1、鍋爐防磨防爆中的化學監督技鍋爐防磨防爆中的化學監督技術術李李 巖唐國際發電股份有限公司張家口發電廠大唐國際發電股份有限公司張家口發電廠二一三年三月二一三年三月 前前 言言 1 火電機組中水汽作為動力的工質類似人體中血液，火電廠中化學師就像保證機組健康、安全、經濟運轉的醫生。 “放松化學監督，廠無寧日”。 化學問題是慢性病。當許多問題一起出現時，化學問題往往被主設備出現的問題所掩蓋。 化學原因引起的腐蝕破壞往往遍布于整個設備 化學有時候象溫柔的殺手，就象癌前期，當積聚到某一水平時會突然爆發 前前 言言 2鍋爐化學監督的主要任務就是防止水、汽系統中金屬材料的腐蝕、結垢和積

2、鹽，從而保證鍋爐安全、經濟運行。也就是要保證進入鍋爐的水、汽品質能夠滿足其安全的需要，避免因介質因素對這些設備造成危害。目目 錄錄第一章 火電廠水處理概論第二章 熱力設備在運行期間的腐蝕與防止第三章 熱力設備在停備期間的腐蝕與防止第四章 鍋爐化學監督第一章第一章 火電廠水處理概論火電廠水處理概論第一節第一節 火電廠水處理的作用火電廠水處理的作用第二節第二節 火電廠中水的分類火電廠中水的分類第三節第三節 火電廠中的水處理火電廠中的水處理第一節第一節 火電廠水處理的作用火電廠水處理的作用水在火電廠中起著能量傳遞、水變成高溫后蒸汽后推動汽輪機旋轉和冷卻等作用。 第二節第二節 火電廠中水的分類火電廠中

3、水的分類（一）（一）生水又稱原水，是指未經處理的天然水，如江河水、湖水、地下水等。 補給水是指生水經過各種方法處理后，用來補充火電廠中水、汽循環系統損失的水。凝結水在汽輪機做完功后的蒸汽經凝汽器冷卻成的水，稱凝結水。 第二節第二節 火電廠中水的分類（二）火電廠中水的分類（二）給水 送往鍋爐的水稱之為給水。凝汽式發電廠的給水主要由凝結水、補給水和各種疏水組成。熱電廠還包括返回凝結水。鍋爐水在鍋爐本體的蒸發系統內流動著的水，稱之為鍋爐水，簡稱爐水。疏水火電廠內部各種蒸汽管道和用汽設備中的蒸汽凝結成的水稱之為疏水。 第二節第二節 火電廠中水的分類（三）火電廠中水的分類（三）返回凝結水熱電廠向用戶供蒸

4、汽后，回收蒸汽凝結水稱為返回凝結水，簡稱返回水。冷卻水作為冷卻介質的水稱之為冷卻水。v在火電廠中，冷卻水主要是指通過凝汽器用以冷卻汽輪機排汽的水。 第三節第三節 火電廠中的水處理火電廠中的水處理一、一、 鍋爐補給水處理鍋爐補給水處理二、二、 凝結水處理凝結水處理三、三、 給水處理給水處理四、四、 爐水處理爐水處理五、五、 冷卻水處理冷卻水處理一、一、 鍋爐補給水處理鍋爐補給水處理為了維護火電廠熱力系統的正常水、汽循環，機組在運行過程中必須要補充機組運行中的水、汽損失，補充的這部分水稱之為鍋爐的補給水。 補給水要經過沉淀、過濾、除鹽等水處理過程，把水中的有害物質除去后才能補入水、汽循環系統中。水

5、、汽損失，包括以下幾方面： 鍋爐：汽包鍋爐的連續排污，定期排污、汽包安全閥和過熱器安全閥排汽、蒸汽吹灰、化學取樣等。汽輪機：汽輪機軸封漏汽、抽汽器和除氧器的對空排汽和熱電廠對外供汽等。各種水箱：如疏水箱、給水箱溢流和其相應擴容器的對空排汽。管道系統：各種管道的法蘭連接不嚴和閥門泄漏等。二、二、 凝結水處理凝結水處理 對于直流鍋爐和部分300MW 及以上的汽包鍋爐的機組，由于鍋爐對水質要求非常嚴格，通常要對凝結水進行精處理。 凝結水物理處理包括電磁過濾、強磁除鐵過濾、紙漿過濾和樹脂粉末過濾等。 凝結水化學處理包括陰、陽離子交換和精除鹽等。 在火電廠中應用最多的精處理設備是高速混床。 鍋爐的排污率

6、凝汽式300MW以上機組的補水量一般不超過鍋爐額定蒸發量的1.0%。 鍋爐的最低排污率不應小于0.3%。三、三、 給水處理給水處理給水水質即使很純，也會對給水系統造成腐蝕。 選擇適當的給水處理方式，就是將給水系統的金屬腐蝕降到最低限度。 給水三種處理方式：還原性全揮發處理、氧化性全揮發處理和加氧處理。各電廠可根據機組的材料特性、爐型及給水純度采用不同的給水處理方式。 四、四、 爐水處理爐水處理v對于汽包鍋爐，由于爐水的高度濃縮，即使給水很純爐水也可能達到腐蝕、結垢的程度。v選擇適當的爐水處理方式，就是將爐水的腐蝕、結垢降到最低限度。v目前有三種爐水處理方式，即磷酸鹽處理、氫氧化鈉處理和全揮發處

