熱力設(shè)備水處理

------鍋爐水質(zhì)概述一、水在熱力系統(tǒng)中的作用隨著工業(yè)技術(shù)的日亦發(fā)展及人們生活的提高，鍋爐在人們生產(chǎn)活動中越來越重要，鍋爐的參數(shù)也隨之越來越高。為了保證鍋爐的安全、正常運(yùn)行，對鍋爐用水的質(zhì)量有很嚴(yán)格的要求。而且鍋爐的蒸汽參數(shù)愈高，其要求也愈嚴(yán)。鍋爐設(shè)備包括鍋和爐兩大部分。鍋和爐常稱為本體部分；此外，還有爐墻、構(gòu)架、輔助設(shè)備和一些附件，如下表所示。鍋爐設(shè)備的組成序

號部

分

名

稱組

成

內(nèi)

容1汽

水

系

統(tǒng)

（鍋本體）蒸發(fā)設(shè)備（水冷壁、汽包）；

過熱器；

省煤器等2燃

燒

系

統(tǒng)

（爐本體）燃燒設(shè)備（燃燒室、噴燃等）；

空氣預(yù)熱器3爐

墻、構(gòu)

架4輔

助

設(shè)

備給水設(shè)備（除氧器、加熱器等）；燃料送及制備；通風(fēng)設(shè)備；除塵除灰設(shè)備5附

件熱工儀表與自動控制設(shè)備；水位計(jì)；

安全閥；閥門；吹灰器等分類方法種類結(jié)構(gòu)形式鍋殼鍋爐（火管鍋爐）、水管鍋爐和水火管鍋爐用途電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、生活鍋爐輸出介質(zhì)蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和水汽兩用鍋爐大小大型鍋爐（蒸發(fā)量大于100t／h）、中型鍋爐（蒸發(fā)量20～100t／h）和小型鍋爐（蒸發(fā)量小于20t／h）蒸汽壓力低壓鍋爐（p≤2.5MPa）、中壓鍋爐（2.5MP＜p≤5.9MPa）、高壓鍋爐（p＝9.8MPa）、超高壓鍋爐（p＝13.7MPa）等燃料和能源種類燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、廢熱（余熱）鍋爐等燃料在鍋爐中的燃燒方式層燃爐、沸騰爐、室燃爐介質(zhì)在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動方式自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等鍋爐分類燃料（煤、煤氣、油、天然氣等）在鍋爐內(nèi)燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，使進(jìn)入鍋爐的水變成蒸汽，高溫高壓的蒸汽經(jīng)管道送往汽輪機(jī)或其它用汽設(shè)備。蒸汽經(jīng)“作功”后被冷卻成凝結(jié)水，又由“凝結(jié)水”泵經(jīng)“低壓加熱器”送入除氧器，再由給水泵將已除氧的水送到高壓加熱器后進(jìn)入鍋爐。在上述系統(tǒng)中，汽水雖是循環(huán)運(yùn)行的，但總不免有些損失。造成這些汽水損失的主要原因有：

(1)鍋爐部分鍋爐的排污放水、安全門和過熱器放汽門的向外排汽、用蒸汽推動的附屬機(jī)械、蒸汽吹灰和燃燒液體燃料時(shí)采用蒸汽霧化等。

(2)汽輪機(jī)組汽輪機(jī)的軸封排汽、抽汽器和除氧器排氣口的排汽。

(3)各種水箱各種水箱（如疏水箱等）有溢流和熱水的蒸發(fā)等。

(4)管道系統(tǒng)各管道系統(tǒng)發(fā)蘭盤連結(jié)不嚴(yán)密、閥門漏泄等為了維持熱力系統(tǒng)的正常水汽循環(huán)運(yùn)行，就要補(bǔ)充這些損失，這部分水稱為補(bǔ)給水。由于水在熱力（發(fā)電廠）系統(tǒng)水汽循環(huán)中所經(jīng)歷的過程不同，其水質(zhì)常有較大的差別。因此，根據(jù)實(shí)際上的需要，我們常給予這些水以不同的名稱：

(1)生水。生水是未經(jīng)任何處理的天然水（如江河、湖、地下水等）。是制取補(bǔ)給水的原料，或用來冷卻轉(zhuǎn)動機(jī)械的軸承以及供消防用等。

(2)鍋爐補(bǔ)給水。生水經(jīng)過各種方法凈化處理后，用來補(bǔ)充熱力系統(tǒng)汽水損失的水。鍋爐補(bǔ)給水按其凈化處理方法的不同，又可分為軟化水、蒸鎦水和除鹽水等。

