1、1凝汽式发电厂水汽系统流程凝汽式发电厂水汽系统流程2水冷壁的作用是：吸收炉膛高温辐射热量，使管内的水汽化；降低炉膛内壁温度，保护炉墙，防止结焦。水冷壁的布置：水冷壁布置在炉膛四周，犹如钢管组成的笼子，包围着火焰，把火焰与炉墙隔开。3炉内腐蚀的形式炉内腐蚀的形式 氧腐蚀氧腐蚀锅炉介质浓缩腐蚀锅炉介质浓缩腐蚀水蒸气腐蚀水蒸气腐蚀应力腐蚀应力腐蚀氧腐蚀氧腐蚀在正常运行情况下，不会有大气侵入锅内，而且即使给水中带有微量的氧，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。除氧器运行不正常；锅炉在基建和停用期间无防护；4沉积物下腐蚀当锅内金属表面附着有水垢或水
2、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。如果沉积物下腐蚀速度达到1.55mm/s时，一般锅炉运行500030000h就会出现腐蚀穿孔，甚至爆管等56 部位：只发生在水冷壁，是高温高压条件下发生的特有的腐蚀形式。水冷壁管有介质局部浓缩的部位，如附着物下面、缝隙内部、有汽水分层的部位。一般是热负荷较高的向火侧，而背火侧、过热器、再热器不发生介质浓缩腐蚀。锅炉发生介质浓缩腐蚀时，被腐蚀部位的金属表面有腐蚀产物附着，有的疏松多孔，有的致密坚硬，其主要成份是Fe3O4，其中还夹杂炉水。在锅炉的介质浓缩腐蚀中，以碱腐蚀较常见。在腐蚀穿孔以前，外观无任何变化，用一
3、般检查手段（如水压试验等）无法知道蚀坑的情况。蚀坑的穿孔几乎都是在锅炉运行中发生而引起故障。这是很危险的一种腐蚀形式。酸腐蚀会造成大面积损坏。7在水侧沉积物中蒸汽的蒸浓效应在水侧沉积物中蒸汽的蒸浓效应腐蚀原理在正常高温运行条件下，炉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，锅炉可以不遭受腐蚀。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的因素，是锅炉水的pH值不合适。89 保护膜的形成保护膜的形成 锅炉正常运行时（锅炉正常运行时（3003
4、00），钢铁表面与炉水反应生成），钢铁表面与炉水反应生成FeFe3 3OO4 4保护膜：保护膜：3Fe+4H3Fe+4H2 2O FeO Fe3 3OO4 4+8H+8H2 2 锅炉运行时，要求炉水锅炉运行时，要求炉水pHpH911911（严格说（严格说pHpH910910），若），若pHpH偏离正常范围，将破坏偏离正常范围，将破坏FeFe3 3OO4 4保护膜。保护膜。其过程为：炉水局部浓缩产生浓碱或浓酸；其过程为：炉水局部浓缩产生浓碱或浓酸；FeFe3 3OO4 4保护保护膜被碱或酸破坏；炉管表面金属被碱或酸腐蚀。膜被碱或酸破坏；炉管表面金属被碱或酸腐蚀。图示：图示：腐蚀速度和溶液的腐蚀速
5、度和溶液的pH值的关系值的关系 10钢在水溶液中的腐蚀速度与钢在水溶液中的腐蚀速度与pH值的关系值的关系11低碳钢12 管壁金属的腐蚀过程管壁金属的腐蚀过程 酸性腐蚀酸性腐蚀：炉水局部炉水局部pHpH低时，低时，pH8pH8。FeFe3 3OO4 48H8HFeFe2+2+2Fe+2Fe3+3+4H+4H2 2OO （或（或FeFe3 3OO4 4+8HClFeCl+8HClFeCl2 2+FeCl+FeCl3 3+4H+4H2 2OO）使金属保护膜溶解。继而发生酸腐蚀电化学反应：使金属保护膜溶解。继而发生酸腐蚀电化学反应：FeFeFeFe2+2+2+2e e 2H 2H+2+2e eHH2
6、2 腐蚀过程图示腐蚀过程图示 13Fe2+2OH-Fe+2 e-Fe(OH)2H2OOH-+H+2H+H22 e+With dissolved oxygen:4 e-+O2+2 H2O 4 OH-OH-2 e-Anodic reaction阳极反应Cathodic reaction阴极反应14 酸腐蚀的范围比碱腐蚀的范围大，尤其是大容量锅炉，酸酸腐蚀的范围比碱腐蚀的范围大，尤其是大容量锅炉，酸腐蚀的危害更大。腐蚀的危害更大。酸腐蚀特征酸腐蚀特征 在水冷壁管的向火侧产生强烈腐蚀，其在水冷壁管的向火侧产生强烈腐蚀，其形貌呈沟槽状或形貌呈沟槽状或条状，管壁无腐蚀产物，管壁减薄条状，管壁无腐蚀产物，管