7、理。v各電廠可根據爐型、凝結水處理的配置以及給水、爐水純度采用不同的爐水處理方式。 五、五、 冷卻水處理冷卻水處理q對于所有的冷卻水一般都應采取殺菌、滅藻措施。q對于采用冷水塔冷卻的機組，由于水在冷水塔蒸發，所以需要大量的補水。一般占整個電廠用水量的70%左右。q容易發生腐蝕、結垢問題。需要加阻垢劑和緩蝕劑。 第二章第二章 熱力設備在運行期間熱力設備在運行期間的腐蝕與防止的腐蝕與防止第一節第一節 金屬腐蝕簡介金屬腐蝕簡介第二節第二節 運行期間給水系統的腐蝕及防止運行期間給水系統的腐蝕及防止第三節第三節 爐水系統金屬的腐蝕與防止爐水系統金屬的腐蝕與防止第四節第四節 蒸汽系統的防腐與防積鹽蒸汽系統

8、的防腐與防積鹽第一節第一節 金屬腐蝕簡介金屬腐蝕簡介 金屬材料與周圍的介質發生了反應而遭到破壞的現象稱之為金屬腐蝕。破壞的結果不但損壞了其固有的外觀形態，而且也破壞了金屬的物理和化學性能。腐蝕其實是一個相對概念，金屬無論接觸到什么介質，都會發生腐蝕，只不過腐蝕速度不同而已。 一、按照腐蝕機理分類一、按照腐蝕機理分類1.化學腐蝕 金屬與周圍介質直接發生化學反應引起的腐蝕。這種腐蝕多發生在干燥的氣體或其它非電解質中。 2.電化學腐蝕 金屬與周圍介質發生了電化學反應，在反應過程中有局部腐蝕電流產生的腐蝕。 高溫煙氣腐蝕（化學腐蝕）照片潮氣腐蝕（電化學）二氧化碳+氧腐蝕照片積水腐蝕（電化學腐蝕）按照腐

9、蝕的原理分類 1、氧腐蝕：、氧腐蝕：在正常運行情況下，一般不會有大氣侵入鍋內，所以鍋內一般不會發生氧腐蝕，但在下列情況下，有可能會發生氧腐蝕。（1）除氧器運行不正常。如：送入除氧器的蒸汽量調節不及時；除氧器負荷變動過大；間斷性向除氧器中補加大量補給水；對溶解氧測定不準確等等。腐蝕首先發生在省煤器進口端，并可能發展到省煤器中部和尾部，直至鍋爐下降管。在鍋爐上升管內一般不會發生氧腐蝕，這里的氧集中在汽泡中，不會到達金屬表面。氧腐蝕（2）基建爐和停用期間無防護鍋爐。在鍋爐基建和停用期間，如果沒有采取保護措施，大氣中的氧和水汽侵入鍋爐，就會導致鍋爐腐蝕。在基建中發生的腐蝕，可通過啟動前的化學清洗進行清

10、除，但如果形成腐蝕坑，會在運行中形成腐蝕電池，繼續發生電化學腐蝕，所以在基建中好應做好防腐蝕工作。氧腐蝕停爐時的氧腐蝕通常發生在整個水汽系統中，往往比運行時發生的氧腐蝕嚴重得多，由于腐蝕造成金屬的表面的損傷，在鍋爐投入運行后會繼續產生不良影響，所以停用腐蝕危害非常大，對停用鍋爐要做好防腐蝕措施。沉積物下腐蝕原理2、沉積物下腐蝕：當鍋爐金屬表面附著有水垢或水渣時，在其下面會發生嚴重的腐蝕，稱為沉積物下腐蝕，這高壓鍋爐常見的一種腐蝕形式。（1）原理：在正常運行條件下，鍋內金屬表面常覆蓋的一層Fe3O4膜，這是金屬在高溫爐水中形成的： 這樣的Fe3O4保護膜是致密的且具體良好的保護性能，如果遭到破壞

11、，金屬在高溫爐水中很容易受到腐蝕，促使四氧化三鐵保護膜被破壞的一個重要原因就是爐水的PH值不合適。沉積物下腐蝕 在合金的金屬表在PH8的情況下，氫離子起了去極化作用，此 時的反應產物都是可溶解的，不易形成保護膜。 在PH13的情況下，金屬表面的四氧化三鐵保護膜被破壞： 亞鐵酸鈉是可溶的，隨著PH的不斷升高，腐蝕速度迅速增大。沉積物下腐蝕 在一般條件下，由于鍋水PH常控制在9-11，鍋爐金屬表面的保護膜是穩定的，不會發生腐蝕，但當金屬表面有沉積物時，由于沉積物的傳熱性差，沉積物下金屬管壁溫度升高，滲透到沉積物下的爐水發生急劇蒸發濃縮，且由于沉積物的阻礙不易與爐水混合均勻，使沉積物下的濃溶液對鍋爐