(3)（汽輪機(jī)）凝結(jié)水。在（汽輪機(jī)）中作功后的蒸汽經(jīng)冷凝成的水。

(4)疏水。各種蒸汽管道和用汽設(shè)備中的蒸汽凝結(jié)水。它經(jīng)疏水器匯集到疏水箱或并入凝結(jié)水系統(tǒng)中。

(5)返回凝結(jié)水。向熱用戶供熱后，回收的蒸汽凝結(jié)水。其中又有熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水和生產(chǎn)蒸汽凝結(jié)水之分。(6)給水。送進(jìn)鍋爐的水。主要由（汽輪機(jī)）凝結(jié)水、補(bǔ)給水、疏水和返回凝結(jié)水組成。(7)鍋爐水（鍋水）。在鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動著的水，簡稱爐水。(8)冷卻水。用作冷卻介質(zhì)的水。二、水處理的重要性熱力系統(tǒng)中水的品質(zhì)是影響（發(fā)電）熱力設(shè)備（鍋爐、汽輪機(jī)等）安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素之一。沒有凈化處理的天然水含有許多雜質(zhì)，這種水如進(jìn)入水汽循環(huán)系統(tǒng)，將會造成各種危害。為了保證熱力系統(tǒng)中有良好的水質(zhì)，必須對水進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬艋幚砗蛧?yán)格地汽水質(zhì)量監(jiān)督。現(xiàn)將熱力系統(tǒng)中由于汽水品質(zhì)不良引起的危害簡述如下：（1）熱力設(shè)備的結(jié)垢。如果進(jìn)入鍋爐或熱交換器的水質(zhì)不良，則經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，在和水接觸的受熱面上會生成一些固體附著物，這種現(xiàn)象稱為結(jié)垢，這些固體附著物稱為水垢。因?yàn)樗傅膶?dǎo)熱性能比金屬差幾百倍，這些水垢又極易在熱負(fù)荷很高的鍋爐爐管中生成，所以結(jié)垢對鍋爐（或熱交換器）的危害很大。他可使結(jié)垢部位的金屬管壁過熱，引起金屬強(qiáng)度下降。這樣在管內(nèi)壓力的作用下，就會發(fā)生管道局部變形、產(chǎn)生鼓包，甚至引起爆管事故。結(jié)垢不僅危害到安全運(yùn)行，還會大大降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如鍋爐省煤器結(jié)有1毫米的水垢時(shí)，其燃料用量就要多消耗1.5~2.0%。另外，在汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)結(jié)垢會導(dǎo)致凝汽器真空度降低，致使汽輪機(jī)的出力下降。加熱器的結(jié)垢會使加熱溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)值，使整個(gè)熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性降低。熱力設(shè)備結(jié)垢以后必須進(jìn)行清洗工作，這樣就要停止運(yùn)行，增加檢修工作量和費(fèi)用，還減少了設(shè)備的年利用小時(shí)數(shù)。（2）熱力設(shè)備的腐蝕。熱力設(shè)備的金屬經(jīng)常和水接觸，若水質(zhì)不良，則會引起金屬的腐蝕。腐蝕不僅要縮短設(shè)備本身的使用期限、造成經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還由于金屬的腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)入水中，使給水雜質(zhì)增多，進(jìn)一步加劇在高熱負(fù)荷受熱面上的結(jié)垢過程，結(jié)成的垢又會促進(jìn)鍋爐爐管的腐蝕。此種惡性循環(huán)會迅速導(dǎo)致爆管事故。