7、壁减薄。酸腐蚀引起。酸腐蚀引起金属脱碳，金属脱碳，金属材料的强度、韧性等机械性能降低，呈脆性爆破金属材料的强度、韧性等机械性能降低，呈脆性爆破。引起。引起损坏的范围较大，往往超过水冷壁管总数的损坏的范围较大，往往超过水冷壁管总数的3030。发生酸腐蚀的原因发生酸腐蚀的原因 一般情况下常采用往炉水中加一般情况下常采用往炉水中加NaNa3 3POPO4 4的方式，使炉水的方式，使炉水pHpH910910。但由于某种原因，比如凝汽器泄露，可能使全。但由于某种原因，比如凝汽器泄露，可能使全炉的炉水炉的炉水pH7pH7，或局部炉水，或局部炉水pH7pH7，造成炉管酸性腐蚀。，造成炉管酸性腐蚀。15Iro
8、n corrosion product release from carbon steel in boiler feedwater.16 Average copper release as a function of pH shows optimum pH in range of 8.8 to 9.2 for different copper-based alloys (Courtesy of EPRI)The best pH for protection of copper alloys is somewhat lower than the optimum level for carbon
9、steel.For systems that contain both metals,the condensate and feedwater pH is often maintained between 8.8 and 9.2 for corrosion protection of both metals.The optimum pH varies from system to system and depends on many factors,including the alloy used.To elevate pH,neutralizing amines should be used
10、 instead of ammonia,which(氨水）(especially in the presence of oxygen)accelerates copper alloy corrosion rates.Also,amines form protective films on copper oxide surfaces that inhibit corrosion.铜的腐蚀与铜的腐蚀与pH值的关系值的关系5mm及以上腐蚀坑的水冷壁管必须更换（并非整根更换，而是热负荷最高处，约为全长的l2）。降低炉膛内壁温度，保护炉墙，防止结焦。游离NaOH含量越大,炉水侵蚀性越大。Vulnerab
11、le，易受损的FeFe2+2e5mm及以上腐蚀坑的水冷壁管必须更换（并非整根更换，而是热负荷最高处，约为全长的l2）。凝汽式发电厂水汽系统流程新装锅炉投入运行前，应进行化学清洗；部位：只发生在水冷壁，是高温高压条件下发生的特有的腐蚀形式。发生酸腐蚀的原因即使以除盐水或蒸馏水作为补给水时，因凝汽器中冷却水的渗漏，冷却水中的碳酸盐进入给水中，给水中也含有少量的碳酸盐。规定了采用低氧钝化中性水处理，其给水溶解氧控制范围为2050g/L，而且在锅炉恢复运行时先用氢氧化钠进行钝化处理。由于炉水存在游离NaOH，它在水垢或其他附着物层中可以局部蒸浓到很高浓度，引起高温下钢铁的溶解。还可以避免停用腐蚀产物增
12、加运行时炉水的含铁量。提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水的铜铁含量增大。经过检查，水冷壁管向火侧有225mm75mm爆口，呈开窗状，无蠕伸，爆口上下有宽20mm，深1.该炉于1988年11月底投产，到爆管停炉时实际运行212天，锅炉水日平均pH值低于6.It is caused by excessive heat input or poor circulation,resulting in insufficient flow to cool the tubes.炉水局部pH低时，pH13时，Fe3O4就会溶解。5的共17天，有6天pH值的平均值仅5.炉水碱的来源如果补给水的碳酸盐含量（CO
