锅炉结垢和腐蚀对锅炉
锅炉结垢的原因、危害及预防
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｈ ｕ ｅ Ｈａ ｍ ｎ ｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｉ ｒ ｃ ｌ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｔ ｅＣａ ｓ 、 ｒ ａ ｄ Ｐｒ ｖ ｎ ｉ ｆ ｏ Ｂｏｌ ｓ ａ ｅ ｅ
Ａ ｓｒ ｃ ｂ ｔ ａ ｔ： Ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｒ ａ ｏ 、 ｈ ｒ ｎ ｒ ｖ ｎ ｉ ｎ ｏ ｈ ｏｉ ｅ ｓ ａ ｅ ｗ ｒ ｅ ｃ ｉ ｅ ｉ ｈ Ｓ ｐ ｐ ｒ ｈ ｏ ｍ ｔ ｏ ｅ ｓ ｎ ａｍ ａ ｄｐ ｅ ｅ ｔｏ ｆ ｔ ｅ ｂ ｌｒ ｃ ｌ ｅ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ Ｋ ｙ ｏ ｄ ： Ｂ ｉ ｅ ｓ ａ ｅ：Ｃ ｕ ｅ： Ｈ ｒ ｅｗｒ ｓ ｏ ｌｒ ｃ ｌ ａｓ ａ ｍ：Ｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｒｖｎｉｎ
水垢是锅炉的 “ 百害 之 源 ” 究 其 原 因是 它 的导 热 性 能 太 ，
１ 锅炉水垢的原 因
尽 管锅炉给水 中的的杂质 降到 了很少的程度 ，但 在锅 炉 运行 中经蒸发浓缩后 ，并在温度 、压力影响下 ，有些盐类 溶 解 度下降，有些 盐类过饱和 ，有些盐类相互发生化学反应， 于是在锅水中析 出而 成固体物质 。其 中一部分牢固粘结在锅 水金属受热面上，这种现象 叫结垢 ，这些粘 附着的坚硬物叫
进入锅炉的水中往往含有钙、镁离子，致使 与水相接触 的金属受热面上生成一层坚硬的水垢。这种水垢 的存在 ，会 影 响锅炉正常 的水循环 ，严重时还会威胁锅 炉的安全运行 ， 同时还会增加能耗 ，浪费能源 。所 以阻止水垢的结生，或及 时除掉生成 的水垢 ，历来是锅炉安全运行和 节能工作 的重要
【 稿 日期 】２ １— ４ ０ 收 ０ ２０ — ９ 【 作者简介 】蔡康保 （ ９ ４一） １８ ，男 ，供职 于湛江市特种设备检验所。
的传热效率 。为保证锅炉的出力，就必 须提 高火侧 的温度 ，
锅炉结垢有哪些危害
锅炉结垢有哪些危害锅炉结垢有哪些危害水垢的导热性很差，其导热系数要比锅炉钢板的导热系数小几十倍至数百倍，所以锅炉结垢后就会严重阻碍传热并引起下列危害：1.浪费燃料，降低出力锅炉结垢后将严重影响受热面传热，降低热效率，降低蒸汽出力，增加燃料消耗。
2.易引起事故，影响安全运行受热面结生水垢后，金属的热量由于受水垢的阻碍而难于传热给锅水，致使金属壁温急剧升高，当温度超过了金属所能承受的允许温度时，金属强度显著降低，从而导致金属过热变形，严重时将造成鼓包、裂缝，甚至爆管等事故。
3.堵塞管道，破坏水循环如果水管内结垢，就会减小流通截面积，增大水的流动阻力，破坏正常的水循环，严重时还会完全堵塞管道，或造成爆管事故。
4.引起垢下腐蚀，缩短锅炉寿命锅炉结垢后还会引起垢下腐蚀等危害。
有些结构紧凑或结构复杂的锅炉，一旦受热面结垢，就极难清除，严重时只好采用挖补、割换管子等修理措施，不但费用大，而且还会使受热面受到严重损伤。
所有上述这些危害都将大大缩短锅炉的使用寿命。
锅炉清洗前必须做好以下准备工作 1.根据锅炉是否选择停机清洗还是不停机清洗，来确定药量和清洗时间的安排。
投入锅炉清洗剂开始运行，运行的时间根据实际反应的状况而定，这个过程要随时监控药量的消耗量，如果清洗不达标，制定方案再次清洗，合格之后，再用清水漂洗。
2.锅炉清洗前应详细了解锅炉的结构和材质，并对锅炉内外部进行仔细检查，以确定清洗方式和制订安全措施。
如锅炉有泄漏或堵塞等缺陷，应采取有效措施预先处理。
3.清洗前必须确定水垢类别。
应在锅炉不同部位取有代表性的水垢样口进行分析。
额定工作压力≥2。
5mpa的锅炉需作垢样定量分析。
4.锅炉清洗之前应该做好垢质分析，垢质分析如何做就需要专业的公司来提供了，一般先通过锅炉提供的垢质进行溶垢实验，然后进行药剂的配置，这样既能够保障药到垢除，又能够保障药品不会腐蚀锅炉。
锅炉清洗妙招1、机械除垢法：当锅炉炉内有疏松的水垢和水渣时，停炉后使锅炉冷却、放掉炉水，用清水冲洗后，即可用扁铲、钢丝刷和机动铣管器进行除垢。
汽包锅炉水汽系统腐蚀结垢与防止讲解
• 一、汽包锅炉水汽系统 • 给水经省煤器进入汽包—经集中下降管---分配至各下联箱---经上升管 (水冷壁)吸收炉膛热量---汽水混合物回到汽包并分离出饱和蒸汽---饱 和蒸汽经蒸汽引出管至顶棚过热器---再到烟道包墙过热器－－低温过 热器－－高温过热器－－经主蒸汽管至汽轮机高压缸－－再热器－－ 汽轮机低压缸－－凝汽器－－凝结水泵－－低压加热器－－除氧器－ －高压加热器－－给水泵－－省煤器。
