锅炉系统腐蚀原因及发生机理.doc

除氧器在防止锅炉及其系统腐蚀上的使用
 
Application of Deaerator in avoiding Corrosion of Boiler and its System
淮化集团有限公司傅正怀
(pany of Huainan Chemical Industry Group FU Zheng-huai )
摘要: 分析锅炉系统腐蚀原因及发生机理,并提出相应的防范措施。
Abstract: This paper discussed the mechanism mon corrosion in boiler and its system. Anticorrosive methods were introduced.
关键词: 除氧器锅炉系统腐蚀
Keywords: Deaerator Boiler System Corrosion
在蒸汽生产过程中,锅炉的系统腐蚀问题时常存在,影响了锅炉的正常运行,给安全生产带来严重影响,应引起高度重视。造成锅炉系统腐蚀的主要原因是给水中含有O2和水中的碳酸盐分解产生的CO2所致,
防止腐蚀的重要途径就是确保除氧器的良好运行,将给水中的O2和CO2 严格控制在标准含量之内。
下面分析引起锅炉及其系统腐蚀的主要原因并制定相应的防范措施。
1. 主要腐蚀因素
氧腐蚀
氧腐蚀是锅炉设备腐蚀的主要原因之一,其腐蚀机理::
1/2O2+H2O+2e→2OH- Fe→Fe2++2e
Fe2++2OH-→Fe(OH)2
锅炉内水汽与铁反应可在表面生成Fe(OH)2的保护膜,对铁进行保护。但在过量氧存在下
2 Fe(OH)2+ H2O+1/2O2——2 Fe(OH)3↓
Fe(OH)2进一步氧化成疏松的Fe(OH)3沉淀物,Fe(OH)3的沉淀,使阳极周围Fe2+的浓度显著降低,即O2促使阳极的铁离子转入水溶液中,加速了腐蚀的进程。
通常情况下,水中溶解氧含量同金属腐蚀速度呈正比,当除氧器正常工作,,金属的腐蚀速度降至最低,对设备的使用寿命不会造成明显的缩短。
酸性腐蚀
当给水中有游离CO2的存在,使水呈酸性。水中H+增加而引起H+去极化的腐蚀,反应如下:
Fe→Fe2++2e
CO2+ H2O→H++HCO3-
2 H++2e→H2↑
同时也促使金属氧化保护膜稳定性下降,当O2和CO2 同时存在时将加剧金属的腐蚀
Fe(OH)2+2CO2→Fe(HCO3)2
4Fe(HCO3)2+2 H2O+O2→Fe(OH)3+CO2
锅炉及其系统中的CO2,除因除氧器运行不正常而带入的以外,还有一部分有给水中的碳酸盐高温下分解产生。
加热加热
NaHCO3─→NaCO3+ H2O+CO2↑ NaCO3+ H2O─→ 2NaOH+ CO2↑
直接用NaHCO3和NaCO3处理锅炉水,会分解大量CO2。如果除氧器运行不正常或给水中根本未除O2,则给水中的O2和CO2 将大量进入锅炉及其系统,在高温下,对系统产生严重的腐蚀。
2. 除氧器使用不当是O2和CO2 带入系统的主要原因
混合式大气压力除氧器主要有淋水盘式和喷雾填料式两种,不管是哪种结构,只有在运行中达到设计参数,才能取得良好的效果。
当水温在70~