13、32-）高或凝汽器泄漏，使热力系统水中的CO32-增加，炉水中会产生较高浓度的游离NaOH。铜的腐蚀与pH值的关系引起损坏的范围较大，往往超过水冷壁管总数的30。在该炉近两年运行中，又爆管6次，连同检查换管减少发电按机组铭牌出力计算，累计损失15亿千瓦时电量，折合人民币3亿元。如果沉积物下腐蚀速度达到1.引起沉积物下腐蚀的运行条件迫使该机组停产3个月，并重新酸洗。27 炉水碱的来源炉水碱的来源 进入锅炉内的给水中总含有少量的碳酸盐。例如：以单纯“钠离子交换法”制得的软化水作为补给水时，给水处理中含有碳酸氢钠；以“石灰处理钠离子交换法”制得的软化水作为补给水是，给水中含有碳酸钠；即使以除盐水或蒸
14、馏水作为补给水时，因凝汽器中冷却水的渗漏，冷却水中的碳酸盐进入给水中，给水中也含有少量的碳酸盐。这些碳酸盐进入锅内后，由于锅内水温高，会发生下列化学反应而产生NaOH：上列化学反应式所生成的NaOH是锅内游离碱的主要来源。28 若炉水中有游离若炉水中有游离NaOH，当炉水在附着物下面发生，当炉水在附着物下面发生局部局部蒸浓，蒸浓，局部炉水局部炉水pH上升，上升，pH 13时，时，Fe3O4就会溶解。就会溶解。Fe3O44NaOH2NaFeO2+Na2FeO2+2H2O Fe+2NaOH Na2FeO2+H2 碱腐蚀大多为延性损坏，说明无脱碳，炉管机械性能碱腐蚀大多为延性损坏，说明无脱碳，炉管机
15、械性能往往不变。往往不变。碱腐蚀的碱腐蚀的阳极反应在炉管向火侧附着物下面阳极反应在炉管向火侧附着物下面，此处，此处OH-浓度很高，附着物下面有蚀坑。浓度很高，附着物下面有蚀坑。阴极反应发生在没有附阴极反应发生在没有附着物的背火侧着物的背火侧，2H+2e H2 H2很快进入汽水混合物中被带走，故不引起脱碳现象。很快进入汽水混合物中被带走，故不引起脱碳现象。沉积物下碱腐蚀机理29碱性腐蚀示意图碱性腐蚀示意图30谏壁电厂水冷壁碱腐蚀爆管腐蚀创削 31Caustic stress corrosion cracking(embrittlement，脆变)of a boiler tube.Photomic
16、rograph shows intercrystalline cracking（晶间裂纹）.32 显然，显然，影响碱腐蚀的因素影响碱腐蚀的因素主要有炉水的相对主要有炉水的相对碱度，碱度，pH，蒸发受热面的清洁程度，蒸发受热面的清洁程度，若保持炉水的相对碱度若保持炉水的相对碱度0.2,pH 10.5，一般，一般不会发生碱腐蚀。不会发生碱腐蚀。另外，保持蒸发受热面清洁是很重要的。另外，保持蒸发受热面清洁是很重要的。33沉积物下腐蚀类型 由上述可知，在沉积物下可能发生碱性或酸性两种不同类型的腐蚀。这两种腐蚀，常又根据其损伤情况不同，分别称为延性腐蚀和脆性腐蚀。现分别介绍于下。（1）延性腐蚀。这种腐蚀
17、常发生在多孔沉积物的下面，是由于沉积物下的碱性增强而产生的。腐蚀特征是腐蚀坑凹凸不平，坑上覆盖有腐蚀产物，坑下金属的金相组织和机械性能都没有变化，金属仍保留它的延性，所以称为延性腐蚀。当腐蚀坑达到一定的深度以后，管壁变薄，这时便会因过热而鼓包或爆管。（2）脆性腐蚀。这种腐蚀常发生在比较致密的沉积物下面，是由于沉积物下酸性增强而产生的。发生这种腐蚀时，腐蚀部位的金相组织发生了变化，有明显的脱碳现象，生成细小的裂纹，使金属变脆。严重时，管壁并未变薄就会爆管。这种腐蚀是由于腐蚀反应中产生的氢渗入到金属内部引起的，因此又称为氢脆，或氢损坏。34引起沉积物下腐蚀的运行条件 发生沉积物下腐蚀的必要条件，是
18、锅炉炉管上有沉积物和锅炉水有侵蚀性。在汽包锅炉的运行过程中，造成这些条件的工况有以下几点：（1）结垢物质带入锅内。实践证明，给水带有结垢物质(主要是铁的腐蚀产物)，是引起锅内发生沉积物下腐蚀的一个重要因素。在运行中这些带入的结垢物质容易沉积在管壁的向火侧，所以腐蚀多半发生在向火侧。（2）凝汽器漏泄。冷却水中的碳酸氢盐因凝汽器漏泄进入给水后到了锅内会发生化学反应，结果在炉水中产生游离NaOH，这就可能引起炉管的沉积物下碱性腐蚀。当冷却水中含有较多的水解后呈酸性的盐类时，例如MgCl2或CaCl2，那么凝汽器的漏泄就容易引起脆性腐蚀。所以当用海水或苦咸水(氯离子含量超过500mg/L，称为苦咸水。
19、)作冷却水时，更应特别注意防止凝汽器的泄漏。35沉积物下腐蚀的防止 要防止沉积物下腐蚀，除主要从防止炉管上形成沉积物着手要防止沉积物下腐蚀，除主要从防止炉管上形成沉积物着手外，还应消除锅炉水的侵蚀，一般措施如下：外，还应消除锅炉水的侵蚀，一般措施如下：新装锅炉投入运行前，应进行化学清洗；锅炉运行后要定期新装锅炉投入运行前，应进行化学清洗；锅炉运行后要定期清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水的铜铁含量增大。提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水的铜铁含量增大。尽量防止凝汽器漏泄。尽量防止凝汽器漏泄。调节锅炉水水质，消除