此外，如金屬的腐蝕產(chǎn)物被蒸汽帶到汽輪機(jī)中沉積下來后，也會影響汽輪機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（3）過熱器和汽輪機(jī)的積鹽。水質(zhì)不良會使鍋爐不能產(chǎn)生高純度的蒸汽，蒸汽帶出的雜質(zhì)就會沉積在蒸汽通過的各個(gè)部位。如過熱器和汽輪機(jī)，這種現(xiàn)象稱積鹽。會引起金屬管壁過熱甚至爆管（過熱器）；降低汽輪機(jī)出力和效率，嚴(yán)重時(shí)，還會使推力軸承負(fù)荷增大，隔板彎曲，造成事故停機(jī)。熱力（發(fā)電廠）設(shè)備的水處理工作就是為了保證熱力系統(tǒng)各部分有良好的水氣品質(zhì)，以防熱力設(shè)備的結(jié)垢、積鹽和腐蝕。對安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有十分重要的意義。三、水處理工作內(nèi)容水處理工作主要包括如下的內(nèi)容：（1）凈化生水，制備熱力系統(tǒng)所需質(zhì)量的補(bǔ)給水。它包括去除天然水中的懸浮物和膠體狀態(tài)雜質(zhì)的澄清、過濾等預(yù)處理；除去水中溶解的鈣、鎂離子的軟化處理或除去水中全部溶解鹽類的除鹽處理。這些制備補(bǔ)給水的處理通常稱為爐外水處理。（2）對給水要進(jìn)行除氧、加藥等處理。（3）對汽包鍋爐要進(jìn)行鍋爐水的加藥處理和排污，這些工作稱鍋內(nèi)水處理。（4）對于直流鍋爐機(jī)組或某些亞臨界壓力汽包鍋爐的機(jī)組，則要進(jìn)行汽輪機(jī)凝結(jié)水的凈化處理。（5）產(chǎn)返回凝結(jié)水，要進(jìn)行除油、除鐵等凈化處理。（6）對冷卻水要進(jìn)行防垢、防腐和防止有機(jī)附著物等處理。（7）對熱力系統(tǒng)設(shè)備各部分的汽水質(zhì)量要進(jìn)行監(jiān)督。（8）化學(xué)清洗熱力設(shè)備以及機(jī)爐停運(yùn)期間的保養(yǎng)工作。第一部分鍋外水處理鍋外水處理的主要任務(wù)是將天然水中的懸浮物和膠體狀態(tài)雜質(zhì)通過澄清、過濾等預(yù)處理，和除去水中溶解的鈣、鎂離子的軟化處理或除去水中全部溶解鹽類的除鹽處理的處理方法，保證鍋爐用水水質(zhì)達(dá)到鍋爐的用水標(biāo)準(zhǔn)。鍋外水處理內(nèi)容包括水的預(yù)處理（凈化）和水的軟化或除鹽處理（補(bǔ)給水和凝結(jié)水）兩大部分一、水的預(yù)處理水的沉淀處理包括懸浮物的自然沉降、混凝處理、沉淀軟化、除硅沉淀處理等；這些處理的目的主要是去除水中懸浮物和膠體，是為其后階段的離子交換處理創(chuàng)造有利條件。水中含有的懸浮物和膠體，如不首先除去，會影響后階段水處理工藝中離子交換器的正常運(yùn)行，當(dāng)有鐵和鋁化合物的膠體進(jìn)入鍋爐時(shí)，會引起鍋爐內(nèi)部結(jié)垢；如有有機(jī)物的膠體進(jìn)入鍋爐，易使?fàn)t水起泡、使蒸汽品質(zhì)惡化。所以在水處理工藝中，應(yīng)首先清除水中懸浮物和膠體。二、水的軟化或除鹽處理水的軟化或除鹽處理主要是根據(jù)使用設(shè)備對水質(zhì)要求，將已經(jīng)初步凈化的水進(jìn)行軟化以去除“硬度”或除鹽以去除水中所有“離子”的深度處理。水經(jīng)混凝和過濾等預(yù)處理后，雖然可除去其中的懸浮物和膠態(tài)物質(zhì)，但硬度沒有改變，且堿度一般仍很高，即使在水的預(yù)處理中采用了沉淀軟化，水中殘留硬度仍比鍋爐補(bǔ)給水對硬度的要求高許多倍，還不能用作鍋爐的補(bǔ)給水，必須作進(jìn)一步軟化或除鹽處理。目前用的最廣泛的方法是離子交換；低壓鍋爐用水可用鈉離子交換處理，中、高壓鍋爐可用二級鈉離子交換處理。有時(shí)除了軟化外，還需降低堿度時(shí)（簡稱除堿），可采用氫、鈉離子交換的方法。隨著離子交換技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在若干中壓以上鍋爐甚至一些低壓鍋爐已采用更徹底的陰、陽離子交換的除鹽方法。離子交換裝置

靜態(tài)

動態(tài)