12、造成侵蝕。沉積物下腐蝕當爐水中有游離氫氧化鈉時，由于參透到沉積物下的爐水高度濃縮，PH值升得很高，PH大于13時，對金屬造成腐蝕。當凝汽器泄漏時，爐水中存在有MgCI2和 CaCI2，發生如下反應：生成物中的鹽酸對金屬產生腐蝕。沉積物下腐蝕沉積物下腐蝕分為：沉積物下腐蝕分為：酸性腐蝕：爐管沉積物下沉積一層沉積物，且爐水中含有氯化鎂及氯化鈣，在沉積物下積累了很多去極化劑氫離子，發生酸性腐蝕。陰極反應生成的氫氣受到沉積物的阻礙不能擴散汽水中，因此在管壁與沉積物之間積累了大量氫氣，這些氫一部分可能擴散到金屬內部，和碳鋼中的碳化鐵（滲碳體）發生反應：因而造成碳鋼脫碳，金相組織受到破壞，并且反應產物甲烷

13、會在金屬內部產生壓力，使金屬組織中產生裂紋。堿性腐蝕：如果爐水中有游離氫氧化鈉，那么在沉積物下會濃縮有很高濃度的氫氧根，發生堿性腐蝕。此時處于沉積物外部的爐水和沉積物相關，前者的氫氧根離子濃度小，氫離子濃度大，因此陰極反應不是發生在沉積物下面，而是發生在沒有沉積物的背火側的管壁上，這時生成的氫氣沒有阻礙，可進入汽水系統中，所以不會發生鋼的脫碳現象，只是在沉積物下形成一個個腐蝕坑。沉積物下腐蝕類型 （2）腐蝕類型：在沉積物下可能發生堿性或酸性兩種不同類型的腐蝕，根據其損傷情況的不同，分別稱為延性腐蝕和脆性腐蝕。 延性腐蝕：發生在多孔沉積物的下面，是由于沉積物下的堿性增大而引起的，腐蝕的特征是腐蝕

14、坑高低不平，坑上覆蓋有腐蝕產物， 坑下金屬的金相組織和機械性能都沒有變化，金屬仍保持延性。當腐蝕坑達到一定深度后，管壁變薄，會因過熱而鼓包或爆管。 脆性腐蝕：發生在比較致密的沉積物下面，是由于沉積物下酸性增大而引起的，腐蝕的特征是腐蝕部位的金相組織發生了變化，有明顯的脫碳現象，生成了細小的裂紋，使金屬變脆。這種腐蝕是由于腐蝕反應中產生的氫滲入了金屬內部而引起的，也稱為氫脆。沉積物下腐蝕的防止（3）引起沉積物下腐蝕的運行條件發生沉積物下腐蝕的必須條件是鍋爐管壁上有沉積物且爐水有侵蝕性。造成這些條件的工況有：結垢物質帶入鍋爐（形成沉積物）；凝汽器泄漏（帶入氯化鎂、氯化鈣）；補給水水質不良（堿酸鹽堿

15、度較大時，它在鍋內會轉化為氫氧化鈉）（4）沉積物下腐蝕的防止新裝鍋爐要進行化學清洗，運行鍋爐定期進行清洗；提高給水水質，防止給水系統腐蝕；防止凝汽器的泄漏； 調節鍋爐水質，消除爐水的侵蝕性，如對爐水進行協調PH磷酸鹽處理，消除游離的氫氧化鈉； 做好鍋爐停用保護工作，防止沉積物的產生。腐蝕類型：水蒸汽腐蝕3、水蒸汽腐蝕當過熱蒸汽溫度高達450度時，會與碳鋼發生反應，在450570度之間時，它們的反應生成物為四氧化三鐵:當溫度達到570度以上時，生成物為三氧化二鐵：發生的部位通常在汽水停滯部位或過熱器中。防止方法：消除鍋爐中傾斜度小的管段，保證汽水正常循環；對于過熱器，采用特種鋼材制造，如耐熱奧氏

16、體不銹鋼。腐蝕類型：應力腐蝕4、應力腐蝕：金屬除了受某些侵蝕性介質作用之外，同時還受機械應力的作用時，它會發生裂紋損壞，這種腐蝕稱為應力腐蝕。應力腐蝕有以下幾種類型：（1）腐蝕疲勞：在交變應力作用下發生的一種應力腐蝕。它所產生的裂紋有穿晶的，也有晶間的。這是由于鍋爐金屬材料在受不同方向、大小的應力時，與水相接觸的金屬表面上的保護膜被這種交變應力破壞，因而發生電化學不均一性，導致的局部腐蝕。常發生在汽包的管道連接處。如給水管接頭、加藥管接頭、定排管接頭與下聯箱的連接處。防止措施：消除應力。腐蝕類型：應力腐蝕 （2）應力腐蝕開裂：是奧氏體鋼在應力和侵蝕性介質作用下發生的腐蝕損壞。氯化、氫氧化鈉、硫

17、化物等物質都對奧氏體鋼有很強的侵蝕性。是發生在高參數鍋爐的過熱器和再熱器等奧氏體鋼部件上的一種特殊的應力腐蝕。 防止措施：在制造、安裝、檢修時應盡可能消除應力。腐蝕類型：應力腐蝕（3）荷性脆化：水中的氫氧化鈉使受腐蝕金屬發生的一種脆化。腐蝕的結果是金屬晶粒間發生裂紋，也叫晶間腐蝕。發生荷性脆化的三個同時存在的必備因素：爐水含有一定量的游離氫氧化鈉；鍋爐是鉚接或脹接，且這些部位存在不嚴密的地方，發生水質的局部濃縮；金屬中存在有很大的應力。防止：控制相對堿度；對爐水實施協調PH磷酸鹽處理。對電廠鍋爐由于不存在鉚接或脹接結構，所以一般不會發生荷性脆化。二、二、 影響金屬腐蝕的因素影響金屬腐蝕的因素1