• 当炉水中有游离氢氧化钠时，由于参透到沉积物下的炉水高度浓缩， PH值升得很高，PH大于13时，对金属造成腐蚀。 • 当凝汽器泄漏时，炉水中存在有 MgCl2及CaCl2 ，发生如下反应：
MgCl2 2 H 2O Mg (OH ) 2 HCl CaCl2 2 H 2O Ca(OH ) 2 HCl
• （3）水垢的危害：
• 结垢后导热性差，造成管壁温度升高、过热，引起鼓包、爆管事故。 • 水垢导热性能差，造成燃料浪费，降低了热效率，增加了电力生产成 本；
• 结垢以后，影响了锅炉正常的水循环，严重时会造成爆管事故；
• 会造成沉积物下腐蚀；
• 会增加化学清洗次数，延长了停机时间，造成一定的经济损失； • 缩短锅炉有效使用寿命。 • 2、水渣的组成、分类及危害 • （1）水渣的化学成分较复杂，主要有以下几种：碳酸钙、氢氧化镁、 碱式碳酸镁、磷酸镁、碱式磷酸钙、蛇纹石、金属的腐蚀产生等等。 • （2）分类：一种是不会粘在受热面上的水渣，这类水渣较松软，常悬 浮在锅炉水中，容易随排污从锅内排出，如碱式磷酸钙、蛇纹石等； 另一种是容易粘在受热面上的水渣，这类水渣会转变成二次水垢，如 磷酸镁和氢氧化镁等。
• （2）腐蚀类型：在沉积物下可能发生碱性或酸性两种不同类型的腐 蚀，根据其损伤情况的不同，分别称为延性腐蚀和脆性腐蚀。
锅炉结焦、腐蚀和磨损的原因、危害和预防
54锅炉结焦、腐蚀和磨损的原因、危害和预防张弘权 韩长龙|国家能源集团吉林龙华长春热电一厂摘要：锅炉的结焦、腐蚀、和磨损对锅炉设备的安全与稳定运行有着极其严重的危害，它们形成的原因很多，必须根据其形成原因进行预防，以减少对锅炉设备的危害，保证发电机组的安全与稳定运行。
关键词：锅炉；结焦；腐蚀；磨损1 锅炉结焦所有固体燃料都有一定的灰分。
燃煤灰分的熔点有高有低，熔点较低的煤容易结焦。
对于煤粉锅炉来说，火焰中心的区域温度很高，灰粒一般呈现融化或软化状态。
当采用固态排渣方式，如果灰粒在接触路墙、水冷壁、炉膛出口受热面和落入冷灰斗之前没有充分冷却，就会粘附在这些地方而形成灰渣，从而使成渣地区或受热面的温度升高。
由此形成了一个自然加剧的恶性循环结焦过程。
形成锅炉结焦的原因很多，大致有以下几个方面：1.1 灰的性质灰的熔点越高，则越不容易结焦；反之，熔点越低，越容易结焦。
灰的组成很复杂。
灰的熔点与灰的化学成分及周围的介质有关，灰的化学成分及其成分的含量比列决定灰熔点的高低，灰的熔点比其混合物中最低熔点还要低。
1.2 周围介质成分对结焦的影响燃烧过程中，由于供风不足或燃料与空气的混合不良，使使燃烧达不到完全燃烧，未完全燃烧将产生还原性气体，灰的熔点就会大大降低。
1.3 运行操作不当由于燃烧调整不当，使炉膛火焰发生偏斜或一、二次风配合不合理，一次风速过高，煤粒没有完全燃烧而在高温软化状态下粘附在受热面上继续燃烧，而形成了恶性循环。
1.4 炉膛容积热负荷过大由于炉膛设计不合理，或锅炉不适当的超出力，而造成炉膛容积热负荷过大，使炉膛温度过高，灰粒到达水冷壁壁面和炉膛出口时还不能得到足够的冷却，从而造成结焦。
1.5 吹灰、除焦不及时当炉膛受热面积灰、结焦过多，清理不及时都会造成受热面壁温升高，从而使受热面产生严重结焦。
结焦会对锅炉产生如下的危害：A．结焦会引起汽温偏高。
在炉膛大面积结焦时，会使炉膛吸热量大大减少，炉膛出口烟气温度偏高，使过热器传热强化，造成过热汽温偏高，并使过热器管壁超温。
锅炉结垢的原因及处理措施探讨
锅炉结垢的原因及处理措施探讨摘要：结合现如今的锅炉实际运行情况进行分析，给水的水质并不能够满足过滤要求，如果其质量无法达到要求的情况下，在运行一段时间后，其受热面和管壁位置将会出现较多的沉淀物，这些物质的成分是不同的，例如密度相对较为坚硬的便是称之为水垢，对于悬浮状态的则称为水渣。
如果锅炉出现结垢方面的问题，所引起的问题也是较多的，在结垢达到相应程度后，也会导致锅炉出现腐蚀，对其使用寿命带来很大影响。
因此在锅炉运行的过程中，需要对结垢情况引起重视，明确其原因，采取合理的措施进行处理，促进锅炉能够在稳定的状态下运行。
关键词：锅炉；结垢；原因；措施；分析引言：对于锅炉来说，在长期运行后容易受到多种因素带来的影响，从而出现结垢方面的问题，不仅对其传热带来影响，也会导致锅炉使用寿命降低，问题严重的情况下会出现爆炸等问题。
锅炉存在结垢具有十分严重的后果，威胁人身与设备安全。
所以在锅炉运行中需要对结垢问题引起重视，采取预防为主的原则，如果结垢问题达到一定后，需要做到及时的清理和处理，避免锅炉的稳定运行受到影响，现如今在锅炉除垢的过程中，可以采取机械除垢和化学清洗等方式，这些方式进行应用能够起到一定的效果，对于锅炉的稳定运行具有较大的帮助。
1.分析锅炉结垢的原因1.1由于锅炉内处理药剂选取不合理所加入的pH调试及为大量碳酸钠药剂和少部分氢氧化钠，如果没有能够达到相应的产品质量标准要求，那么在此期间锅炉运行的过程中，其内部处理药剂存在安全隐患，不能加入到锅炉内达到有效调节水质的要求。