固定床連續(xù)床

單層床

雙層床混合床移動床流動床按離子交換運(yùn)行方式的不同，離子交換裝置可分下面幾種：靜態(tài)交換的方式是讓離子交換劑和水接觸一段時(shí)間（有時(shí)進(jìn)行攪拌），進(jìn)行離子交換，然后將水和離子交換劑分離。所以，它的運(yùn)行成間歇式。這種方法在工業(yè)上無實(shí)用價(jià)值，一般在實(shí)驗(yàn)室中研究離子交換劑的性能時(shí)使用。動態(tài)交換是指水在流動狀態(tài)下進(jìn)行離子交換的，是工業(yè)上常用的方法。第二部分鍋內(nèi)水處理是指給水和給水的主要組成部分，如汽輪機(jī)凝結(jié)水、加熱器疏水的輸送管道和加熱設(shè)備（包括凝結(jié)水泵、低壓加熱器、除氧器、結(jié)水泵、省煤器和疏水箱）等。給水系統(tǒng)中流動的水，一般是比較純潔的，通常不會因鹽類從水中析出在管壁上形成沉積物，可能發(fā)生的故障是金屬腐蝕。給水系統(tǒng)的腐蝕會影響鍋爐及熱力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如省煤器因腐蝕造成穿孔和給水泵葉輪的腐蝕損傷等，都會造成事故停爐；發(fā)生在金屬表面的均勻腐蝕，雖不致立即使運(yùn)行發(fā)生故障，但會熱力設(shè)備提前報(bào)廢，縮短其使用年限。給水系統(tǒng)的腐蝕產(chǎn)物若帶入鍋爐，還會污染爐水，引起鍋爐內(nèi)部的結(jié)垢和腐蝕，影響鍋爐的安全運(yùn)行。由于給水系統(tǒng)金屬腐蝕的危害性很大，所以防止此系統(tǒng)的金屬腐蝕是一項(xiàng)重要的工作。一、金屬的電化學(xué)腐蝕和防止金屬表面和其周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用，遭到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。例如鐵器生銹、銅器長銅綠就是鐵和銅的腐蝕現(xiàn)象。金屬腐蝕按其本質(zhì)的不同可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類。在電化學(xué)腐蝕過程中有電流產(chǎn)生，金屬處于潮濕的地方或遇到水時(shí)，特別容易發(fā)生這一類腐蝕；在化學(xué)腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生，是金屬表面和其周圍介質(zhì)直接進(jìn)行化學(xué)化學(xué)反應(yīng)，使金屬遭到破壞的現(xiàn)象。在給水系統(tǒng)中發(fā)生的腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。1、影響電化學(xué)腐蝕的因素影響電化學(xué)腐蝕的因素可分為金屬本身的內(nèi)在因素和周圍介質(zhì)的外在因素兩方面。影響金屬腐蝕內(nèi)在因素有：金屬的種類、結(jié)構(gòu)、金屬中含有雜質(zhì)和其內(nèi)部的應(yīng)力等；其中，金屬的種類是一個(gè)很重要的因素，因不同的金屬的耐腐蝕性能有很大的差別。當(dāng)金屬設(shè)備已制成并投用后，金屬的材質(zhì)就已經(jīng)確定，周圍介質(zhì)就成為影響該設(shè)備金屬的主要因素。我們知道，大氣中含有大量的氧氣（約20％左右），所以水中也難免或多或少地溶解有氧。當(dāng)鋼鐵與含有溶解氧的水接觸時(shí)（水中溶解氧是一種陰極去極化劑），就會引起鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕，這是最常見的腐蝕現(xiàn)象。