18、.水中雜質的影響 水中的溶解性雜質會加速對金屬的腐蝕。鍋爐爐水的濃縮倍率一般在幾十倍到幾百倍。 2.水中溶解氣體的影響 在高溫、高壓條件下，水的溶解氧量、電導率和pH值是影響金屬腐蝕的關鍵因素。 3.金屬所處的溫度、壓力以及應力等影響 溫度升高會加劇金屬的腐蝕，壓力過高會使金屬薄弱部位發生爆破；金屬在腐蝕介質的環境中，在拉用力的作用下容易產生應力腐蝕裂開，合金鋼和不銹鋼尤為敏感。氧腐蝕照片二、防止運行中給水系統金屬腐二、防止運行中給水系統金屬腐蝕的方法蝕的方法 1. 還原性全揮發處理還原性全揮發處理 2. 氧化性全揮發處理氧化性全揮發處理 3. 加氧處理加氧處理 1. 還原性全揮發處理還原性全

19、揮發處理鍋爐給水加氨水和還原劑（又稱除氧劑，如聯氨）的處理稱之為還原性全揮發處理，英文為all volatile treatment (reduction)，簡稱AVT(R)。AVT(R)特別適用于低壓加熱器含銅合金的機組。 2氧化性全揮發處理氧化性全揮發處理 鍋爐給水只加氨水的處理，稱之為氧化性全揮發處理，英文為all volatile treatment (oxidation)，簡稱AVT(O)。 對于無銅系統的機組，采用AVT(O)后通常給水的含鐵量會有所降低，省煤器和水冷壁管的結垢速率相應降低。 AVT(O)適用于低加不含銅合金的機組。 3. 加氧處理加氧處理 鍋爐給水加氧的處理，稱之

20、為加氧處理，英文為oxygenated treatment，簡稱OT。OT適用于低加不含銅合金，并能長期保持較好的給水水質的機組。 加氧處理優、缺點加氧處理優、缺點采用OT可使給水系統FAC現象減輕或消除，給水的含鐵量降低，省煤器和水冷壁管的結垢速率降低，降低鍋爐壓差，鍋爐化學清洗周期延長；凝結水精處理混床的運行周期延長。OT對水質要求嚴格，對于沒有凝結水精處理設備或凝結水精處理運行不正常的機組，給水的氫電導率難以達到小于0.15S/cm的要求，不宜采用OT。 第三節第三節 爐水系統金屬的腐蝕爐水系統金屬的腐蝕與防止與防止一、一、 鍋爐水冷壁管常見的腐蝕鍋爐水冷壁管常見的腐蝕二、二、 防止運行

21、中爐水系統腐蝕的方法防止運行中爐水系統腐蝕的方法1 垢下的腐蝕垢下的腐蝕定義：當鍋爐水冷壁管內表面附著有水垢或水渣時，在其下面會發生嚴重的腐蝕，這種腐蝕通常稱為垢下腐蝕。危害：阻礙管壁與爐水正常的熱交換；引起垢下的化學成分與爐水主體成分有顯著的差異引起酸性或堿性腐蝕。部位：垢下腐蝕一般發生在熱負荷高的部位，如燃燒器附近、水冷壁向火側等。 水垢與水渣 鍋爐運行一段時間后，由于水質不良，會在受熱面與水接觸的管壁上生成一層固態附著物，這一現象稱為結垢，附著物叫水垢。 在爐水中析出的固體物質，有時會懸浮在爐水中，有時會沉積在汽包和聯箱的底部等水循環緩慢的地方，形成水渣。水垢的危害結垢后導熱性差，造成管

22、壁溫度升高、過熱，引起鼓包、爆管事故。水垢導熱性能差，造成燃料浪費，降低了熱效率，增加了電力生產成本；結垢以后，影響了鍋爐正常的水循環，嚴重時會造成爆管事故；會造成沉積物下腐蝕；會增加化學清洗次數，延長了停機時間，造成一定的經濟損失；縮短鍋爐有效使用壽命。水渣的危害 水渣的分類：一種是不會粘在受熱面上的水渣，這類水渣較松軟，常懸浮在鍋爐水中，容易隨排污從鍋內排出，如堿式磷酸鈣、蛇紋石等；另一種是容易粘在受熱面上的水渣，這類水渣會轉變成二次水垢，如磷酸鎂和氫氧化鎂等。 危害：水渣太多，會影響鍋爐蒸汽品質，還會堵塞爐管，威脅鍋爐安全運行。應盡可能防止磷酸鎂和氫氧化鎂水渣，以免生成二次水垢。垢下腐蝕

23、照片1酸洗垢下腐蝕照片垢下腐蝕照片22酸性磷酸鹽腐蝕酸性磷酸鹽腐蝕定義：加入Na2HPO4，使得Na與PO4的摩爾比在2.6以下造成磷酸鹽隱藏并發生腐蝕 。特征：酸性磷酸鹽腐蝕和堿性溝槽腐蝕很相似，一般都發生在向火側。 酸性磷酸鹽腐蝕照片酸性磷酸鹽腐蝕照片3. 酸腐蝕 v有下列因素之一就可能發生酸性腐蝕當冷卻水為海水、苦咸水（CI含量在500mg/L以上的地下水）直接泄漏到水、汽循環系統。精處理混床運行不當有CI漏出。或樹脂進入水、汽循環系統。4. 堿腐蝕 當冷卻水為碳酸鹽含量較高的河水或湖水時，如果凝汽器發生泄漏，冷卻水直接進入鍋爐，將在爐水中高溫分解產生游離的氫氧化鈉，會使沉積物下的爐水的