然而对于锅炉内部处理比较常用的一些药剂，仅仅只适合应用到压力较低的锅炉中，但是软化调节并不适合应用，也不适合应用到中压锅炉和高压锅炉的加药处理中。
由于碳酸钠的加入，其水解率将会伴随着压力增大增加，在水解之后，所生产的二氧化碳将会伴随着锅炉的蒸发逐渐进入到蒸汽系统中，导致热管网和用气设备慢慢的㐊，特别是锅炉的给水没有进行除氧或者是除氧的整体效果不理想情况下，氧气和二氧化碳一同进行作用，会导致其腐蚀问题更严重，从而使其出现腐蚀和结垢等情况。
锅炉中水垢的形成、危害及处理方法
锅炉中水垢的形成、危害及处理药剂一、水垢对锅炉有哪些危害1.造成锅炉受热面的损坏。
在有水垢时，要达到无水垢相同的炉水温度，受热面管壁温度必然要提高。
当温度超过了金属所能承受的允许温度时，就会引起鼓包和爆管事故。
据知，水垢的厚度及导热系数对金属管壁温度应低于450℃。
即使炉管内附着很薄的水垢，也会使炉管温度大大超过450℃允许值。
例如1.0Mpa的锅炉，管壁温度为280℃，当结有1mm的硅酸盐水垢时，管壁温度可达到680℃，此时，钢板强度自4.0Mpa降为1.0Mpa，造成炉管鼓包，引起爆破。
此外，当锅内金属表面覆盖有水垢时，破坏了正常的锅炉水循环，也容易造成炉管过热，还会引起沉积物的腐蚀。
2.浪费燃料。
锅炉结垢后，由于水垢的导热性差，是受热面传热情况变坏，燃料燃烧放出的热量不能有效的才传给水，造成排烟温度升高，增加了排烟热损失，降低了锅炉的热效率，也就浪费了燃料。
例如，结1.5mm硫酸盐水垢，将多耗燃料10%。
3.降低了锅炉的出力。
4.锅炉结垢后，必须经常洗炉，既影响正常供气，又耗大量人力、物力，还会降低锅炉的使用寿命。
二、常见的锅炉水垢有哪些？1.碳酸盐水垢其主要成分为钙、镁的碳酸盐，以碳酸钙为主，对低压锅炉有时高达50%以上。
2.硫酸盐水垢其主要成分为硫酸钙，对低压锅炉有时高达50%以上。
3.硅酸盐水垢其成分复杂，绝大部分是铝、铁的硅酸化合物。
在这种水垢组成中往往含有40%-50%的二氧化硅、25%-30%的铝和铁的氧化物以及10%-20%的钠的氧化物，钙镁化合物的总含量一般不超过百分之几。
4.磷酸盐水垢主要成分是Ca3（PO4）2。
5.混合水垢是各种水垢的混合物。
6.氧化铁水垢主要成分是铁的氧化物，其含量可达70%-90%。
此外，往往还含有金属铜、铜的氧化物和少量钙、硅和磷酸盐。
7.磷酸盐铁垢主要是磷酸亚铁钠（NaFePO4）和磷酸亚铁。
8.铜垢水垢中金属铜的含量很大，当达到20%-30%或更多时的水垢为铜垢。
锅炉的化学水处理与防腐
锅炉的化学水处理与防腐锅炉是工业生产中常用的一种热能转换设备，其主要作用是通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，推动汽轮机旋转，从而实现能量的转换。
然而，在锅炉运行过程中，水质问题会导致锅炉结垢、腐蚀等现象，严重影响锅炉的安全、稳定运行。
因此，对锅炉进行化学水处理和防腐具有重要意义。
本文将详细介绍锅炉的化学水处理与防腐方法。
1. 锅炉水质问题锅炉水质问题主要表现在结垢和腐蚀两个方面。
结垢是由于水中含有大量的钙、镁离子，在锅炉内壁形成水垢。
水垢的导热性能较差，会导致锅炉热效率降低，能耗增加。
同时，水垢还会导致锅炉内壁局部过热，进而引发爆炸等严重事故。
腐蚀是由于水中含有腐蚀性离子，如氯离子、硫酸根离子等，对锅炉内壁产生腐蚀作用。
腐蚀会导致锅炉内壁减薄，强度降低，存在安全隐患。
2. 化学水处理方法为了解决锅炉水质问题，需要对锅炉进水进行化学处理，以降低水中钙、镁离子和腐蚀性离子的含量。
常用的化学水处理方法有软化处理、脱氧处理、脱氯处理等。
2.1 软化处理软化处理是将水中的钙、镁离子去除或转化为不易结垢的物质。
常用的软化处理方法有离子交换法、药剂软化法等。
离子交换法是通过离子交换树脂将水中的钙、镁离子与树脂上的钠离子进行交换，从而达到软化水的目的。
药剂软化法是向水中加入软化剂，如磷酸盐、柠檬酸等，使钙、镁离子与软化剂反应生成不易结垢的物质。
2.2 脱氧处理脱氧处理是为了降低水中溶解氧的含量，防止锅炉内壁腐蚀。
常用的脱氧处理方法有化学脱氧法、物理脱氧法等。
化学脱氧法是通过向水中加入脱氧剂，如联胺、亚硫酸钠等，与溶解氧发生化学反应，将其去除。
物理脱氧法是通过热力除氧、真空除氧等手段，将水中的溶解氧去除。
2.3 脱氯处理脱氯处理是为了降低水中氯离子的含量，防止锅炉内壁腐蚀。
常用的脱氯处理方法有化学脱氯法、电渗析法等。
化学脱氯法是通过向水中加入脱氯剂，如次氯酸钠、高锰酸钾等，与氯离子发生化学反应，将其去除。
电渗析法是通过电渗析设备，利用电场力将氯离子从水中去除。
工业锅炉水质及其对锅炉运行影响分析
