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蒸汽鍋爐水處理的特點以及水質不良的危害

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一、蒸汽鍋爐水處理的特點
1.高溫
高溫使許多原本較慢的反應變得相當快，如溶解氧對鐵的腐蝕，在常溫下較慢，而在蒸汽鍋爐內卻相當快，往往在補給水入口處就與鐵反應，對這附近的煙管等處造成氧腐蝕，而其它部位則幾乎沒有。同時高溫也要求鍋爐本體得經受住熱脹冷縮的考驗，必須保證熱量及時被水吸收，如果水垢過厚，不但造成能源浪費，而且會由于水側、火側的溫差過高，熱脹冷縮的程度相差太大，使某些部位扭曲變形，甚至發生爆炸。高溫也使碳酸氫鹽的分解速度急劇加快，使碳酸鹽垢的形成速度大大快于常溫。
2.高壓
高壓給鍋爐爆炸帶來隱患，特別是當鍋爐局部腐蝕嚴重時，由于受壓不均勻，極易發生爆炸。
3.快速濃縮
由于蒸汽是相對較純凈的H2O組份，因此隨著蒸汽不斷蒸發，水中的雜質濃度成倍增加，使原本溶解度較大或水中含量較低的鹽，如硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽，都會因濃度的不斷升高而形成水垢，這一現象特別易發生在劇烈蒸發的部位。
二、水質不良對鍋爐的危害
1.腐蝕
金屬構件破損鍋爐的省煤器、水冷壁、對流管束及鍋筒等構件會因水質不良而引起腐蝕。結果這些金屬構件變薄和凹陷，甚至穿孔。更為嚴重的腐蝕會使金屬內部結構遭到破壞。被腐蝕的金屬強度顯著降低。因此嚴重影響鍋爐安全運行，縮短鍋爐使用年限，造成經濟上的損失。
增加鍋水中的結垢成份金屬的腐蝕產物(主要是鐵的氧化物)，被鍋水帶到鍋爐受熱面后，容易與其它雜質生成水垢。當水垢含鐵時，傳熱效果更差。例如，含8%鐵并混有二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的熱損失，相當于4mm厚的其他成份的水垢。
產生垢下腐蝕含有高價鐵的水垢，容易引起與水垢接觸的金屬鐵的腐蝕。鐵的腐蝕產物又容易重新結成水垢。這是一種惡性循環，它會導致鍋爐構件迅速損壞。尤其對燃油鍋爐，金屬腐蝕產物的危害更大。
2.汽水共騰
在鍋筒的水、汽界面上，若蒸汽和水不能迅速分離，在鍋水沸騰蒸發過程中，液面就會產生泡沫，泡沫薄膜破裂后分離出很多的水滴，這些含鹽很高的水滴不斷被蒸汽帶走，嚴重時，蒸汽攜同泡沫一同進入蒸汽系統，這種現象稱為汽水共騰。這是由于鍋水中含有過多的氯化鈉、磷酸鈉、油脂和硅化物時，或者鍋水中的有機物與堿作用發生皂化時而引起的，鍋爐汽水共騰會發生以下危害：
(1)蒸汽受到嚴重污染；
(2)過熱器管和蒸汽流通管道內出現積鹽，嚴重時能將管道堵塞；
(3)使過熱蒸汽的溫度下降；
(4)水面計內充有氣泡，造成液面分辨不清；
(5)在蒸汽流通系統中產生水錘作用，容易造成蒸汽管路連接部位損壞；
(6)容易引起蒸汽閥門、管路彎頭及熱交換器內的腐蝕。
三、鐵垢腐蝕及控制
1.鐵垢腐蝕機理
關于氧化鐵垢下面的金屬腐蝕的機理，至今沒有一個統一的看法。一種意見認為是氧化鐵垢參與了電化學腐蝕的陰極過程，起著陰極去極化劑的作用。而垢下金屬，由于結垢使金屬過熱使其保護膜破壞，成了腐蝕電池的陽極。一種意見是鍋水在垢下濃縮產生堿腐蝕。還有一種意見是垢下金屬因過熱而發生汽水腐蝕。
2.鐵垢腐蝕的形態
局部性貝殼狀垢下腐蝕一般是在向火側管內形成黑褐色隆起的腐蝕疙瘩，呈貝殼狀，質地堅硬，有清晰的層狀，其中也夾雜一些白色物質。貝殼狀腐蝕產物與金屬之間一般有一層白色或粉狀的磁性氧化鐵。去掉腐蝕產物后，金屬面呈現出皿狀或槽狀的腐蝕凹坑。
較大面積的結垢腐蝕垢一般呈黑褐色魚鱗狀，垢下金屬大部分遭到腐蝕，呈現凹凸不平的麻坑，有時在局部上也有嚴重的深坑或穿孔，這種垢也較硬，在垢下有時也有一層白色的鹽質或粉狀磁性氧化鐵。
3.防止鐵垢腐蝕的措施
(1)防止給水系統的氧腐蝕和酸腐蝕，盡量減小腐蝕產物進入鍋爐。
(2)對于進入鍋爐的腐蝕產物，采取適當的鍋內水處理措施。
(3)及時徹底地消除已經形成的氧化鐵垢。(圖/文http://www.jnjrl.com/)

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