.78MPa时， Na2SO3会发生 （c）式的分解反应，产生SO2等气体进入蒸气。当SO2和H2S等气体进入汽轮机后就会腐蚀汽轮机叶片、凝汽器等。因此， Na2SO3除氧只能用在中低压锅炉，高压锅炉不能使用Na2SO3除氧，可用N2H4。（3）催化联胺催化联胺就是在联胺中添加了催化剂，大大提高了N2H4和O2的反应速度，尤其是在水温较低时。催化联胺

22、中的催化剂大都是有机化合物，主要是以下几类：醌的化合物、芳胺和醌的混合物、1-苯基-3-吡唑烷酮、对氨基苯酚等，一般添加量极其微小。催化联胺在国外应用较为普遍。（4）有机除氧剂碳酰肼 碳酰肼是联胺和CO2的衍生物， 除氧反应与N2H4相似，但反应分两步，(N2H3)2COH2O 2N2H4CO2N2H4O2N22H2OCOH2NNHH2NNH肟类除氧剂 如甲基乙基酮肟、丙酮肟、乙醛肟等。其除氧反应，CR1R2NOHCR1R2NOH+O2CR1R2O+N2O+H2O 除此之外，肟类除氧剂还是金属钝化剂，他们与Fe2O3、CuO反应生成保护性氧化物，防止金属腐蚀，2R1R2CNOH6Fe2O32R

23、1R2CO4Fe3O4N2OH2O2R1R2CNOH4CuO 2R1R2CO2Cu2ON2OH2O异抗坏血酸 也是一种强还原剂，有除氧作用及钝化作用羟胺类化合物 如二乙基羟胺，是一种强还原剂，与O2反应速度比N2H4更快。 3 调节给水的pH值 随着水的pH值增大，钢铁的腐蚀明显减少。若单从钢铁考虑，给水的pH值应高于9，但在pH9时，铜的腐蚀增大，所以全面考虑一般把给水的pH值调节在8.99.3的范围，调节方法是加氨或胺。（1）给水氨处理氨处理原理 NH3具有不会受热分解和易挥发的性能。NH3调节pH的原理是NH3可与水中CO2反应，NH4OHH2CO3NH4HCO3H2ONH4OH NH4

24、HCO3 (NH4)2CO3H2O氨处理带来的问题 NH3是一种挥发性物质，在热力系统中，NH3的流程与CO2相似，但NH3和CO2的分配系数有差别，即在汽水两相共存时，NH3在汽相、水相中的比值与CO2的不同，所以用NH3处理时，会出现某些地方NH3过多，另一些地方NH3过少。因此，不能用NH3作为解决给水因有利CO2而pH过低问题的唯一措施，而应首先尽可能降低给水中碳酸化合物含量，再进行加氨处理。 加NH3处理常使人担心会不会引起黄铜的腐蚀，因为水中有NH3存在时，它会与Cu2+、Zn2+形成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+，这样使原来不溶于水的Cu(OH)2保护膜溶解，破坏其保

25、护作用而使黄铜遭受腐蚀。实践证明，水中含有NH3并含有氧化性物质如DO时，确有可能发生这种腐蚀。所以再用NH3处理时，首先应保证汽水系统中含氧量非常低，且加氨量不宜过多。为了保持给水的pH在8.89.3的范围内，给水中含氨量通常在0.51.0mg/L以下。（2）给水有机胺处理 胺是氨的衍生物，用于给水处理的胺，按其用途不同分为中和胺和膜胺两类。中和胺 这类胺用来中和给水中的酸性物质，应具有碱性、挥发性以及不与Cu2+、Zn2+形成络离子的性能。常用的中和胺吗啉 又称对氧氮己烷、莫福林NOH+H2ONOH2OH+ H2CO3NOH2HCO3+H2O环己胺 缺点： 价格高，温度高于510条件下，中

26、和胺在蒸气中可能发生分解，不适于高参数锅炉。HNH2+H2OHNH3OH+H2CO3HNH3HCO3+ H2O膜胺 是一类大分子量的烷胺，CnH2n+1NH2，常用的膜胺：十八烷胺、十六烷胺和癸胺。防腐原理 膜胺能在金属表面吸附形成单分子层的保护膜，使水和金属表面完全隔离，因而防止了O2和CO2对金属的腐蚀。此外膜胺有较强的渗透性，能透过金属表面上的铁锈而在金属表面形成保护膜，所以膜胺可用在已发生腐蚀的水汽系统中。投加量 膜胺投加量与水汽系统CO2含量无关，只要加入量足以使金属表面生成完整的保护膜即可。缺点 不能用于高参数锅炉，膜胺在高温下分解。4 给水氧化性水化学工况 对于超临界压力机组和亚