Mechanical & Chemical Engineering268《华东科技》工业锅炉水质及其对锅炉运行影响分析高彩玲，薛 磊，郑尚书（西安特种设备检验检测院，陕西 西安 710065）摘要：通过近几年对工业锅炉的检验发现，因锅炉水质不良导致锅炉安全性降低、能耗增大的情况较普遍。
文章对由水质降低锅炉安全性及增加能耗的因素进行了汇总、分析，阐述了自己的观点。
关键词：锅炉水垢；水渣；腐蚀；能耗；安全以水为介质进行生产、生活的锅炉最为常见，水作为一种载体通过吸收、释放热量来进行能量的传递。
水质的质量对锅炉的安全、节能起着重要的作用。
在实际的检验过程中因水质不达标造成锅炉结垢、腐蚀和蒸汽质量降低的现象不在少数，这些现象也是鼓包、爆管、汽水共腾及能耗增大的主要成因。
因此，锅炉要节能、安全的运行就必须控制、降低、杜绝一切不安全的因素，在各种不安全因素中水质就是其中之一不能忽视的存在。
1 水质不良的因素 1.1 水处理设备 在锅炉的水质处理上一般采用锅外处理，采用的设备多为常见的钠离子交换器。
钠离子交换器通过软化器中的离子交换树脂使水中的Ca 2+、Mg 2+被钠离子交换,从而使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢。
锅炉补给水的水质主要靠钠离子交换器来处理，在现场检验发现一些钠离子交换器已经损坏或树脂失效、污染、破碎、流失等的设备依旧在使用，此时设备的制水质量已经不能够满足《工业锅炉水质》中锅炉给水指标的相关要求。
这些含有大量Ca 2+、Mg 2+及杂质的水质进入锅炉，伴随着锅炉的运行在锅炉水侧会形成水垢（图1）、水渣（图2），从而影响锅炉安全且降低锅炉受热面导热系数增加锅炉能耗。
图1（a）锅炉管子水侧结垢 图1（b）垢样图2（a）锅筒水侧松软的水渣 图2（b）下集箱水渣堆积1.2 人员的配置、管理在锅炉的人员配置上，根据法规的要求必须有锅炉安全管理人员、锅炉运行操作人员、锅炉水处理作业人员并且以上的人员应是持证上岗，但是在检验的过程中常见缺少持证的锅炉水处理作业人员。
锅炉运行中的常见问题及解决方法总结
锅炉运行中的常见问题及解决方法总结锅炉作为工业领域中的一种常见设备，在各种生产领域中扮演着举足轻重的角色。
然而，随着时间的推移，锅炉运行中的各种问题也日益多样化，给生产企业带来了很大的困扰。
本文就为大家总结了锅炉运行中常见的问题及相应的解决方法，希望对广大生产企业有所帮助。
问题一：锅炉结垢锅炉在长时间运行过程中会出现结垢的现象，主要是因为水中含有硬度物质，如氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等，这些物质在高温高压下容易形成沉积物。
锅炉结垢会使锅炉的热效率下降，因此为了保证锅炉的正常运行，必须采取有效的措施防止结垢，解决问题。
解决方法：（1）水质处理。
在使用锅炉之前，需要对水质进行处理，去除其中的杂质和硬度物质，以减少结垢的可能性。
（2）定期清洗。
周期性地对锅炉进行清洗，将其中的沉积物清除，以保证锅炉的清洁和正常运行。
（3）添加剂。
可以在锅炉中添加化学剂，如缓蚀剂和分散剂等，可以有效地防止水垢和沉积物的生成。
问题二：锅炉泄漏锅炉泄漏是锅炉运行中常见的问题之一，可能由于管道、接头、焊接处等部位的磨损、老化或受热后变形等原因导致泄漏。
锅炉泄漏不仅会造成生产损失，还有可能对生产设备和人员造成危险。
解决方法：（1）定期检查。
定期对锅炉进行检查，可以及早发现一些潜在的问题，如裂纹、腐蚀、变形等，以及时进行维修，避免泄漏。
（2）更换设备。
对于老旧的锅炉设备，在其已经无法正常使用或需要进行大规模的维修时，应及时更换新的设备。
问题三：爆炸锅炉在高温、高压的环境下运行，一旦出现爆炸，所产生的破坏力将是非常巨大的，会对企业的人员和设备造成致命损害。
锅炉爆炸的主要原因有水锤、气体爆炸等，需要企业采取有效的措施，预防事故的发生。
解决方法：（1）加强安全教育。
企业应通过开展安全教育活动，使员工掌握安全知识和技能，增强安全意识。
（2）定期检查。
应定期对锅炉进行检查，及时发现和排除潜在风险因素，从而减少爆炸的可能性。
（3）配备必要的安全设施。
第二章锅炉水汽系统腐蚀、结垢与防止
这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都是化学腐蚀。 当产生这种腐蚀时，管壁均匀的变薄，腐蚀产物常常呈粉 末状或鳞片状，多为Fe3O4。
三、水蒸气腐蚀(2)：部位
在锅炉内，发生汽水腐蚀的部位，一般在以下两处： ⑴汽水停滞部分。当锅炉有水平或者倾斜度较小的管 段，以致水循环不畅，发生汽塞或者水汽分层时，就可 能因为蒸汽过热而产生汽水腐蚀。 ⑵过热器中。过热蒸汽温度一般在450-570 ºC范围内。 正常情况下，过热蒸汽管壁上会形成一层黑色Fe3O4保 护膜防止腐蚀。如果运行中过热器热负荷和温度波动很 大，使保护膜遭到破坏，那么过热器管壁就会遭受严重 的汽水腐蚀。
三、水蒸气腐蚀(1)：原理