20、或减少锅炉水中的侵蚀杂质，例如实调节锅炉水水质，消除或减少锅炉水中的侵蚀杂质，例如实行锅炉水的协调行锅炉水的协调pH-磷酸盐处理，消除锅炉水中的游离磷酸盐处理，消除锅炉水中的游离NaOH。做好锅炉的停用保护工作做好锅炉的停用保护工作，防止停用的腐蚀，以免炉管金，防止停用的腐蚀，以免炉管金属表面上附着腐蚀产物。还可以避免停用腐蚀产物增加运行属表面上附着腐蚀产物。还可以避免停用腐蚀产物增加运行时炉水的含铁量。时炉水的含铁量。36水蒸气腐蚀水蒸气腐蚀当过热蒸汽温度高达450时（此时，过热蒸汽管管壁温度约500），它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+4H2
21、OFe3O4+4H2当温度达570以上时，反应生成物为Fe2O3 Fe+H2OFeO+H2 2FeO+H2OFe2O3+H2这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都属于化学腐蚀。当产生这种腐蚀时，管壁均匀地变薄，腐蚀产物常常呈粉末状或鳞片状，多半是Fe3O4。在锅炉内，发生汽水腐蚀的部位，一般在以下两处：在水冷壁管的向火侧产生强烈腐蚀，其形貌呈沟槽状或条状，管壁无腐蚀产物，管壁减薄。进入锅炉内的给水中总含有少量的碳酸盐。被腐蚀炉管的机械性能、金相组织均正常，属延性损坏。为何说现代锅炉“怕酸而不怕碱”？如果补给水的碳酸盐含量（CO32-）高或凝汽器泄漏，使热力系统水中的CO32-增加，炉水中会产生
22、较高浓度的游离NaOH。规定了采用低氧钝化中性水处理，其给水溶解氧控制范围为2050g/L，而且在锅炉恢复运行时先用氢氧化钠进行钝化处理。在水侧沉积物中蒸汽的蒸浓效应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。这是很危险的一种腐蚀形式。在腐蚀穿孔以前，外观无任何变化，用一般检查手段（如水压试验等）无法知道蚀坑的情况。Vulnerable，易受损的另外，有机物、树脂进入热力系统，在锅炉内分解产生有机酸等。酸腐蚀的范围比碱腐蚀的范围大，尤其是大容量锅炉，酸腐蚀的危害更大。碱腐蚀大多为延性损坏，说明无脱碳，炉管机械性能往往不变。Fe
23、+4H2OFe3O4+4H2使金属保护膜溶解。经查共需换管2900m，重17t。山西某火电厂670th锅炉酸腐蚀脆爆，该炉（6号炉）为15.Examples of this type of failure include cracks in boiler components at support brackets or rolled in tubes when a boiler undergoes thermal fatigue due to repeated start-ups and shutdowns.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
24、蚀。汽水停滞部分当锅炉水内有水平的或倾斜度较小的管段，以至水循环不畅,运行水中发生汽塞或汽水分层处时，就可能在这些范围内。过热器中 过热蒸汽的温度一般在450570范围内。在正常情况下，如运行良好，在过热的管壁上会形成一层黑色的Fe3O4保护膜，从而防止了腐蚀。如果在过热器中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。防止水蒸汽腐蚀的方法是：消除锅炉中倾斜度较小的管段，以保证正常的汽水循环；对于过热器，如果温度过高，应采用特种钢材制成。这是因为超高压和亚临界压力锅炉的过热器温度已达550及以上，必须用其他材料，如耐热的奥氏体不锈钢。373839Steam Si
25、de BurningSteam side burning is a chemical reaction between steam and the tube metal.It is caused by excessive heat input or poor circulation,resulting in insufficient flow to cool the tubes.Under such conditions,an insulating superheated steam film develops.Once the tube metal temperature has reach