外界因素如水中溶解氧量、PH值、溫度、鹽類的含量及成分與流速等都會對腐蝕過程產(chǎn)生影響，現(xiàn)分述如下：（1）溶解氧量由于O2是一種陰極去極化劑，所以在一般情況下，水中O2含量愈多，鋼鐵的腐蝕愈嚴(yán)重。但在某些特定條件下，鋼材受溶解氧腐蝕的結(jié)果會在其表面上產(chǎn)生保護(hù)膜，減緩腐蝕的進(jìn)行。（2）PH值水的PH值是對金屬腐蝕速度影響很大的一個(gè)因素。當(dāng)水中溶解氧引起鋼鐵腐蝕時(shí)，水的PH值的改變會對金屬腐蝕產(chǎn)生很大的影響。其趨勢是隨PH值的增大，腐蝕速度降低。（3）溫度水溫對溶解氧引起的鋼鐵腐蝕過程有較大影響。在密閉系統(tǒng)中，水的溫度愈高，金屬腐蝕速度愈快。因溫度升高時(shí)，各種物質(zhì)在水溶液中的擴(kuò)散速度加快、電解質(zhì)水溶液的電阻降低，會加速腐蝕電池陰陽兩極的電極過程。所以在相同PH值條件下，溫度愈高，金屬腐蝕速度愈快。但鋼鐵的腐蝕過程在敞開系統(tǒng)中發(fā)生的，那么溫度升高到一定值時(shí)，腐蝕速度會下降。這是由于溫度升高，會使氣體在水中溶解度減小，當(dāng)溫度達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，由于氣體在水中的溶解度降為零，就不再有溶解氣體的腐蝕。（4）水中鹽類的含量和成分從水中含有鹽類的總量（含鹽量）來說，一般的情況是，水的含鹽量愈多，腐蝕速度愈快。因?yàn)樗暮}量愈多，水的電阻就愈小，這樣，腐蝕電池電流就愈大。但當(dāng)水中含有會和腐蝕產(chǎn)物形成難溶化合物的鹽類時(shí)，會覆蓋在金屬面上，降低腐蝕速度。如當(dāng)水中有CO32-和PO43-時(shí)，就能在鐵的陽極部分生成難溶的碳酸鐵和磷酸鐵簿膜（保護(hù)膜），能起抑制腐蝕過程的作用。但當(dāng)水中含有會破壞金屬表面保護(hù)膜的陰離子時(shí)（如Cl-等活性離子，就會被金屬表面的氧化膜吸附，形成可溶性的氯化物），破壞氧化膜，加速腐蝕速度。（5）水的流速一般來說，水流速度愈大，水中各種物質(zhì)擴(kuò)散速度愈快，即腐蝕速度加快（水流的機(jī)械沖刷作用―――沖擊腐蝕）。2、防止金屬電化學(xué)腐蝕的方法金屬電化學(xué)腐蝕是由于金屬和介質(zhì)接觸時(shí)形成腐蝕電池所引起的。為了使金屬免受腐蝕，主要辦法是設(shè)法消除產(chǎn)生腐蝕電池的各種條件?？蓮慕饘僭O(shè)備的材料（包括表面狀態(tài)）和周圍介質(zhì)兩方面著手。（1）金屬材料的選用金屬材料本身的耐腐蝕性，主要與金屬的化學(xué)成分、金相組織、內(nèi)部應(yīng)力及表面狀態(tài)有關(guān)，還與金屬設(shè)備的合理設(shè)計(jì)與制造有關(guān)。（2）介質(zhì)的處理同金屬相接觸的介質(zhì)，對對金屬材料的腐蝕性在某種情況下是可以改變的。如：鍋爐給水的除氧處理，就是除掉鍋爐給水中溶解氧這種有害成分；化學(xué)清洗除垢的酸液中加入少量緩蝕劑，改變了清洗液的化學(xué)組成等。二、給水系統(tǒng)金屬的腐蝕鍋爐給水系統(tǒng)中流動的水雖然較純凈，但往往含有若干氧和二氧化碳。這兩種氣體，常是引起給水系統(tǒng)中金屬腐蝕的主要因素。1、溶解氧腐蝕在給水系統(tǒng)中，最易發(fā)生的金屬腐蝕是鋼材受到水中溶解氧的腐蝕。（1）腐蝕原理鐵受到水中溶解氧的腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕，鐵和氧形成兩個(gè)電極，組成腐蝕電池。鐵的電極電位比氧的電極電位低，所以在鐵氧腐蝕電池中，鐵是陽極，遭到腐蝕。陽極―――氧化FeFe