27、临界压力直流机组，前述的水质调节处理方法（亦称为给水还原性水化学工况）的防腐蚀效果不能完全满足机组的安全、长期运行。为此，开发了给水氧化性水化学工况。原理 通常，DO是一种对金属有腐蚀性的物质，但当水中含盐量非常小，以至电导率小于0.15S/cm时，DO就不再对钢铁有腐蚀性，相反，DO能促使钢铁表面形成保护膜，从而抑制腐蚀。比如，若电导率为0.1S/cm，DO越大，腐蚀速度越小 基于此原理，在水质极纯且呈中性或弱碱性条件下，向水中加入适量O2或H2O2，使钢铁表面生成保护膜，可防止给水系统的腐蚀。水质条件 电导率9.10， PO43-为410mg/L， Na/PO4：2.32.8。锅内加药配方

28、 配方应由炉水水质条件决定。例如如下两种情况：炉水中有游离NaOH，即炉水中Na/PO4大于3.0。此时锅内处理应由原来的Na3PO4单一配方，改为Na3PO4 Na2HPO4配方，调节Na/PO4在2.32.8之间。炉水中PO43-已达到10mg/L，但炉水pH仍低于9，锅内处理应由原来的Na3PO4单一配方，改为Na3PO4NaOH配方。第四节 锅炉化学清洗一、碱洗二、酸洗三、漂洗与钝化清洗目的 化学清洗的目的在于除去锅炉金属受热面上积聚的氧化铁垢、钙镁水垢、铜垢、硅酸盐垢和油垢等，以免锅内沉积物过多而影响锅炉的安全运行。 怎样确定锅炉需要进行化学清洗 在大修前的最后一个小修中，割开水冷壁

29、管测垢量，当水冷壁管内沉积物达到或超过下表的极限时，应进行化学清洗。 上述并非硬指标，而应根据实际情况合理调整。锅炉化学清洗的一般工艺步骤 水冲洗碱洗水冲洗酸洗水冲洗 漂洗钝化一、碱洗目的 碱洗又称为碱煮，主要是除去油污和一些碱溶性沉积物，同时可改善被清洗设备表面的润湿性，松动某些致密的垢层。原 理使硅化合物变为可溶性物质 利用碱液中的OH-或磷酸盐水解生成的OH-与硅化合物反应，使之转化为可溶性物质。Na3PO4H2O Na2HPO4+NaOHNa2HPO4H2O NaH2PO4+NaOH2NaOHSiO2 Na2SiO3 H2O皂化除油润湿表面 NaOH能与动植物油脂反应，生成甘油和肥皂：

30、(C17H35COO)3C3H53NaOH3C17H35COOHC3H5(OH) 皂可进一步改善水溶液对垢层的润湿性能。转化溶解硫酸盐垢 CaSO4属强酸强碱沉淀盐，不能用强酸溶解。磷酸盐、NaOH可使CaSO4转型并呈孔隙状，提高酸洗效果。3CaSO42Na3PO42Ca3(PO4)23Na2SO4CaSO42 NaOH Ca(OH)2Na2SO4 此外，碱煮若用Na2CO3，则Na2CO3可与CaSO4、CaSiO3等难溶于酸的物质在较高温度下反应，使之转化为CaCO3，再用酸洗。CaSO4 Na2CO3 CaCO3 Na2SO4CaSiO3 Na2CO3 CaCO3 Na2SiO3 碱煮

31、药剂 一般选用Na3PO4和Na2HPO4，为增加除油效果，可适当添加润湿剂，如0.8% Na3PO412H2O0.4 Na2HPO40.050.1除油剂。 NaOH和 Na2CO3也可作为清洗剂，但对于大型发电锅炉一般不用NaOH和 Na2CO3，主要是为了减少清洗时的游离OH-，因此NaOH和 Na2CO3的清洗多用于中小型锅炉。 清洗工艺 将清洗剂通过清洗泵注入锅炉和省煤器至锅筒最高水位，开启炉水循环泵进行清洗。建筑时间应根据锅炉内的污脏程度而定，一般在压力为1.02.0MPa下持续碱煮1214小时。 煮炉液应定期取样，分析碱度、磷酸盐和溶解硅酸，同时也应检查是否存在油脂。若炉水碱度降低