26、ed 750F in boiler tubes or 950-1000F in superheater tubes(assuming low alloy steel construction),the rate of oxidation increases dramatically;this oxidation occurs repeatedly and consumes the base metal.The problem is most frequently encountered in superheaters and in horizontal generating tubes hea
27、ted from the top.Where steam blanketing is occurring,corrosion can take place even without the presence of caustic,due to the steam/magnetite reaction and the dissolution of magnetite.In such cases,operational changes or design modifications may be necessary to eliminate the cause of the problem.40应
28、力腐蚀 当金属除了受某些侵蚀性介质的作用外，同时还受机械应力的作用时，它会发生裂纹损坏，这是一种特殊的腐蚀现象，称为应力腐蚀。锅炉金属的应力腐蚀有腐蚀疲劳，应力腐蚀开裂及苛性脆化等几种不同类型。41Fatigue Cracking，疲劳裂纹，疲劳裂纹Fatigue cracking(due to repeated cyclic stress)can lead to metal failure.The metal failure occurs at the point of the highest concentration of cyclic stress（周期应力）.Examples of
29、this type of failure include cracks in boiler components at support brackets or rolled in tubes when a boiler undergoes thermal fatigue due to repeated start-ups and shutdowns.Thermal fatigue occurs in horizontal tube runs as a result of steam blanketing and in water wall tubes due to frequent,prolo
30、nged lower header blowdown.Corrosion fatigue failure results from cyclic stressing of a metal in a corrosive environment.This condition causes more rapid failure than that caused by either cyclic stressing or corrosion alone.In boilers,corrosion fatigue cracking can result from continued breakdown o
31、f the protective magnetite film due to cyclic stress.Corrosion fatigue cracking occurs in deaerators near the welds and heat-affected zones.Proper operation,close monitoring,and detailed out-of-service inspections are necessary.Bracket,支架4243ErosionErosion usually occurs due to excessive velocities.