2++2e

陰極―――還原O2+2H2O+4e4OH--

這里溶解氧起陰極去極化作用，是引起鐵腐蝕的因素―――氧去極化腐蝕（氧腐蝕）。（2）腐蝕特征當(dāng)鋼鐵受到水中溶解氧腐蝕時(shí)，常在其表面形成許多小型鼓包，其直徑多為1～30mm不等，腐蝕特征稱為潰瘍腐蝕。鼓包表面顏色由黃褐色到磚紅色不等，次層是黑色粉末狀物，當(dāng)這些腐蝕產(chǎn)物清除后，便會出現(xiàn)腐蝕坑。我們平?？吹降母g產(chǎn)物，大都是二次產(chǎn)物，是金屬陽離子在溶液中進(jìn)一步和某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。鐵受到溶解氧腐蝕后產(chǎn)生

Fe2+，它在水中進(jìn)行二次過程為：

Fe2++2OH--Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O

在這些產(chǎn)物中，F(xiàn)e(OH)2是最不穩(wěn)定的，容易進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，所以最后產(chǎn)物主要是Fe(OH)3和Fe3O4。其中Fe(OH)3表示三價(jià)鐵的氫氧化物，常是以各種含水氧化鐵的混合物，所以也可寫成Fe2O3.nH2O。（3）腐蝕部位在給水系統(tǒng)中最易發(fā)生氧腐蝕的部位為給水管道和省煤器。2、游離二氧化碳腐蝕（1）腐蝕原理當(dāng)水中有游離CO2存在時(shí)，水呈酸性反應(yīng)：

CO2+H2OH++HCO3--

這樣，由于水中H+的量增多，就會產(chǎn)生氫去極化腐蝕。所以游離CO2腐蝕從腐蝕電池的觀點(diǎn)來說，就是水中含有酸性物質(zhì)引起的氫去極化腐蝕。此時(shí)，在腐蝕電池中：陰極―――2H++2eH2

陽極―――FeFe2++2eCO2溶于水雖然只顯弱酸性，但當(dāng)它溶在很純的水中時(shí)，還是會顯著地降低其PH值。

不同濃度CO2對純水pH值的影響

CO2對腐蝕的影響

（2）腐蝕特征鋼材受到游離CO2腐蝕生成的腐蝕產(chǎn)物都是易溶的，在金屬表面不易形成保護(hù)膜，所以其腐蝕特征是金屬均勻地變簿。這雖然不一定會很快引起金屬的嚴(yán)重?fù)p傷，但由于大量的鐵腐蝕產(chǎn)物帶入鍋內(nèi)，往往會引起鍋內(nèi)結(jié)垢和腐蝕等許多嚴(yán)重問題。（3）腐蝕部位熱力設(shè)備汽水系統(tǒng)中的CO2，來源于補(bǔ)給水和漏入凝結(jié)水中的冷卻水帶入的碳酸化合物?；瘜W(xué)除鹽水和凝結(jié)水中各種碳酸化合物都很少，由于水質(zhì)較純，只要含有少量CO2就會使其PH值顯著降低（沒有緩沖性）。這些碳酸化合物進(jìn)入給水系統(tǒng)后，大部分被除氧器除去（按理游離CO2應(yīng)全部除去），所以除氧器以后給水中含有碳酸化合物主要是CO32-和HCO3-，它們在進(jìn)入鍋爐后會全部分解，放出CO2。

2HCO3-CO2+H2O+CO32-CO32-+H2OCO2+2OH--

生成的CO2被蒸汽帶出鍋爐，隨蒸汽一起經(jīng)飽和蒸汽、過熱蒸汽管道、用汽設(shè)備后溶入凝結(jié)水中。所以，在熱力系統(tǒng)中，最容易發(fā)生CO2腐蝕的部位是凝結(jié)水系統(tǒng)，用除鹽水作為補(bǔ)給水時(shí)，除氧器及其后的設(shè)備也會發(fā)生游離CO2腐蝕。3、同時(shí)有溶解氧和游離二氧化碳的腐蝕在給水系統(tǒng)的水流中，若同時(shí)含有O2和CO2時(shí)，則鋼的腐蝕就更加嚴(yán)重。這種腐蝕之所以比較嚴(yán)重，是因?yàn)镺2的電極電位高，易形成陰極，侵蝕性強(qiáng)；CO2使水呈微酸性，破壞保護(hù)膜。這種腐蝕特征往往是金屬表面沒有腐蝕產(chǎn)物，是隨O2含量的多少，呈或大或小的潰瘍狀態(tài)，且腐蝕速度很快。三、給水系統(tǒng)金屬腐蝕的防止為了防止給水系統(tǒng)金屬的腐蝕，通常的方法是除掉給水中的溶解氧，并提高給水的PH值。1、給水除氧給水除氧的方法，在高壓以上的鍋爐中，需同時(shí)采用熱力除氧和化學(xué)除氧兩種方法。熱力除氧可將水中絕大部分溶解氧除掉，化學(xué)除氧可消除熱力除氧所難以完全除盡的殘留溶解氧。（1）熱力除氧從氣體溶解定律可知，任何氣體在水中的溶解度與此氣體在氣水界面上的分壓成正比例，和水的溫度成反比例。在敞開設(shè)備中將水溫升高時(shí)，各種氣體在水中的溶解度將下降，所以熱力除氧器就是依據(jù)這個(gè)原理進(jìn)行除氧的。熱力除氧法不僅能除去水中的溶解氧，還可以除去水中其它各種溶解氣體（包括游離CO2），因此熱力除氧器也稱熱力除氣器。為了求得良好的除氧效果，其運(yùn)行條件有：