24、pH值上升到13以上，會破壞金屬保護膜，發生堿性腐蝕。 水冷壁管堿性腐蝕堿性腐蝕照片防止運行中爐水系統防止運行中爐水系統腐蝕的方法腐蝕的方法 爐管發生腐蝕的基本條件是水冷壁上有沉積物和濃縮的爐水有侵蝕性。要防止鍋爐的腐蝕，要從防止爐管形成沉積物和消除爐水侵蝕性兩方面著手。 防止方法防止方法1. 對于新安裝的鍋爐進行化學清洗以除去水冷壁管上的鐵銹或附著物。 某廠1號鍋爐再熱器爆管防止方法防止方法2.減少給水中的鐵、銅含量，防止這些腐蝕產物在鍋爐中形成鐵、銅垢。3. 提高給水品質，盡可能降低給水中雜質的含量。要嚴格防止冷卻水直接漏入水、汽循環系統；嚴格控制給水的氫電導率、氯離子含量和 pH 值。4

25、. 選用合理的鍋爐水處理方式，調節爐水成分，減輕或消除爐水的侵蝕性 蒸汽系統的防腐與防積鹽蒸汽系統的防腐與防積鹽通過給水處理和爐水處理來間接控制蒸汽系統的腐蝕；通過控制鍋爐的運行方式和爐水水質來間接控制蒸汽的品質。 蒸汽系統的腐蝕與防止蒸汽系統的腐蝕與防止氧化皮的生成與剝離 加工過程形成的氧化膜加工過程形成的氧化膜 在制造過程中過熱器管的氧化層是在高溫條件下形成的，通常在570以上的高溫條件下，由空氣中的氧和金屬直接反應形成氧化層。該氧化層分三層，由鋼表面起向外依次為FeO、Fe3O4、Fe2O3，如圖1所示。 圖1 溫度高于570時鐵管表面加工形成的氧化物 氧化物的形成示意圖氧化皮的生成與剝

26、離運行中形成的氧化膜運行中形成的氧化膜 蒸汽管道內壁在運行后所形成的氧化膜主要是由水蒸汽和鐵形成的氧化膜，該膜分二層，因此稱為雙層膜。內層稱為原生膜(Topotactishe schicht)， 外層稱為延伸膜(Epitaktishe schicht)，是由于鐵離子向外擴散，水中的氧離子向里擴散而形成的。內層的原生膜是水中的氧離子對鐵直接氧化的結果。 氧化皮的剝離氧化皮的剝離 在蒸汽中鋼表面生成氧化膜的速度先快后慢。但在某些不利的運行條件下，如超溫或溫度壓力波動條件下，腐蝕速度加快。雙層膜先是變為二個雙層膜，然后再進一步發展成為多個雙層膜的多層氧化層結構，然后便開始會發生剝離。這種多層膜的形態

27、如圖2所示。 鋼鐵在蒸汽中形成的多層氧化物過熱器氧化皮的剝離圖片1過熱器氧化皮的剝離圖片2片狀氧化皮圖片條狀氧化皮照片加氧對氧化皮生成速度的影響 鍋爐給水加氧處理對T23過熱器氧化皮的生成速度沒有影響，對T91過熱器氧化皮的生成速度稍有抑制作用，對TP347H氧化皮生成速度有明顯的抑制作用。T23過熱器管氧化皮的生成速度加氧對氧化皮剝離的影響 鍋爐給水加氧處理后過熱器氧化皮中的一部分四氧化三鐵轉化為三氧化二鐵。對于T23、T91管材，加氧后形成的氧化皮更接近于母材的線膨脹系數。因此，加氧后也不會加速氧化皮的剝離。對于TP347H不銹鋼，加氧后氧化皮中更多的四氧化三鐵轉化為三氧化二鐵，使得氧化皮

28、的線膨脹系數與母材差異增大，更容易剝離。鍋爐冷卻時管徑和氧化皮的變化氧化皮與不同金屬線膨脹系數的差異防止過熱器管氧化層剝離防止過熱器管氧化層剝離 采用耐氧化的合金。 改善鍋爐的運行工況，減少蒸汽超溫，減少機組頻繁啟停，減少機組的負荷波動。 停機速度非常關鍵。 采用金屬表面的鍍鉻方法。 蒸汽系統的應力腐蝕與防止蒸汽系統的應力腐蝕與防止應力腐蝕發生的條件：金屬材料施加了拉應力有腐蝕介質敏感材料應力腐蝕可分為應力腐蝕破裂和應力腐蝕疲勞。 鍋爐整體水壓試驗應采用除鹽水 按照電力基本建設熱力設備化學監督導則DL/T 8892004的規定，對于有奧氏體鋼的過熱器、再熱器進行水壓試驗時, 除鹽水中的氯離子含