32、至它的初始值的1/2时，应添加煮炉化学药品以恢复初始浓度。 当煮炉溶液分析结果显示碱度、磷酸盐已已达平衡状态，且取样中不存在油脂时，锅炉细活，当锅筒压力降至0.21MPa时，打开锅筒排气阀和过热器疏水阀，并保持水循环，待锅筒壁温度降至93以下时，停泵排水。二、酸洗1 盐酸原理 用盐酸溶液清洗锅炉水垢和氧化铁垢，约占锅炉酸洗量的75，不锈钢出外，大多数金属设备均可用HCl清洗。 盐酸不仅可将沉积物或垢溶解，还可使附着物从金属表面脱落下来。大多数钙镁垢溶于盐酸中，盐酸与垢和氧化铁皮接触时，首先与基底金属交界处垢层中的某些物质反应，使垢层和氧化铁皮成碎片脱落。CaCO32HClCaCl2H2OCO2

33、MgCO3Mg(OH)24HCl 2MgCl23 H2OCO2FeO 2HClFeCl2 H2OFe2O3 6HCl2FeCl33H2OFe3O4 8HCl FeCl2 2FeCl34H2O工艺特点 优点：速度快价格低废液易处理 缺点盐酸对低合金钢的汽包钢等敏感酸洗后至锅炉点火吹管时间长，易产生二次锈蚀过热器及炉前给水系统不能用盐酸清洗Cu2+较多时，Cu会在金属表面析出，使钢铁表面镀铜2 氢氟酸原理 HF是弱酸，但HF比HCl、H2SO4、H3Cit等有更强的溶解氧化铁的能力，主要是因为F-的络合作用。HF与磁性氧化铁接触时首先发生FO交换，继而进行F-的络合作用，使氧化铁皮得以溶解。 当H

34、F与具有络合能力的有机酸混合使用时，HF中的F-不再具有络合能力，HF只起催化剂作用，本身并不参加反应，例如HF在H3Cit中的反应，Fe3O4 8HF2Fe3+Fe2+8F-4H2O2Fe3+Fe2+3H3Cit 2FeCitHFeCit8H+总反应：Fe3O4 8HF 3H3Cit 2FeCitHFeCit 8HF 4H2O 实际酸洗中，HF起双重作用，以催化作用为主，次之是络合作用，所以也要少量消耗HF。 HF是硅垢的唯一酸洗剂，SiO24HF SiF42H2OSiO2 8H+ 6F- SiF62-2H2O工艺特点锅炉经HF酸洗后，受热面洁净，并能获得暂时的钝化膜。酸洗后锅炉启动后蒸汽品

35、质较好，特别是蒸汽中SiO2含量在一天内即可下降到合格。酸洗时间短，效率高，溶解氧化铁皮的起始速度高。HF对钢材均具有良好的适应性，但对钛材腐蚀严重。3 柠檬酸机理 柠檬酸清洗时易产生柠檬酸铁沉淀，为此一般采用柠檬酸单氨清洗，即将3的柠檬酸溶液用氨水调节pH至3.03.5，柠檬酸单氨铁的溶解度较大，清洗分三步进行： 1）离解H3CitNH3H2OC3H4OH(COOH)2COONH4H+ 2）溶解反应Fe2H+ Fe2+H2Fe2O3 6H+2Fe3+3H2OFe3O4 6H+2Fe3+3H2O3） 综合络合反应 FeNH4H2C6H5O7 FeNH4C6H5O7H2Fe2O3 2NH4H2C