32、Where two-phase flow(steam and water)exists,failures due to erosion are caused by the impact of the fluid against a surface.Equipment vulnerable to erosion includes turbine blades,low-pressure steam piping,and heat exchangers that are subjected to wet steam.Feedwater and condensate piping subjected
33、to high-velocity water flow are also susceptible to this type of attack.Damage normally occurs where flow changes direction.Vulnerable，易受损的Susceptible，易受影响的44Erosion-corrosion produces a distinctive surface finish表面抛光:Grooves凹槽,waves,gullies冲沟,holes,etc.,all oriented with respect to the fluid flow p
34、attern.“scalloping”.(扇形边）Erosion-corrosion（侵蚀腐蚀）of condenser tube wall.Erosion-corrosion of stainless alloy pump impeller.Impeller lasted 2 years in oxidizing conditions;after switch to reducing conditions,it lasted 3 weeks!45 Boiler corrosion cause-and-effect diagram shows major types and causes of
35、 corrosion.downtime 停机in-leakage，漏入46Flow Accelerated CorrosionFlow accelerated corrosion(FAC)occurs where the protective oxide at a tube or component surface is removed,by a combination of flow turbulence and unsuitable chemistry,faster than it can reform at the tube wall/liquid interface,resulting
36、 in ongoing corrosion of the underlying metal.This type of attack is characterised by a polished surface,very thin or sometimes no surface oxide and by accretions（增长）of horseshoe shaped pits（马蹄铁形的蚀坑）.It is dependent on component material,component geometry,operating temperature and the chemistry of
37、the water phase in contact with the component.冷却水中的碳酸氢盐因凝汽器漏泄进入给水后到了锅内会发生化学反应，结果在炉水中产生游离NaOH，这就可能引起炉管的沉积物下碱性腐蚀。山西某火电厂670th锅炉酸腐蚀脆爆，该炉（6号炉）为15.沉积物下氢损坏冷却水中的碳酸氢盐因凝汽器漏泄进入给水后到了锅内会发生化学反应，结果在炉水中产生游离NaOH，这就可能引起炉管的沉积物下碱性腐蚀。Feedwater and condensate piping subjected to high-velocity water flow are also suscepti