29、量應小于0.2mg/L。 過熱器管應力腐蝕破裂（工作應力+熱應力）不銹鋼腐蝕破裂（工作應力）銅管應力腐蝕破裂（熱應力）銅管腐蝕破裂照片（制造應力）應力腐蝕疲勞應力腐蝕疲勞 金屬在交變循環的應力（方向變化或周期應力）和腐蝕介質共同作用下產生破裂傾向。通常產生疲勞破壞的應力低于屈服點，并且是在施加這一應力許多周期之后發生。 應力腐蝕疲勞應力腐蝕疲勞常發生的部位 熱力設備應力腐蝕疲勞常發生的部位有：在鍋爐的集汽聯箱，即聯箱的排水孔處；汽包和管道結合處；汽水混合物時快、時慢的流過的管道；頻繁啟、停的鍋爐，在停用時氧含量高發生點腐蝕，這些點坑在交變應力的作用下形成疲勞源。 應力腐蝕疲勞照片過熱器的積鹽與

30、防止過熱器的積鹽與防止蒸汽中的雜質來源有三部分組成，即機械攜帶、溶解攜帶和減溫水攜帶組成。機械攜帶是指蒸汽帶水，與汽包的汽水分離效果有關；溶解攜帶是指蒸汽溶解雜質的能力，與爐水水質和鍋爐的運行壓力有關；減溫水攜帶與給水水質有關。 鍋爐熱化學試驗防止積鹽對鍋爐進行熱化學試驗，可以確定不影響蒸汽品質的汽包壓力、汽包水位、水位的波動速度、最高負荷以及負荷的變化速率以及爐水含鹽量等指標，并納入到鍋爐運行規程中。按此規程運行就能避免過熱器積鹽。 第三章第三章 熱力設備在停備用期間熱力設備在停備用期間的腐蝕與防止的腐蝕與防止 第一節第一節 停用腐蝕停用腐蝕 鍋爐、加熱器等熱力設備在停運期間，鍋爐、加熱器等

31、熱力設備在停運期間，如果不采取有效措施，水、汽側的金屬如果不采取有效措施，水、汽側的金屬表面會發生嚴重的腐蝕表面會發生嚴重的腐蝕 ，這種腐蝕稱之，這種腐蝕稱之為停用腐蝕，其本質屬于氧腐蝕為停用腐蝕，其本質屬于氧腐蝕。 發生停用腐蝕的原因發生停用腐蝕的原因 水、汽系統內部有氧氣。設備停用時，空氣進入內部。金屬的表面有積水或非常潮濕。因為設備停用時內部有未排盡的水或蒸汽凝結的水。空氣中氧和二氧化碳溶解在潮濕的金屬表面上，產生腐蝕。 停用腐蝕與運行腐蝕的不同點 與運行工況相比，停用期間發生的氧腐蝕有以下特點：因為溫度低，所以腐蝕產物是疏松的，附著力小，易被水帶走，腐蝕產物的表層常常為黃褐色。由于氧的

32、濃度高，并可以擴散到系統的各個部位，所以停運腐蝕的部位與運行鍋爐發生的氧腐蝕有顯著的差別。 停用腐蝕與運行腐蝕的不同點過熱器。鍋爐運行時不會發生氧腐蝕，而停用時，在立式過熱器的彎頭處常常發生嚴重的氧腐蝕。再熱器。與過熱器相同，運行時不會發生氧腐蝕，而停用時，在積水處常常發生嚴重的氧腐蝕。省煤器。運行時基本不會發生氧腐蝕，而停用時，在積水處常常發生的氧腐蝕。鍋爐本體。運行時基本不會發生氧腐蝕，而停用時，在汽包有積水的地方常常發生的氧腐蝕。 停用腐蝕的影響因素 是否發生停用腐蝕與濕度、金屬表面液膜的成分、溫度等因素有關。一般相對濕度超過70%以上會快速腐蝕，低于50%基本不腐蝕，低于20%就能避免

33、腐蝕。金屬表面液膜中含有氯化物、硫酸鹽等或表面有沉積物都會加劇腐蝕。氣溫越高，腐蝕越嚴重，如夏天比冬天嚴重，南方比北方嚴重。 停用腐蝕的危害 火力發電廠熱力設備常因停備用而遭腐蝕損壞。盡管停用時間比運行時間短得多，但腐蝕卻比運行嚴重得多。例如某北方電廠2臺500MW直流鍋爐機組，水冷壁運行結垢速率只有15g/.a，而停用腐蝕卻達到20g/.a以上。停用保護可分為三大類停用保護可分為三大類 第一類是防止空氣進入水、汽系統的內部。這類方法包括保持蒸汽壓力法，充氮法等； 第二類是降低熱力設備內部的濕度。這類方法有烘干法、干風法、熱風法、干燥劑法； 第三類是緩蝕劑法。通過加入緩蝕劑使金屬的表面生成保護

34、膜，或者除去水中的溶解氧。所加的緩蝕劑有聯氨、氨溶液、液相緩蝕劑、氣相緩蝕劑。 第二節第二節 停用保護停用保護選用停用保護方法的應考慮以下因素機組參數和類型 停用時間的長短根據機組參數和類型選擇 v 對于高參數機組，由于對水質要求嚴格，加上結構復雜，很難將系統內部的水放凈，所以停用時不宜采用干燥劑法或固態堿液法保護。一般宜采用聯氨水+氨法或充氮法。v 對于中低壓鍋爐，因其對水質要求較低，而且水、汽系統簡單，可以采用堿液法或干燥法。但對于有立式過熱器的汽包鍋爐，因過熱器底部容易積水，如果不能將過熱器的積水吹凈或烘干，則不宜采用干燥法。 根據停用時間的長短選擇 v對于短期停用的鍋爐，采用的保護方法

