火力发电厂化学专业基础知识
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溶液中或在潮湿空气中的腐蚀，属于电化学腐蚀。如在电厂原水、补给水、给水、 锅炉水、冷却水以及与湿蒸汽接触的设备所遭受的腐蚀等。
3. 影响电化学腐蚀的因素 影响金属腐蚀的因素可分为金属本身的内在因素和周围介质的外在
因素两方面。影响金属腐蚀的内在因素有金属的种类、结构，金属中含有 的杂质等。其中，金属的种类是一个很重要的因素，不同金属的耐腐蚀性 能有很大差别。对于某一确定的金属设备来说，外在因素的影响就成为影 响该设备金属腐蚀的主要因素。影响金属腐蚀的外在因素主要包括水中的 溶解氧量、pH值、温度、盐类的成分和含量等。
钢铁发生氧腐蚀时，常常在其表面形成许多直径1mm～30mm不等的小型鼓 包，鼓包表层的颜色由黄褐色到砖红色，次层是黑色粉末状腐蚀坑陷，称为溃疡 性腐蚀。Байду номын сангаас
腐蚀产物之所以呈现不同的颜色，是因为铁离子会进一步与水中某些物质发 生反应，形成了各种形态的氧化铁。该过程成为腐蚀的二次过程，生成产物称为 二次腐蚀产物。
2. 给水系统金属腐蚀的防止 要防止氧的腐蚀，主要方法是减少水中的溶解氧或在一定的条件下增加
溶解氧到一定的浓度。给水除氧方法常采用热力除氧法和化学药剂除氧法。 防止产生游离二氧化碳的酸性腐蚀，主要采用除氧器去除二氧化碳和给
水加氨处理。
（1）热力除氧 热力除氧器按进水方式的不同可分为混合式和过热式两类。 在混合式除氧器内，需要除氧的水与加热用的蒸汽直接接触，使水加热到相当于除
肤损害。联氨蒸汽与空气混合达到一定比例时有爆炸的危险。 联氨是很强的还原剂 ，特别是在碱性水溶液中 ，可将水中的溶解氧还原 ，反应如下：N2H4+O2 =
N2+2H2O，反应生成的产物对热力设备的运行无任何害处。
（3）给水加氨处理 给水加氨处理的目的是提高给水的pH值，防止产生游离二氧化碳的酸性腐蚀。 原理
氨(NH3)溶于水称为氨水，呈碱性。其反应式为：NH3·H2O=NH4++OH— 氨水的碱性可中和CO2与水作用生成的碳酸产生的H+，反应如下：
NH3·H2O+H2CO3 = NH4HCO3+H2O； NH4HCO3+ NH3·H2O = (NH4)2CO3+H2O 因此，通过加氨处理，可提高给水的pH值，防止产生游离二氧化碳的酸性腐 蚀。从铜铁防腐效果上全面考虑，目前一般将给水的pH值调节在8.5～9.2范围内。 实践证明，若单从减缓钢材腐蚀来说，给水的pH值高于9为好。但在热力系统中， 低压加热器及疏水冷却器、凝汽器都使用了铜合金材料，当pH值大于9时，铜的 腐蚀随pH值增大而明显加快。 加氨的方法 氨处理常用的药品有液氨和氨的水溶液。由于氨为挥发性物质，不论在热力
氧器压力下的沸点，过热式除氧器中，是先将需要除氧的水在压力较高的表面式加热 器中加热，直至其温度超过除氧器压力下的沸点，然后，将此热水引入除氧器内，这 样，一部分水会自行汽化，其余的水就处于沸腾温度下。
混合式热力除氧器按照工作压力的不同，又可区分为真空式、大气式和高压式三种。 真空式除氧器是在压力低于大气压下工作的；大气式除氧器是在稍高于大气压下(一般 为0.12MPa)工作的；高压式除氧器是在压力较高的情况下工作的(高压和超高压电厂中 常用的工作压力约为0.59MPa，亚临界压力机组中除氧器最高工作压力为0.78MPa)。
火力发电厂化学专业基础知识
第1章 热力系统的防腐
§1.1 金属腐蚀的基本理论
金属腐蚀是指金属表面与周围环境发生化学或电化学作用而引起金属 破坏或变质的现象。环境一般指材料所处的介质、温度和压力等。电厂的 热力设备在制造、运输、安装、运行和停运期间，会发生各种形态的腐蚀。 金属腐蚀按其腐蚀机理的不同可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
1.2 游离二氧化碳腐蚀
(1) 腐蚀机理
当水中有游离CO2存在时，CO2与水发生如下反应，使水呈酸性： CO2+H2 O ==H2CO3 ==H++HCO3—
这样水中的H+增多，会产生如下的氢去极化腐蚀：
从腐蚀电池的理论可知，CO2腐蚀就是水中含有酸性物质而引起的氢去极化腐蚀。 (2) 腐蚀特征