除氧器內(nèi)的溫度、壓力；負(fù)荷；進(jìn)水溫度；排汽量；補(bǔ)給水率；其它（進(jìn)水含氧量、水箱水位的允許值等）。（2）化學(xué)除氧熱力除氧可將水中絕大部分溶解氧除掉，但還殘留部分溶解氧，為了更徹底除去水中溶解氧，在高壓以上的鍋爐中，需進(jìn)行化學(xué)補(bǔ)充除氧。用來進(jìn)行給水化學(xué)除氧的藥品，必須具備能迅速地和氧完全反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物和藥品本身對鍋爐的運(yùn)行無害等條件。目前比較常用的化學(xué)除氧劑有：亞硫酸鈉（在中、低壓爐用，對高壓鍋爐因高溫下分解產(chǎn)生Na2S、H2S、SO2等有害氣體）；聯(lián)胺（和氧反應(yīng)迅速、具有揮發(fā)性、有毒性、易燃燒）；肟類化合物；異抗壞血酸及其鹽類；碳酰肼；氫醌等。

ECH—833是屬于肟類化合物除氧劑，其分子式為

CH3C=N—OHCH3

它既是除氧劑又是金屬鈍化劑，是目前比較成熟的環(huán)保型高效除氧劑。

2、給水PH值的調(diào)節(jié)為了防止給水對金屬的侵蝕性，除了消除其氧含量外，還必須調(diào)節(jié)給水的PH值。因?yàn)殡S著水的PH值增大，鋼鐵的腐蝕明顯減少。若單從減緩鋼材腐蝕來考慮，應(yīng)使給水PH值高于9為好。但是，由于熱力系統(tǒng)中有銅質(zhì)材料（泵的軸套、熱交換器等），實(shí)踐中一般把給水的PH值調(diào)節(jié)在8.5~9.2的范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)給水PH值的方法是在給水中加氨或胺。ECH—834就是根據(jù)氨（胺）與CO2在熱力系統(tǒng)中的“分配系數(shù)”（汽、水兩相共存時(shí)某物質(zhì)在蒸汽中的濃度同與此蒸汽相接觸的水中該物質(zhì)濃度的比值）不同，科學(xué)地進(jìn)行配比，以保證系統(tǒng)中游離CO2得到充分中和，消除游離CO2腐蝕。中和氨（胺）的加藥點(diǎn)一般應(yīng)放在除氧器前的補(bǔ)給水母管中，這樣可以提高補(bǔ)給水的PH值，防止除氧塔因PH值過低、溶解氧和游離CO2過高引起腐蝕，還可以在除氧器出口進(jìn)行補(bǔ)充加藥以提高給水PH值。實(shí)踐證明，正確的中和氨（胺）給水處理，對防止鐵和銅腐蝕的效果是顯著的，由于熱力系統(tǒng)中鐵和銅的腐蝕減輕，不僅會減緩各種熱力設(shè)備的腐蝕，更重要的是由于熱力系統(tǒng)中各種汽水的含鐵和含銅量的降低，有利于消除鍋爐內(nèi)部形成水垢和水渣。3、調(diào)節(jié)給水水質(zhì)的其它方法在超臨界或亞臨界的直流鍋爐，其給水水質(zhì)保證電導(dǎo)率<0.15uS/Cm，PH值應(yīng)控制在6.5~7.5，Cl-濃度<100ug/L時(shí)，可用鍋爐給水加氧處理。常用的氧化劑是氧氣、空氣（經(jīng)活性炭過慮凈化的無油壓縮空氣）或雙氧水。加氧量控制在100~400ug/L范圍內(nèi)。四、汽包鍋爐水汽系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢與防止汽包鍋爐中的水汽系統(tǒng)為：給水經(jīng)省煤器提高溫度后進(jìn)入汽包，然后由爐墻外的下降管經(jīng)下聯(lián)箱進(jìn)入上升管（水冷壁管或爐管）。在上升管中，水吸收爐膛里的熱量，成為汽水混合物又回到汽包中。此汽水混合物在汽包內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離出的飽和蒸汽導(dǎo)入過熱器內(nèi)被加熱成過熱蒸汽后送往用汽設(shè)備；分離出的水再同加入的給水進(jìn)入下降管并重復(fù)上述過程。再汽包鍋爐的水汽系統(tǒng)中，由汽包下降管下聯(lián)箱上升管汽包所組成的回路，成為水循環(huán)系統(tǒng)。汽包鍋爐中如水質(zhì)不良，就會引起水汽系統(tǒng)結(jié)垢、積鹽和金屬腐蝕等故障；還會導(dǎo)致鍋爐的過熱蒸汽品質(zhì)劣化，影響到汽輪機(jī)或熱力設(shè)備的正常運(yùn)行。1、水汽系統(tǒng)的腐蝕與防止鍋爐運(yùn)行時(shí)，鍋內(nèi)水汽的溫度、壓力比較高或很高，爐管管壁擔(dān)負(fù)很大的傳熱任務(wù)，設(shè)備的各部分常受到很大的應(yīng)力，由于給水中雜質(zhì)再鍋爐內(nèi)發(fā)生濃縮和析出的過程，在鍋內(nèi)常集積有沉積物，這些因素都會促進(jìn)腐蝕并使其復(fù)雜化。所以，雖然進(jìn)入鍋爐的水都經(jīng)過除氧，其PH值也比較高，但仍然會發(fā)生腐蝕。如果鍋爐水汽系統(tǒng)發(fā)生較嚴(yán)重的腐蝕，那么由于鍋內(nèi)高溫高壓的作用，就會導(dǎo)致爆管事故。所以，防止鍋爐水汽系統(tǒng)的腐蝕，是一個(gè)很重要的問題。水汽系統(tǒng)可能發(fā)生的腐蝕類型如下：（1）氧腐蝕在正常運(yùn)行情況下，不會有大氣侵入鍋內(nèi)，即使給水中帶有微量的氧，也往往在省煤器中就消耗完了，所以鍋內(nèi)不會發(fā)生氧腐蝕。但當(dāng)發(fā)生下列情況時(shí)，就有可能發(fā)生腐蝕。

