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热水锅炉的氧腐蚀及其防止熔喷滤芯

发布时间:2022-07-21 11:37:57

热水锅炉的氧腐蚀及其防止

热水锅炉的氧腐蚀及其防止 2011年12月02日 来源: 近几年来,由于贯彻执行GB1576-1996《低压锅炉水质标准》,锅炉损坏率大大降低。但是,通过现场调查发现我处的热水锅炉氧腐蚀的问题却变得突出起来。 热水锅炉因温度低、水容量大,而且无明显的蒸发和浓缩现象,锅水中杂质的结垢速度缓慢得多。在给水硬度符合要求的条件下,热水锅炉的损坏主要是由于锅炉的氧腐蚀。 热水锅炉循环水量大。带入锅内的溶解氧也多,由于溶解氧的存在,金属铁会在锅水中发生电化学腐蚀,产物被带到受热面上,容易与其他杂质形成导热性能极差的氧化铁垢,随着氧化铁垢的增多,导致锅筒鼓包、爆管等,而且还会发生垢下腐蚀。若构件表面吸附的水膜呈酸性或碱性,金属构件会发生吸氧腐蚀,随着锅水温度、pH值及溶解氧含量的变化,可生成铁垢。 锅水中溶解氧浓度不同,会引起金属表面电位发生变化,形成浓差腐蚀,氧浓度大的部位失去电子,发生氧化反应,溶解氧浓度越大,相应的电极电位越高,腐蚀越严重。为了防止溶解氧分布不均造成的浓差腐蚀,除进行必要的水处理之外,还要注意采用焊接结构的构件,焊口上不要出现焊瘤、咬边、未焊透等缺陷。 溶液的pH值对金属的腐蚀会产生很大的影响。由于pH值代表溶液中的氢离子浓度的大小,pH值低即溶液中氢离子浓度大,能使金属产生腐蚀现象。一般说来,溶液的pH值越低,溶液中的金属或与该溶液接触的金属越容易产生腐蚀。当有溶解氧存在时,pH值的改变对金属腐蚀影响更大。由图1可以看出,当溶液的pH值在某一范围内,铁的腐蚀速度差不多是稳定的,当pH值为12时,铁的腐蚀速度受氧气浓度的影响不大,几乎为0。 在锅炉运行中我们进行了大量的数据分析,pH值小于6时,腐蚀速度随pH降低迅速增加;pH在6~10之间,含氧量的高低决定腐蚀速度的高低;pH值在10~12之间时,腐蚀速度随pH值的增加而降低;pH值为12小时,腐蚀速度几乎很小。 由此可见,锅炉正常运行时,控制锅水pH值有10~12范围内,可以使金属表面形成一层稳定的保护膜,造成阳极钝化,从而大大降低锅炉的腐蚀速度。 通过以上分析和大量现场调查,对于采暖用锅炉,防止氧腐蚀的发生,采取以下措施较好: (1)控制锅水的pH值 控制锅水的pH值在10~12范围内,从而在金属表面形成一层保护膜,可以避免或减少氧腐蚀的发生。但在实际运行中锅水的pH值有时发生变化,那么当pH值<10时,我们可以采用向锅内投加一定量的碱性药剂的方法以提高锅水的pH值。对冬季采暖的热水锅炉建议投加氢氧化钠或碳酸钠,其计算方法如下: Na2CO3的加入量G=(H+JD炉-p-a).53(g/t水) NaOH的加入量G=(H+JD炉/P).40(g/t水)式中G— Na2CO3固体的加入量(g) H=非碳酸盐硬度(mmol/L) JD炉—炉水的碱度(mmo1/L) P—锅炉排污率 a—碳酸钠的当量数 值得注意的是:以上两个计算公式适合含有非碳酸盐硬度的水质,根据以上公式计算出来的药品用量,还需要在实践中根据炉水的变化进行调整,以使炉水的pH值保持在10~12范围内。 (2)给水除氧 GB1576-96《低压锅炉水质标准》中规定:热水锅炉额定功率大于等于4.2MW时应除氧, 额定功率小于4.2的锅炉应尽量除氧。根据这一要求,我处采用的除氧方法主要有炉内加药法、真空除氧、海棉铁除氧、和被膜罐保护等。 炉内加药主要是加入亚硫酸钠进行除氧,亚硫酸钠作为还原剂和水中的溶解氧反应,以除去溶解氧。其方程式为: 2Na2SO3+O2=2Na2SO4,这里值得注意的是,操作过程中,亚硫酸钠的配制与储存应在密闭的、不和空气接触的容器内进行,以防氧化而达不到预期的目的。操作过程中,如水已预热,则维持2m1/ L即可, 对每吨已加热的除氧水,一般加3~4kg亚硫酸钠,而且亚硫酸钠和氧气反应时温度越高则作用越快,实践证明在80℃时,在1分钟内二者可完全反应。 真空除氧器是在低于大气压下进行除氧的,要想使其有效的运行,需注意以下几个方面:①在运行中,必须保持进行温度处于相应真空度的沸点,否则稍不注意便不能保持它的负压,因此必须注意运行中的调节。②必须使整个系统保持真空运行。为此整个系统必须十分严密,包括阀门、管道、泵等。管道的联接须要用焊接,不宜用法兰,否则应在联接处涂一层隔离层。以免漏入空气,破坏除氧效果。③注意进水温度保持在真空度的沸点以上0.5~1.0℃。此外,喷射器对于除氧效果的好坏也至关重要。 (3)在热水系统中合理布置排气装置 在热水系统中合理布置排气装置,有利于排出系统内的空气和由于加热从水中析出的气体,从而减少氧腐蚀的发生。我处热水采暖系统供水管线的末端应选择性能好的集气罐、自动放气阀,及时排出气体,达到除氧目的。 (4)加强对停用锅炉的保养工作 在热水锅炉的管理中还加强了停用期间的保养工作。我处在非供暖期每年将近八个月的时间,如保养不当对锅炉的损害是很大的。对于停用和备用的锅炉我们主要采用加入干燥剂法,保养锅炉常用的干燥剂及它们的加入量如表1:(表略) 效益分析:我处6t/h以上的热水锅炉有20台,更换由于氧腐蚀损坏的部分对流管束每台需要6~7万元,20台共需140万元。我们采取以上相应措施后,可以有效的防止热水锅炉氧腐蚀的发生,延长我处热水锅炉的使用寿命,保证锅炉安全、经济运行。

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