38、ble to this type of attack.继而发生酸腐蚀电化学反应：Corrosion fatigue failure results from cyclic stressing of a metal in a corrosive environment.凝汽式发电厂水汽系统流程但当金属表面有水垢、腐蚀产物时，其下面金属管壁温度会升高。当温度达570以上时，反应生成物为Fe2O3由水质情况及腐蚀失效特点判定为酸腐蚀。The metal failure occurs at the point of the highest concentration of cyclic stress（
39、周期应力）.7Mpa，与200MW汽轮发电机配套运行。锅炉运行后要定期清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物迫使该机组停产3个月，并重新酸洗。这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都属于化学腐蚀。5m处向火侧应发生“开窗式”脆性爆破。Caustic stress corrosion cracking(embrittlement，脆变)of a boiler tube.这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都属于化学腐蚀。炉管表面金属被碱或酸腐蚀。4748罪魁祸首49讨论题描述凝汽式发电厂水汽循环系统流程何谓沉积物下腐蚀？描述沉积物下酸、碱腐蚀示意图。为何说现代锅炉“怕酸而不怕碱”？某锅炉割管检查水
40、冷壁腐蚀情况，发现炉管向火侧有沉积物，沉积物下有凹凸不平的腐蚀坑，金属延性没有明显变化，请分析原因并提出对策。某使用单位在锅炉水压试验合格运行了两个月的时间，水冷壁管就出现泄漏。现场检查发现：左侧由前向后数出现水冷壁管腐蚀穿孔、泄漏；发生减薄、泄漏的水冷壁管段内积渣厚度约2mm，积渣和减薄处均为倾斜管段向火侧，试分析腐蚀原因。50氧腐蚀氧腐蚀在正常运行情况下，不会有大气侵入锅内，而且即使给水中带有微量的氧，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。除氧器运行不正常；锅炉在基建和停用期间无防护；5152在水侧沉积物中蒸汽的蒸浓效应在水侧沉积物中蒸
41、汽的蒸浓效应腐蚀原理在正常高温运行条件下，炉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，锅炉可以不遭受腐蚀。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的因素，是锅炉水的pH值不合适。5354钢在水溶液中的腐蚀速度与钢在水溶液中的腐蚀速度与pH值的关系值的关系55火电厂酸腐蚀案例火电厂酸腐蚀案例：山西某火电厂670th锅炉酸腐蚀脆爆，该炉（6号炉）为15.7Mpa，与200MW汽轮发电机配套运行。经过检查，水冷壁管向火侧有225mm75mm
42、爆口，呈开窗状，无蠕伸，爆口上下有宽20mm，深1.52.5mm的沟槽，断口处可观察到23mm的脱碳层。背火侧无腐蚀。爆口处试样有大量沿晶裂纹。该炉于1988年11月底投产，到爆管停炉时实际运行212天，锅炉水日平均pH值低于6.5的共17天，有6天pH值的平均值仅5.15，最低为3.4。由水质情况及腐蚀失效特点判定为酸腐蚀。提出的对策是进行水冷壁管向火侧壁厚普查，凡有1.5mm及以上腐蚀坑的水冷壁管必须更换（并非整根更换，而是热负荷最高处，约为全长的l2）。规定了采用低氧钝化中性水处理，其给水溶解氧控制范围为2050g/L，而且在锅炉恢复运行时先用氢氧化钠进行钝化处理。在确认受热面管子已经处
43、于钝态时，再改为中性水处理。由于本次爆管发生在该机组进行了4个月的恢复性大修的第2个星期，又值冬季高峰负荷之际，决定在以后运行中随时爆管随时处理，待到下次大修时集中换管。在该炉近两年运行中，又爆管6次，连同检查换管减少发电按机组铭牌出力计算，累计损失15亿千瓦时电量，折合人民币3亿元。56Caustic stress corrosion cracking(embrittlement，脆变)of a boiler tube.Photomicrograph shows intercrystalline cracking（晶间裂纹）.在汽包锅炉的运行过程中，造成这些条件的工况有以下几点：降低炉膛内壁
44、温度，保护炉墙，防止结焦。但当发生下列情况时，就有可能发生氧腐蚀。但凝汽器泄漏又带来了碱腐蚀的危险性。水冷壁管有介质局部浓缩的部位，如附着物下面、缝隙内部、有汽水分层的部位。规定了采用低氧钝化中性水处理，其给水溶解氧控制范围为2050g/L，而且在锅炉恢复运行时先用氢氧化钠进行钝化处理。铜的腐蚀与pH值的关系It is caused by excessive heat input or poor circulation,resulting in insufficient flow to cool the tubes.如果补给水的碳酸盐含量（CO32-）高或凝汽器泄漏，使热力系统水中的CO32-