当过热蒸汽温度高达450 ºC时（过热蒸汽管管壁温度约为 500º C），就要和碳钢发生反应；在450-570 ºC之间时，它 们的反应生成产物为Fe3O4：
3Fe + 4 H 2 O → Fe3 O4 + 4 H 2
Fe + H 2 O → FeO + H 2
当温度达到570 ºC以上时，反应生成物为氧化铁Fe2O3 ：
碱性腐蚀过程示意图(非炉管)
Anodic reaction 阳极反应
+2e
-
H2O Fe
Fe2+ + 2 OH OH-
Fe(OH)2
OH+ H+
Cathodic reaction 阴极反应
2e 2e
-
+ + 2H
H2
With dissolved oxygen : 4 e- + O2 + 2 H2O → 4 OH-
锅炉高温腐蚀、氢腐蚀、垢下腐蚀机理和预防
材料腐蚀与防护在国民经济中的意义 腐蚀危害遍及日常生活和几乎所有的行业，给人 们带来了巨大的经济损失，造成了灾难性的事故， 消耗了宝贵的自然资源。 在工业化国家，腐蚀破坏导致的经济损失估计占 国民生产总值的3%～5%。 世界各国的腐蚀与防护专家普遍认为，如能应用 近代腐蚀科学知识及防腐技术，腐蚀的经济损失 可降低20%～30%。 腐蚀好比材料和设施的“癌症”，因此，同样要 像关注医学、环境保护和减灾一样关注腐蚀问题。 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过 程，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。
防止高温腐蚀的措施 加强对燃料的控制 ：可通过燃烧前和燃烧中除硫的方法， 降低燃料的含硫量；同时控制适当的煤粉细度，尽可能均 匀各燃烧器之间的煤粉浓度分布； 加强燃烧调整、合理配风（加贴壁风）：以达到降低水冷 壁附近还原性气氛和避免烟气直接冲刷水冷壁两个目的； 防止火焰偏斜和局部热负荷过高。 加强对给水的控制 ：适当提高高温腐蚀区域水冷壁管内 水流速度，降低管壁温度，严格控制给水品质，避免因水 冷壁管内结垢而影响换热，从而导致水冷壁管壁温度增加； 提高金属抗腐蚀能力：可采用耐腐蚀高合金钢，渗铝管及 在管外喷涂耐腐蚀金属涂层等表面防护方式，降低腐蚀速 度；
金属常见的腐蚀形态与防护 腐蚀形态可分为两大类，即全面腐蚀和局部腐蚀。 全面腐蚀也称均匀腐蚀，是一种常见的腐蚀形态， 其特点是化学或电化学反应在全部暴露的表面或 大部分表面上均匀地进行，金属逐渐变薄，最终 失效。 全面腐蚀造成金属大量损失，但这种腐蚀危险性 较小。 防护措施： ①工程设计时考虑合理的腐蚀裕度， ②合理选材，③涂覆保护层，④添加缓蚀剂，⑤ 阴极保护。
可能对金属具有保护作用
无保护作用
电站热力设备用金属材料不仅要满足热强性的要求，还需 要具有较高的化学稳定性，即耐腐蚀性能。 在大气及弱腐蚀性介质中，腐蚀速度小于0.1mm/a为“耐 蚀”，小于0.01mm/a为“完全耐蚀”； 在强腐蚀性介质中，腐蚀速度小于1mm/a为“耐蚀”， 小于0.1mm/a为“完全耐蚀”； 所谓不锈，是相对而言，是在一定的介质里具有较高的抗 腐蚀性能。 锅炉设备中的受热面管，在运行中其外壁直接与高温火焰 和具有腐蚀性的烟气相接触，其内壁与汽、水相接触，因 而均会产生腐蚀现象。 电站常见的腐蚀损坏类型：蒸汽腐蚀、烟气腐蚀、垢下腐 蚀、苛性脆化、应力腐蚀、腐蚀疲劳。
水质不良对锅炉造成的危害
水质不良对锅炉造成的危害
水质不良对锅炉造成的危害包括：
1. 锅炉结垢，导致受热面损坏，锅炉水垢的形成主要是由于水中的钙离子、镁离子和根离子经过一系列的反应生成碳酸钙、钙等水垢。
这些水垢会覆盖在金属受热面上，阻碍传热，造成能源浪费，恶化锅炉热效率。
2. 金属腐蚀，引起锅炉泄漏，锅炉金属腐蚀的发生主要是由于水中存在有害杂质和微量元素。
水质不良时，锅炉容易发生腐蚀，导致锅炉泄漏，影响锅炉使用寿命。
3. 汽水共腾，引起锅炉满锅汽水，当水质不良，含盐、油或乳化泥等杂质大量进入锅炉时，容易引起蒸汽品质的恶化。
水质不良还会造成锅水浓度过大时会产生蒸汽的盐渣和沉积在锅筒及对流管束、水冷壁管上形成水垢，严重时会使管道发生堵塞或破坏。
因此，为了保护锅炉的安全运行，应选择合格的给水和处理到位的锅炉水质，严格遵守《工业锅炉水质(gbt50089-2015)》规定。
对于长期缺少氯元素的水,应在处理水质后及时添加次等药剂以保证其腐蚀、结垢指标符合规定,减少发生以上问题的概率。
此外，建议使用高质量的给水和锅炉来确保水的质量和设备的正常运行。
腐蚀、积盐、结垢的危害
一、腐蚀：腐蚀会缩短锅炉的使用寿命，压力部件的强度降低；给水系统的腐蚀产物大多为铁的化合物，成为锅炉的水垢成分，当水垢中含有铁化合物时，其导热性会更差，而且容易引起垢下腐蚀。
二、结垢：1、水垢的导热性极差，比钢材的导热系数小数十倍到数百倍，锅炉一旦结垢，受热面的传热性能变差，燃烧放出的热量不能有效传递到锅炉水中，大量的热量被烟气带走，造成排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉热效率降低。