35、應能滿足在短時間啟動的要求。例如，對于熱備用鍋爐，必須考慮能隨時投入運行，這樣要求所用的方法不能排掉爐水，也不宜改變爐水的成分，以免延誤投入時間，一般采用保持蒸汽壓力法或給水壓力法。v對于長期停運的鍋爐，所采用的方法防腐作用要持久，一般可采用干燥法、聯氨法、充氮法、熱力成膜法。根據現場條件選擇選擇保護方法時，要根據現場條件選擇。包括設備條件：給水水質環境溫度藥品來源保護方法的經濟性二、二、 應用最廣泛的干法防腐應用最廣泛的干法防腐 1. 熱爐放水余熱烘干。2. 熱爐放水余熱、負壓烘干。3. 熱爐放水、加熱烘干。4. 熱爐放水、冷風干燥。5. 緩蝕劑法。二、二、 應用最廣泛的濕法防腐應用最廣泛的

36、濕法防腐 1. 氨水法。鍋爐停運后不放水，向鍋爐加氨水并使爐水循環均勻，要求爐水的pH 10.5 以上。2. 氨水+聯氨法。鍋爐停運后不放水，向鍋爐加聯氨50150mg/L，用氨水將爐水的pH 值調到10.010.5并使爐水循環均勻。3. 保持蒸汽壓力法。適用于經常啟停、處于熱備用的鍋爐。此法是停爐后采用間斷點火升溫的方法保持蒸汽壓力為0.981.47MP a，以防止空氣漏入鍋內。第四章第四章 鍋爐化學監督鍋爐化學監督第一節第一節 目的任務目的任務目的：防止水、汽系統發生腐蝕、結垢和積鹽，保證鍋爐安全、經濟運行。 任務：對水、汽品質，對設備結垢、腐蝕、積鹽程度，對設備投運前金屬表面的清潔程度以

37、及停用時的防腐等進行全面地監督和指導。 第二節第二節 建設和調試運行階段建設和調試運行階段的化學監督的化學監督v建設和試運行階段的化學工作包括，鍋爐設備進入安裝現場前后，化學水處理系統的調整試運行、鍋爐設備安裝期間至水壓試驗、鍋爐化學清洗、機組啟動前的吹洗、啟動過程中水、汽取樣分析，在線監測系統調試等。 第三節第三節 運行期間的化學監督運行期間的化學監督鍋爐的水、汽品質應按下列規定控制火力發電廠機組及蒸汽動力設備水、汽質量標準（GB/T 12145-2008）火電廠汽水化學導則DL/T 805。 一、一、 鍋爐給水水質標準鍋爐給水水質標準1. 硬度。防止在鍋爐生成鈣、鎂水垢。給水的硬度應接近于

38、0mol/L。2. 溶解氧。防止給水系統發生氧腐蝕，通常規定省煤器入口的溶解氧小于7g/L。3. 鐵和銅。防止給水系統腐蝕和防止腐蝕產物被帶入鍋爐而產生鐵垢和銅垢。4. pH 值。防止水、汽系統發生腐蝕。規定有銅系統pH = 8.89.3，無銅系統pH = 9.09.6。鍋爐給水水質標準（續）鍋爐給水水質標準（續）5. 氫電導率： 衡量給水含鹽量的綜合指標。具有檢測方便、準確等優點。通常氫電導率至少在0.3S/cm以下。6. 聯氨。作為熱力除氧后的輔助除氧。運行時應控制過剩的聯氨濃度為1050g/L。對于無銅的機組也可以不加聯氨。7. 油。如果給水中含有油，進入鍋爐后會受熱分解成導熱系數很小的

39、附著物粘在水冷壁管上，影響傳熱。二、二、 鍋爐爐水水質標準鍋爐爐水水質標準磷酸根含量（mg/L）。含硅量（g/L）。電導率（S/cm）。pH值。三、三、 蒸汽質量標準蒸汽質量標準含鈉量：通常規定含 鈉 量 不 得 高 于10g/L。含硅量：通常規定含 硅 量 不 得 高 于20g/L。氫電導率：通常規定氫電導率不得高于0.3S/cm。 水汽異常的三級處理原則 當水汽質量異常時，應按“水汽異常三水汽異常三級處理級處理”的原則的原則執行并應將異常情況及時報告主管領導及上級主管部門；盡快查明原因，進行消缺處理，恢復正常。若不能恢復，并威脅設備安全經濟運行若不能恢復，并威脅設備安全經濟運行時，應采取緊

40、急措施，直至停止機組運時，應采取緊急措施，直至停止機組運行。行。 三級處理值的涵義為： 一級處理值有因雜質造成腐蝕、結垢、積鹽的可能性，應在72h內恢復至相應的標準值。 二級處理值肯定有因雜質造成腐蝕、結垢、積鹽的可能性，應在24h內恢復至相應的標準值。 三級處理值正在進行快速結垢、積鹽、腐蝕，如果4h內水質不好轉，應停爐。 在異常處理的每一級中，如果在規定的時間內尚不能恢復正常，則應采用更高一級的處理方法。對于汽包鍋爐，恢復標準值的辦法之一是降壓運行。第四節第四節 大修期間的化學監督大修期間的化學監督 熱力設備大修期間的腐蝕檢查，是衡量化學監督工作質量、判斷化學監督效果的主要手段。在設備檢修