二氧化碳腐蚀生成的产物都是易溶物，它不象氧腐蚀那样产生溃疡，而是均 匀地使管壁变薄，腐蚀产物被水带人锅炉内。
§1.2 给水系统金属的腐蚀
锅炉给水系统包括给水和凝结水管道，给水泵，凝结水泵，高、低压加热器， 省煤器，疏水箱等设备。在此系统中的水所溶解的氧和二氧化碳是引起该系统金 属腐蚀的主要原因。 1. 给水系统的腐蚀 1.1溶解氧腐蚀 (1)腐蚀机理
溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成两个电极，组成腐蚀原电池。在 腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低，所以铁是电池的阳极，遭到腐蚀， 反应如下：Fe → Fe2++2e 氧为阴极，发生还原反应：O2+2H2O+4e→4OH－ (2)特征
系统的哪一部位加药，都可使整个汽水系统中有氨。一般常把氨加在补给水和给
水中。电厂一般是将浓氨液配成1％～5％的稀溶液，与联氨用同一加药泵加入除 氧器出口管的给水中，也可以设置单独的加药泵。
§1.3 汽包炉水汽系统的腐蚀及防止
锅炉运行时，锅炉内水汽的温度和压力较高或很高，炉管管壁温度很高，设备的各部分 的应力很大，而且给水中杂质在锅炉内发生浓缩和析出，在锅内常集积有沉淀物，这些因素 都会促进腐蚀，并使腐蚀问题复杂化。所以，虽然进入锅炉的水都是经过除氧的，锅炉水的 pH值也常常比较高，但仍然会发生腐蚀。
1．化学腐蚀 金属的表面与其周围介质直接进行化学反
应，在不产生电流的情况下使金属遭到破坏的 现象称为化学腐蚀。这种腐蚀多发生在非导体 中或干燥气体中。例如炉管的外表面受高温炉 烟的氧化，在过热蒸汽中形成的汽水腐蚀，不 含水的润滑油对金属的腐蚀等，均属于化学腐 蚀类。
2．电化学腐蚀 在金属遭到破坏的过程中，伴有电流产生的腐蚀称为电化学腐蚀。金属在水
热力除氧器的结构从整体上看，可分为脱气塔(或称除氧头)和贮水箱两部分。脱气 除氧的原理就是亨利定律。
（2）化学除氧 用来进行给水化学除氧的药品，必须能迅速地和氧完全反应，且反应产物和药品本身对锅炉的运行无害。
对于高压及更高参数的锅炉进行化学除氧所常用的药品，为联氨及肟类、碳酰肼、异抗坏血酸等有机除氧剂。 联氨(N2H4)又称肼（jing），在常温下为无色液体，易溶于水，易挥发，有毒性。其蒸气对呼吸道和皮
3. 影响电化学腐蚀的因素 影响金属腐蚀的因素可分为金属本身的内在因素和周围介质的外在
因素两方面。影响金属腐蚀的内在因素有金属的种类、结构，金属中含有 的杂质等。其中，金属的种类是一个很重要的因素，不同金属的耐腐蚀性 能有很大差别。对于某一确定的金属设备来说，外在因素的影响就成为影 响该设备金属腐蚀的主要因素。影响金属腐蚀的外在因素主要包括水中的 溶解氧量、pH值、温度、盐类的成分和含量等。
钢铁发生氧腐蚀时，常常在其表面形成许多直径1mm～30mm不等的小型鼓 包，鼓包表层的颜色由黄褐色到砖红色，次层是黑色粉末状腐蚀坑陷，称为溃疡 性腐蚀。Байду номын сангаас
腐蚀产物之所以呈现不同的颜色，是因为铁离子会进一步与水中某些物质发 生反应，形成了各种形态的氧化铁。该过程成为腐蚀的二次过程，生成产物称为 二次腐蚀产物。
2. 给水系统金属腐蚀的防止 要防止氧的腐蚀，主要方法是减少水中的溶解氧或在一定的条件下增加
溶解氧到一定的浓度。给水除氧方法常采用热力除氧法和化学药剂除氧法。 防止产生游离二氧化碳的酸性腐蚀，主要采用除氧器去除二氧化碳和给
水加氨处理。
（1）热力除氧 热力除氧器按进水方式的不同可分为混合式和过热式两类。 在混合式除氧器内，需要除氧的水与加热用的蒸汽直接接触，使水加热到相当于除
肤损害。联氨蒸汽与空气混合达到一定比例时有爆炸的危险。 联氨是很强的还原剂 ，特别是在碱性水溶液中 ，可将水中的溶解氧还原 ，反应如下：N2H4+O2 =
N2+2H2O，反应生成的产物对热力设备的运行无任何害处。
（3）给水加氨处理 给水加氨处理的目的是提高给水的pH值，防止产生游离二氧化碳的酸性腐蚀。 原理
氨(NH3)溶于水称为氨水，呈碱性。其反应式为：NH3·H2O=NH4++OH— 氨水的碱性可中和CO2与水作用生成的碳酸产生的H+，反应如下：