在这种情况下，为保证锅炉的参数，就必须更多的燃煤来提高炉膛温度和烟气温度，造成煤耗增加。
如省煤器中生成1mm的水垢，使燃料消耗增加1-1.5%，如在水冷壁管上结有1mm的水垢，使燃料消耗增加10%。
当水冷壁垢量达到300g-400g/m2时，每发1度点就增加煤耗1-2g。
2、结垢易造成局部过热，引起爆管事故。
主要因为水垢导热性能差，导致金属管壁局部温度大大升高，会造成金属鼓包、穿孔和破裂，高参数水冷壁结垢在0.1-0.5mm时，可能引发爆管。
3、水垢能导致垢下金属腐蚀，这种结垢、腐蚀相互促进，形成恶性循环，会很快导致受热面损坏，发生爆管事故。
三、积盐：1、汽机中积盐，说明过热蒸汽中杂质较多，那么再热器、过热器中也必将积盐，造成过热器、再热器管道的换热不良，引起管壁鼓包，以至爆管；
2、蒸汽系统阀门发生积盐，会造成阀门卡涩。
如果造成主汽门、调门等重要阀门卡涩，将会引起重大设备事故；
3、汽轮机积盐，其通流部分由于沉积物的存在，会使蒸汽的流道变小及表面光洁度变差，这不仅会使机组的效率下降，而且会增加推力轴承负荷，加速叶片腐蚀。
锅炉何谓结垢 结垢有何危害
锅炉何谓结垢结垢有何危害
盐分沉积在受热面上称为结垢。
垢又分为水垢和盐垢两种。
水垢是从溶液中直接析出并附着在金属表面的沉积物；盐垢是指锅炉蒸汽中含有的盐类，在热力设备中析出并形成的固体附着物。
垢的热阻很大，使受热面传热效果下降，导致锅炉排烟温度升高，热效率下降。
使受热面金属壁温升高，严重时会引起承压部件鼓包、变形和超温爆管。
管内结垢，使有效通流截面积减小，工质流通阻力增大，有碍水循环正常进行。
某些脱落的水垢沉积下来，还会造成局部堵塞或流通不畅。
结垢最终会导致锅炉出力下降、寿命缩短及经济性变差。
锅炉结垢指的是锅炉内胆或管道的表面因为热交换不充分而形成一层沉淀物，通常是由水中的钙、镁等矿物质形成的。
结垢的危害主要表现在以下几个方面：
1. 降低热效率：当锅炉或管道结垢时，其内部的表面积增大，热能传递的效率就会降低。
这会导致锅炉或管道加热效率下降，能源浪费，可能需要更多的燃料来维持同样的温度，从而增加了运行成本。
2. 引发安全问题：结垢过厚可能会造成锅炉或管道局部过热，从而引发安全问题。
严重的情况下，可能会造成管道爆裂，导致漏水，影响设备的正常运行。
3. 影响水质：结垢会改变水质，可能引发用户用水的水质问题。
4. 维修成本增加：定期清理锅炉或管道上的结垢需要耗费大量的时间和成本，而且如果不及时清理，可能会引发更多的安全问题。
因此，需要定期对锅炉进行清洗，避免结垢的发生，以降低上述危害。
通常的清洗周期为2-3年，具体清洗时间需要根据水质来决定。
浅析火电厂锅炉内壁结垢与腐蚀酸洗技术 元晓燕
浅析火电厂锅炉内壁结垢与腐蚀酸洗技术元晓燕摘要：为了提高火电厂的工作效率，本文主要针对火电厂锅炉内壁结垢与腐蚀酸洗技术的应用作简要分析与阐述。
在对火电厂锅炉内壁结垢及腐蚀的酸洗方案进行初步筛选、确定方案后再进行效果验证。
针对实验得出锅炉内壁结垢不均匀会引发电偶腐蚀的结论。
并且，在该实验中，还验证出电偶腐蚀可酸洗消除，以及不含奥氏体钢的系统可采用“盐酸+助溶剂+硫脲+缓蚀剂”方式进行循环清洗，并且效果较为理想。
关键词：火电厂；内壁结垢；酸洗技术；腐蚀锅炉内壁结垢是影响火电产锅炉正常运转的重要原因，为了平衡水冷壁内壁的差异以及消除系统因差异产生的局部腐蚀，同时出于安全性与经济性平衡考虑，通常采用化学清洗手段腐蚀酸洗技术。
本文结合某火电产锅炉案例展开研究。
一、炉水冷壁及省煤器管内壁结垢、腐蚀状况及技术分析（一）水冷壁割管检查第一、针对割管位置检查。
在锅炉前后墙各取1根，高低温省煤器管各1根进行检查。
第二、针对割管进行检查。
在检查过程中发现水冷壁管内壁呈灰黑色，肉眼可见铁锈红色。
管内结垢不均匀，在利用酸洗垢后发现向火侧出现明显腐蚀状况，腐蚀状态呈明显斑纹。
（二）水冷壁内壁结垢垢量分析第一、垢量分析。
炉前背火侧垢量：244.93g/m3，向火侧垢量：301.34g/m3；炉后背火侧垢量：173.02g/m3，向火侧垢量：305.42g/m3。
对于省煤器管垢量，高温省煤器：228.37g/m3，低温省煤器：338.54g/m3。
第二、垢成分分析。
进行垢样成分分析，结果显示水冷壁垢主要成分为Fe2O3，其中汽包壁的Fe2O3含量为90.26%，下水包的Fe2O3含量为90.26%，水冷壁管的Fe2O3含量为90.58%。
（三）水冷壁结垢、腐蚀情况分析结合现状，该锅炉结垢和腐蚀情况集中发生在蒸汽前系统，在进行化学监督过程中发现水冷壁、下水包以及汽泡内壁均有大量软垢，局部有垢量突起现象，酸洗时不易洗去等现象，如果不做及时处理，就容易造成垢下腐蚀，甚至受热不均而爆管，结合运行年限等各种因素确定对本锅炉水冷壁和省煤器酸洗。
锅炉结垢腐蚀问题以及控制对策
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。
汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止
汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止汽包锅炉的水系统如下图。
给水经省煤器提高温度后进入汽包，然后有炉墙外的下降管经下联箱进入上升管（即水冷壁）。
在上升管中，水吸收炉膛里的热量，成为汽水混合物又回到汽包中。
此汽水混合物在汽包里进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽导入过热器内被加热成过热蒸汽后送入汽轮机；分离出来的水再同加入的给水进入下降管并重复上述过程。
在汽包锅炉的水汽系统中，由汽包→下降管→下联箱→上升管→汽包，所组成的回路，称为水循环系统。
汽包锅炉中如水质不良，就会引起水汽系统结垢、积盐和金属腐蚀等故障；还会导致锅炉的过热蒸汽品质劣化，从而影响到汽轮机的运行。
第一节水汽系统的腐蚀及其防止锅炉运行时，锅内水的温度和压力比较高或很高，炉管管壁温度很高，设备的各部分的应力很大，而且由于给水中杂质在锅炉内发生浓缩和析出，在锅内常集积有沉积物，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。
如果锅炉水汽系统发生了较严重的腐蚀，那么由于锅内高温高压的作用，就容易的哦安置爆管。
现按水汽系统中可能发生的腐蚀类型，介绍如下：一、氧腐蚀在正常运行情况下，不会有大气侵入锅内，而且即使给水带有微量的氧，也往往在省煤器中就消耗完了，所以锅内不会发生氧腐蚀。
但当发生下列情况时，就有可能发生氧腐蚀。
1、除氧器运行不正常。
2、锅炉在基建和停用期间无防护。
二、沉积物腐蚀当锅内金属表面附着有水垢或水渣时，在其下面会发生严重的腐蚀，称为沉积物下腐蚀，这是目前高压锅炉内常见的一种腐蚀。
在正常的运行情况下，锅内金属表面上常覆盖着一层Fe3O4膜，这是金属表面在高温锅炉水中形成的。
这样形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保护性能，锅炉可以不遭到腐蚀。
但是如果此Fe3O4膜遭到了破坏，那么金属表面就会暴露在高温的炉水中，非常容易受到腐蚀。
促使Fe3O4膜破坏的一个最重要因素，是锅炉水的pH值不合适。
锅炉结垢、腐蚀原因分析与解决对策
给水 除 氧能力 ７ ／ ， ９３—１９ 除 氧器 改造后 ５ｔｈ １９ ９ ４年 为 １５ｔｈ １９ １ ／ ，９ ７年 一１９ 技改 后 为 ２０ｔｈ 炉 ９ ８年 ０ ／ ，
内水处理原采用加药缸给水压力法加药 ， 药品为磷
酸三 钠 。
系列措施 ， 取得了比较满意的效果 。锅炉结垢逐
金属腐蚀故障 ，甚 至导致锅炉过热蒸 汽品质劣化 ， 影响到汽轮机运行。锅炉的结垢与腐蚀对设备的安 全 经济 运行 带来 隐 患 ，据 统计 ，我 国水 处理 不 良造 成锅 炉事 故 ， １ ８ １９ 在 １．９ ２ ％ 之 从 ９ ５ ９２年 ４２％ ７
间 。涟钢 热 电厂 系 自备 热 电厂 。１９ ９ ２年 ３炉 大修 化 学 检查 中 ， 现 锅炉 结垢 、 蚀较 严 重 。省煤 器前 半 发 腐
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① 当pH值在10-12时腐蚀速度最小，pH值过低或过 高都会使腐蚀速度加快。 ② 在低pH值（pH<8）下,腐蚀加快的原因是氢离子 起到了去极化试剂的作用，而且此时反应产物都是 可溶的，不易形成保护膜。 ③ 在高pH值（pH>13）下,腐蚀加快的原因是金属表 面的Fe3O4保护膜溶于溶液而遭到破坏。 Fe3O4 +4NaOH → 2NaFeO2+2NaFeO2+H2O 另一方面，铁和NaOH直接反应： Fe+2NaOH →Na2FeO2+2H2 亚铁酸钠在pH溶液中是可溶的，所以，当在高pH值 pH>13后，随pH值增高，腐蚀速度增大。
二、汽水系统的腐蚀及其防止
锅炉运行时，炉内水汽的压力和温度比较高，导 致炉管管壁温度很高，设备各部分应力很大， 同时由于给水中杂质在炉内发生浓缩和析出， 在炉内常积集有沉积物，这些因素都会促进腐 蚀，并使腐蚀复杂化。所以，尽管进入锅炉的 水都是经过除氧的，炉水的PH值也比较高， 但依然会发生腐蚀。 如果炉水汽水系统发生严重的腐蚀，由于炉内高 温高压，就容易导致爆管事故。所以，防止炉 汽水系统的腐蚀是一个很重要的问题。
水垢的特性
• 水垢的化学组成一般比较复杂， 它是由多种化合物混合组成的。 便于研究水垢形成的原因、防止 及消除的方法，通常水垢按其主 要化学成分分为：钙镁水垢、硅 酸盐水垢、氧化铁垢和铜垢。
水垢的危害