41、前，鍋監工程師應與有關部門一起按鍋爐化學監督的有關規定提出檢查計劃和檢查項目。 檢查的方法、評判標準見火力發電廠機組大修化學檢查導則DL/T 11152009 大修期間的化學監督大修期間的化學監督 對汽包的檢查 對水冷壁管的檢查 對水冷壁下聯箱的檢查 對過熱器、再熱器的檢查 對省煤器割管檢查 對除氧器檢查 一、對汽包的檢查一、對汽包的檢查汽包內壁：顏色、水渣和沉積物的分布。下降管：附近水渣的集結程度、厚度、顏色及分布。給水裝置：檢查出水孔有無水渣、結垢和腐蝕。百葉窗：鐵銹、顏色和鹽類的附著情況。蒸汽孔板：鐵銹、顏色和鹽類的附著情況。導汽管口：鐵銹、顏色和鹽類的附著情況。旋風分離器：有無傾斜、傾

42、倒。連續排污管：管孔的污堵情況和外表面的銹蝕。加藥管：裂紋、斷裂，管孔的污堵情況。上升管：檢查有無 集結水渣、腐蝕坑等。二、對水冷壁管的檢查二、對水冷壁管的檢查割管根數不應少于2根（其中一根為監視管），每根長度氣割不應少于1米。割管部位應按以下原則進行選擇1.若已發生鍋爐爆管，應在爆管附近。2.經外觀檢查，有變色、脹粗、鼓包部位。3.用側厚儀發現有明顯減薄的部位。4.熱負荷最高的部位（噴燃器上2米）。三、對過熱器、再熱器的檢查三、對過熱器、再熱器的檢查 大修時應對過熱器，再熱器的下彎頭進行割管檢查，記錄管內的顏色，有無腐蝕點及腐蝕點的分布，有無鹽類的附著以及相應的位置、程度。還應根據日常對水、

43、汽品質的監督情況和汽包的檢查情況，決定是否對過熱器易積鹽的部位四、對省煤器割管檢查四、對省煤器割管檢查 對低溫省煤器入口進行割管檢查（其中1根必須是監視管）并測量垢量、腐蝕坑的數量、深度，計算出腐蝕深度。 如果低溫省煤器腐蝕嚴重還應對高溫省煤器進行割管檢查。 熱力設備大修檢查總結v熱力設備大修檢查后，應進行總結和評價，提出報告，報告內容應包括對以前階段的水、汽質量進行評價，提出改進意見。 腐蝕評價標準用腐蝕速率或腐蝕深度表示部位類別一類二類三類省煤器基本沒腐蝕或點蝕深度0.3mm輕微均勻腐蝕或點蝕深度0.3 mm1mm有局部潰瘍性腐蝕或點蝕深度1mm水冷壁基本沒腐蝕或點蝕深度0.3mm輕微均勻

44、腐蝕或點蝕深度0.3 mm1mm有局部潰瘍性腐蝕或點蝕深度1mm過熱器、再熱器基本沒腐蝕或點蝕深度0.3mm輕微均勻腐蝕或點蝕深度0.3 mm1mm有局部潰瘍性腐蝕或點蝕深度1mm汽輪機轉子葉片、隔板基本沒腐蝕或點蝕深度0.3mm或已有部分管子穿孔。不銹鋼管1）無局部腐蝕，均勻腐蝕0.005mm/a均勻腐蝕0.0050.02mm/a或點蝕深度0.2mm均勻腐蝕0.02mm/a或點蝕、溝槽深度0.2mm或已有部分管子穿孔。鈦管2）無局部腐蝕，無均勻腐蝕均勻腐蝕0.0005 mm0.002mm/a或點蝕深度0.01mm均勻腐蝕0.002mm/a或點蝕深度0.1mm結垢、積鹽評價標準結垢、積鹽評價標

45、準部位類別一類二類三類省煤器2)結垢速率3)40 g/（m2a）結垢速率4080 g/（m2a）結垢速率80 g/（m2a）水冷壁2)結垢速率40 g/（m2a）結垢速率4080 g/（m2a）結垢速率80 g/（m2a）汽輪機轉子葉片、隔板3）結垢、積鹽速率1mg/（2a）或沉積物總量5mg/2結垢、積鹽速率110 mg/（2a）或沉積物總量525mg/2結垢、積鹽速率10 mg/（2a）沉積物總量25mg/2凝汽器管或垢層厚度0.1mm沉積量：0.5mm沉積量：40mg/cm2說明：1、鍋爐化學清洗后一年內省化學清洗后一年內省煤器和水冷壁割管檢查評價標準：一類：結垢速率120 g/（m2a）。2、對于省煤器、水冷壁和凝汽器的垢量均指多根樣管中垢量最大的一側（通常為向火側、向煙側、汽輪機背汽側、凝汽器管迎汽側），一般用化學清洗法測量計算；對于汽輪機的垢量是指某級葉片局部最大的結垢量 。3、取結垢、積鹽速率或沉積物總量高者進行評價。4、計算結垢、積鹽速率所用的時間為運行時間和停用時所用的時間為運行時間和停用時間之和。間之和。二十五項反措中相關要求3 防