36、6H5O7 2FeC6H5O7H2O2NH3H2OFe3O43NH4H2C6H5O7 FeNH4C6H5O7 2FeC6H5O72H2O2NH3H2O工艺特点工艺控制要求严格，系统连接复杂柠檬酸清洗以络合作用为主，适用于奥氏体钢和蛇形管清洗清洗时流速应大于0.5m/s，温度应大于90柠檬酸没有溶硅垢能力，机组启动时应有洗硅措施4 络合剂（ACR） ACR清洗法是近年来发展起来的新型清洗方法。ACR清洗剂是一种碱性的对氧化铁、氧化铜具有良好络合能力的有机混合物，其组成以EDTA钠盐为主，并加有顺丁烯二酸酐、羟胺、多乙基醇胺等，此外还有缓蚀剂。将其配成0.51清洗液，pH99.2使用。ACR清洗特

37、点能在短时间内完成清洗，如除铁一般只需6小时，除铜在80下进行并加入氧化剂只需26小时，所以可利用周末或假日进行，又称周末清洗法能使用一种清洗剂同时清洗铁垢和铜垢清洗pH在9.09.2，不会腐蚀锅炉材质，避免氢脆清洗后即生成钝化膜，可省去漂洗、钝化操作废液可回收，向其中加HCl或H2SO4，调节pH至1.0，EDTA即析出4 蒸汽加氧吹洗原理 在高温汽流和O2的共同作用下，使管道及设备在机组安装过程中产生的污脏物和大气腐蚀产物从管中排出，并在设备内表面生成致密的钝化膜。 炉内腐蚀产物主要由热力学不稳定的低价氧化铁组成，在温度较高及O2作用下，可转变为高价铁氧化物，相组成发生变化，4FeOO22

38、Fe2O36FeOO22Fe3O46Fe(OH)2O2Fe3O46H2O4Fe3O22Fe2O33Fe2O22Fe3O4 当沉积物的相组成发生变化时，其结构坚固性被破坏，在一定压力、温度的过热蒸汽以较高流速通过时，便能将沉积物机械地除去。清洗后的金属表面在高温O2的氧化作用下，形成高强度的保护膜，无需另行钝化。适用的部位 再热器和过热器通常含有一部分奥氏体钢材，为防止奥氏体钢材发生晶间腐蚀，一般不采用化学清洗的方法，此时可采用蒸汽加氧吹洗工艺。 5 其他 除以上介绍的清洗方法外，还有许多其他清洗剂，如HClH3Cit，NH2SO3H，HOCH2COOH，EDTA，HEDP，PAA，HNO3等。

39、三、 漂洗与钝化漂洗钝化钝化膜耐蚀性的检验1 漂洗 酸洗后，随着冲洗的进行，pH升高，Fe3+转化为难溶的氧化物附着于设备表面，这对钝化极为不利，是引起二次锈蚀的主要原因。为减少表面附着的氧化物量，可用稀柠檬酸漂洗，漂洗一段时间后，可加NH3H2O中和，待pH升高后再钝化。因为残余Fe3+在pH较高的柠檬酸铵溶液中仍被很好地络合溶解，所以不会沉积在金属表面而影响钝化效果。 2 钝化 酸洗钝化剂一般有Na3PO4、N2H4、NaNO2、多聚磷酸钠、H2O2、DMKO、乙醛肟、EDTA充氧钝化及EDTA清洗钝化等。钝化膜耐蚀性的检验湿热箱法 将钝化后的试样悬挂在湿热箱中，保持其相对湿度952，每昼

40、夜温度为：16h保持在（40 2 ），其余8h保持在（30 2 ），共进行7昼夜试验。定期观察试样表面状态、锈蚀程度，并以试样表面最初出现锈点的时间作为金属试片在湿热箱中的耐蚀时间。恒电位仪法 利用恒电位仪，测定钝化后的试片在电解质溶液中的腐蚀电位，画出t曲线，根据曲线评定膜的耐蚀性。电解质溶液为0.025g/LNaCl0.057g/LNa2SO40.164g/LNa2CO3混合液。硫酸铜溶液点滴试验法硫酸铜溶液点滴试验法在钝化后的试样表面，选择若干点（其他处用石蜡封盖），然后逐渐点滴上CuSO4溶液，根据滴入试片表面Cu2+颜色的变化（由蓝变红）时间快慢来评定膜的质量，而且通过同一试片上各点变色时间的长短可看出膜的均匀性。CuSO4点滴溶液：0.4mol/LCuSO4溶液40mL10NaCl溶液20mL0.1mol/LHCl溶液1.5mL，混合后用除盐水稀释至100mL。耐蚀性标准：变色时间大于10s为优良，510s为合格，5s为不合格。