45、增加，炉水中会产生较高浓度的游离NaOH。山西某火电厂670th锅炉酸腐蚀脆爆，该炉（6号炉）为15.引起沉积物下腐蚀的运行条件Steam side burning is a chemical reaction between steam and the tube metal.H2很快进入汽水混合物中被带走，故不引起脱碳现象。锅炉运行时，要求炉水pH911（严格说pH910），若pH偏离正常范围，将破坏Fe3O4保护膜。5mm及以上腐蚀坑的水冷壁管必须更换（并非整根更换，而是热负荷最高处，约为全长的l2）。提出的对策是进行水冷壁管向火侧壁厚普查，凡有1.提出的对策是进行水冷壁管向火侧壁厚普查，
46、凡有1.规定了采用低氧钝化中性水处理，其给水溶解氧控制范围为2050g/L，而且在锅炉恢复运行时先用氢氧化钠进行钝化处理。锅炉运行后要定期清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物由于炉水存在游离NaOH，它在水垢或其他附着物层中可以局部蒸浓到很高浓度，引起高温下钢铁的溶解。57沉积物下腐蚀的防止 要防止沉积物下腐蚀，除主要从防止炉管上形成沉积物着手要防止沉积物下腐蚀，除主要从防止炉管上形成沉积物着手外，还应消除锅炉水的侵蚀，一般措施如下：外，还应消除锅炉水的侵蚀，一般措施如下：新装锅炉投入运行前，应进行化学清洗；锅炉运行后要定期新装锅炉投入运行前，应进行化学清洗；锅炉运行后要定期清洗，以除去沉积
47、在金属管壁上的腐蚀产物清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水的铜铁含量增大。提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水的铜铁含量增大。尽量防止凝汽器漏泄。尽量防止凝汽器漏泄。调节锅炉水水质，消除或减少锅炉水中的侵蚀杂质，例如实调节锅炉水水质，消除或减少锅炉水中的侵蚀杂质，例如实行锅炉水的协调行锅炉水的协调pH-磷酸盐处理，消除锅炉水中的游离磷酸盐处理，消除锅炉水中的游离NaOH。做好锅炉的停用保护工作做好锅炉的停用保护工作，防止停用的腐蚀，以免炉管金，防止停用的腐蚀，以免炉管金属表面上附着腐蚀产物。还可以避免停用腐蚀产物增加运行属表面上附着腐蚀产物。还可以避免
48、停用腐蚀产物增加运行时炉水的含铁量。时炉水的含铁量。Proper operation,close monitoring,and detailed out-of-service inspections are necessary.规定了采用低氧钝化中性水处理，其给水溶解氧控制范围为2050g/L，而且在锅炉恢复运行时先用氢氧化钠进行钝化处理。氢损坏失效可能没有明显的腐蚀现象，但是材料性能严重退化，事故的隐患已经存在。5m处向火侧应发生“开窗式”脆性爆破。锅炉运行后要定期清洗，以除去沉积在金属管壁上的腐蚀产物即使以除盐水或蒸馏水作为补给水时，因凝汽器中冷却水的渗漏，冷却水中的碳酸盐进入给水中，给水
49、中也含有少量的碳酸盐。如果补给水的碳酸盐含量（CO32-）高或凝汽器泄漏，使热力系统水中的CO32-增加，炉水中会产生较高浓度的游离NaOH。5mm的沟槽，断口处可观察到23mm的脱碳层。但凝汽器泄漏又带来了碱腐蚀的危险性。Caustic stress corrosion cracking(embrittlement，脆变)of a boiler tube.in-leakage，漏入5m处向火侧应发生“开窗式”脆性爆破。引起沉积物下腐蚀的运行条件Average copper release as a function of pH shows optimum pH in range of 8.钢在水溶液中的腐蚀速度与pH值的关系如果在过热器中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。铜的腐蚀与pH值的关系这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都属于化学腐蚀。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。Fe+4H2OFe3O4+4H258