NH3·H2O+H2CO3 = NH4HCO3+H2O； NH4HCO3+ NH3·H2O = (NH4)2CO3+H2O 因此，通过加氨处理，可提高给水的pH值，防止产生游离二氧化碳的酸性腐 蚀。从铜铁防腐效果上全面考虑，目前一般将给水的pH值调节在8.5～9.2范围内。 实践证明，若单从减缓钢材腐蚀来说，给水的pH值高于9为好。但在热力系统中， 低压加热器及疏水冷却器、凝汽器都使用了铜合金材料，当pH值大于9时，铜的 腐蚀随pH值增大而明显加快。 加氨的方法 氨处理常用的药品有液氨和氨的水溶液。由于氨为挥发性物质，不论在热力
氧器压力下的沸点，过热式除氧器中，是先将需要除氧的水在压力较高的表面式加热 器中加热，直至其温度超过除氧器压力下的沸点，然后，将此热水引入除氧器内，这 样，一部分水会自行汽化，其余的水就处于沸腾温度下。
混合式热力除氧器按照工作压力的不同，又可区分为真空式、大气式和高压式三种。 真空式除氧器是在压力低于大气压下工作的；大气式除氧器是在稍高于大气压下(一般 为0.12MPa)工作的；高压式除氧器是在压力较高的情况下工作的(高压和超高压电厂中 常用的工作压力约为0.59MPa，亚临界压力机组中除氧器最高工作压力为0.78MPa)。
火力发电厂化学专业基础知识
第1章 热力系统的防腐
§1.1 金属腐蚀的基本理论
金属腐蚀是指金属表面与周围环境发生化学或电化学作用而引起金属 破坏或变质的现象。环境一般指材料所处的介质、温度和压力等。电厂的 热力设备在制造、运输、安装、运行和停运期间，会发生各种形态的腐蚀。 金属腐蚀按其腐蚀机理的不同可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
1.2 游离二氧化碳腐蚀
(1) 腐蚀机理
当水中有游离CO2存在时，CO2与水发生如下反应，使水呈酸性： CO2+H2 O ==H2CO3 ==H++HCO3—
这样水中的H+增多，会产生如下的氢去极化腐蚀：
从腐蚀电池的理论可知，CO2腐蚀就是水中含有酸性物质而引起的氢去极化腐蚀。 (2) 腐蚀特征
二氧化碳腐蚀生成的产物都是易溶物，它不象氧腐蚀那样产生溃疡，而是均 匀地使管壁变薄，腐蚀产物被水带人锅炉内。
§1.2 给水系统金属的腐蚀
锅炉给水系统包括给水和凝结水管道，给水泵，凝结水泵，高、低压加热器， 省煤器，疏水箱等设备。在此系统中的水所溶解的氧和二氧化碳是引起该系统金 属腐蚀的主要原因。 1. 给水系统的腐蚀 1.1溶解氧腐蚀 (1)腐蚀机理
溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成两个电极，组成腐蚀原电池。在 腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低，所以铁是电池的阳极，遭到腐蚀， 反应如下：Fe → Fe2++2e 氧为阴极，发生还原反应：O2+2H2O+4e→4OH－ (2)特征
系统的哪一部位加药，都可使整个汽水系统中有氨。一般常把氨加在补给水和给
水中。电厂一般是将浓氨液配成1％～5％的稀溶液，与联氨用同一加药泵加入除 氧器出口管的给水中，也可以设置单独的加药泵。
§1.3 汽包炉水汽系统的腐蚀及防止
锅炉运行时，锅炉内水汽的温度和压力较高或很高，炉管管壁温度很高，设备的各部分 的应力很大，而且给水中杂质在锅炉内发生浓缩和析出，在锅内常集积有沉淀物，这些因素 都会促进腐蚀，并使腐蚀问题复杂化。所以，虽然进入锅炉的水都是经过除氧的，锅炉水的 pH值也常常比较高，但仍然会发生腐蚀。
1．化学腐蚀 金属的表面与其周围介质直接进行化学反
应，在不产生电流的情况下使金属遭到破坏的 现象称为化学腐蚀。这种腐蚀多发生在非导体 中或干燥气体中。例如炉管的外表面受高温炉 烟的氧化，在过热蒸汽中形成的汽水腐蚀，不 含水的润滑油对金属的腐蚀等，均属于化学腐 蚀类。
2．电化学腐蚀 在金属遭到破坏的过程中，伴有电流产生的腐蚀称为电化学腐蚀。金属在水
热力除氧器的结构从整体上看，可分为脱气塔(或称除氧头)和贮水箱两部分。脱气 除氧的原理就是亨利定律。
（2）化学除氧 用来进行给水化学除氧的药品，必须能迅速地和氧完全反应，且反应产物和药品本身对锅炉的运行无害。
对于高压及更高参数的锅炉进行化学除氧所常用的药品，为联氨及肟类、碳酰肼、异抗坏血酸等有机除氧剂。 联氨(N2H4)又称肼（jing），在常温下为无色液体，易溶于水，易挥发，有毒性。其蒸气对呼吸道和皮