水垢的导热性很差，其导热系数要比锅炉钢板的导热系 数小几十倍至数百倍，所以锅炉结垢后就会严重阻碍 传热并引起下列危害： ① 浪费燃料，降低出力 ② 堵塞管道，破坏水循环 ③ 引起垢下腐蚀，缩短锅炉寿命 。 ④ 受热面结生水垢后，金属的热量由于受水垢的阻碍而 难于传热给锅水，致使金属壁温急剧升高，当温度超 过了金属所能承受的允许温度时，金属强度显著降低 ，从而导致金属过热变形，严重时将造成鼓包、裂缝 ，甚至爆管等事故。另外，锅炉结垢后，将增加清洗 和维修的时间、费用及工作量等，影响生产，减小锅 炉的有效利用率，降低经济性。
2、锅炉在基建和停运期间无防护措施 基建期间的氧腐蚀，腐蚀产物可以在 酸洗过程中清除。 停运期间的氧腐蚀，通常分布在整个 水汽系统，特别是积水放不掉的部分。 这和运行中发生的氧腐蚀有所不同。
沉积物下腐蚀（1）：原理
• 当锅炉内表面附着水垢和水渣时，在下面会发生严重的 沉积物下腐蚀，是目前高压锅炉内常见的一种腐蚀。 • 在正常的运行条件下，炉内金属表面覆盖一层氧化铁薄 膜，这是金属表面在高温炉水中形成的，其反应式如下 ： • 3Fe+4H2O 约>300 Fe3O4+4H2 • 形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保护性能。如果 Fe3O4遭到了腐蚀，金属表面就会暴露在温度很高的炉 水中，非常容易遭到腐蚀。促使Fe3O4保护膜破坏的一 个最重要因素就是炉水中的pH值不合格。
• 氧腐蚀 • 沉积物下腐蚀 • 水蒸汽腐蚀 • 应力腐蚀
氧腐蚀
正常情况下，不会有大气侵入炉内，即使给水中带有微 量的氧，在省煤器中就消耗完了，所以，炉内不会发 生氧腐蚀。如果发生下列情况，就有可能发生腐蚀。 1、除氧器运行不正常 除氧器运行不当，就有可能使溶氧带入锅炉内。比如 除氧器负荷变动过大，间断性向除氧器中添加大量补 给水等。而且有时还可能发生因溶氧的测定不正确或 者测定是间断的，以致在运行记录中还没有发现除氧 器运行不正常，而腐蚀已经很严重。 给水含氧量不是很大时，腐蚀首先发生在省煤器进口 端，然后可能延伸到中部和尾部，只至锅炉下降管。
水蒸气腐蚀（1）：原理
• 当过热蒸汽温度高达450℃ 时（过热蒸汽管管壁温度约 为500℃ ）就要和碳钢发生反应；在450℃ -570℃ 之间 时，它们的反应生成物为Fe3O4： Fe+4H2O → Fe3O4+4H2 当温度达到570 ℃以上时，反应生成物为氧化铁 Fe+H2O → FeO+H2 2FeO+H2O →Fe2O3+H2 这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都是化学腐蚀。 当产生这种腐蚀时，管壁均匀的变薄，腐蚀产物常常成 粉末状或鳞片状，多为Fe3O4 。
沉积物下腐蚀（3）：防止
•
①
Hale Waihona Puke ② ③ ④ ⑤要防止沉积物下腐蚀，除防止炉管上形成沉积物外， 还应该消除炉水侵蚀性。措施如下; 新装锅炉投入运行前，应进行化学清洗；锅炉运行后 定期清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物。 提高给水质量，防止给水系统腐蚀。 防止凝汽器泄露。 调节炉水水质，消除或减少炉水侵蚀性。 做好锅炉停用保护工作，防止停用腐蚀，以免炉管金 属表面上附着产物。
• 一般运行条件下，炉水pH值常保持在911之间，锅炉金属表面膜是稳定的，不 会发生腐蚀。
沉积物下腐蚀（2）：不良运行条件
• 发生沉积物下腐蚀的必要条件是炉管上有沉积物和炉 水有侵蚀性。 运行中造成这些条件的工况有; ① 结垢物质带入炉内。给水中铁腐蚀产物沉积在炉管管 壁向火侧，是引起炉内沉积物下腐蚀的一重要因素。 ② 凝汽器泄露。因凝汽器泄露随冷却水进入的碳酸氢盐 ，会使炉水中产生游离NaOH,引起沉积物下碱性腐 蚀。冷却水中含有大量的MgCl2、CaCl2时，容易引 起脆性腐蚀。 ③ 补给水水质不良。
水渣的特性
• 形成水渣的主要化学物质有：碳酸钙；氢氧化镁；碱 碱式碳酸镁；磷酸酶；碱式磷灰石；蛇纹石；金属腐 蚀产物；水渣还可能含有随给水带入锅炉的某些悬浮 物。 • 水渣按期性质可分为两类： ① 不会粘附在受热面上的水渣。这类水渣较松软，常悬 浮在炉水中，易随锅炉排污排除掉。如碱式磷酸钙、 蛇纹石等，这种水渣对锅炉危害较小。 ② 易粘附在受热面上转化成水垢的水渣。这类水渣易粘 附在受热面管内壁上，特别是在水流缓慢或停滞的地 方，经高温烘焙后，会转化为水垢（称为二次水垢） ，如磷酸镁和氢氧化镁等。这类水渣危害较大，应极 力避免。
受热面结垢和腐蚀及其防护 （停炉保养）
一、水垢和水渣 二、汽水系统的腐蚀及其防止 三、锅炉的高温腐蚀及其防止 四、300MW锅炉停炉保养
一、水垢和水渣
• 如果水质不良，运行一段时间后，在热力 设备中受热面水侧金属表面上生成的固态 附着物叫做水垢。另外，在炉水中，还可 能析出一些固体物质，这些固体物质有的 以悬浮状态存在于水中，也有的以泥渣状 态沉积在热力设备水流流动滞缓的各个部 位。这些呈悬浮状态或沉渣状态的物质叫 水渣。