1）除氧器運(yùn)行不正常；

2）鍋爐在基建和停用期間無防護(hù)。鋼在常溫水中靜置48h的腐蝕量與溶解氧的關(guān)系

溶解氧腐蝕示意圖溶解氧腐蝕所產(chǎn)生的點(diǎn)蝕（2）沉積物下腐蝕當(dāng)鍋內(nèi)金屬表面附有水垢或水渣時(shí)，在其下面會發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，稱沉積物下腐蝕，是目前高壓鍋爐鍋內(nèi)常見的一種腐蝕。沉積物下腐蝕原理分述如下：在正常的運(yùn)行條件下，鍋內(nèi)金屬表面上常覆蓋一層Fe3O4膜，這是金屬表面在高溫鍋爐水中形成的，其反應(yīng)如下式

3Fe+4H2O約>300℃Fe3O4+4H2

這樣形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保護(hù)性能，所以鍋爐可以不遭到腐蝕。但如果此Fe3O4膜遭到破壞，那么金屬表面就會暴露在高溫的鍋水中，非常容易受到腐蝕。其重要原因是鍋水的PH值不合適。當(dāng)鍋水PH值為10～12時(shí)，腐蝕速度最小，PH值過低或過高都會使腐蝕速度加快。低PH值（PH<8）下，由于H+起了去極化作用，并且此反應(yīng)產(chǎn)物都是可溶性的，不易形成保護(hù)膜。在高PH值（PH>13）下，腐蝕加快的原因?yàn)榻饘俦砻娴腇e3O4膜因溶于溶液中導(dǎo)致破壞。

Fe3O4+4NaOH2NaFeO2+Na2FeO2+2H2O

另一方面，鐵與NaOH直接反應(yīng)

Fe+2NaOHNa2FeO2+H2

其產(chǎn)物亞鐵酸鈉在高PH的溶液中是可溶的。所以當(dāng)PH>13以后，隨PH值的增高，腐蝕速度迅速增大。由于鍋爐水的PH值常保持在9～11之間，鍋爐金屬表面的保護(hù)膜是穩(wěn)定的，所以不會發(fā)生腐蝕。但當(dāng)鍋內(nèi)的金屬表面上有沉積物時(shí)，由于沉積物的傳熱性很差（比鋼鐵差幾十倍），使得沉積物下金屬管壁的溫度升高，導(dǎo)致滲透到沉積物下面的鍋水發(fā)生急劇蒸濃。濃縮的鍋水由于沉積物的阻礙，不易和處于爐管中部的鍋水混勻，結(jié)果是沉積物下鍋水中各種雜質(zhì)濃度變得很高，并具有較強(qiáng)的侵蝕性，致使鍋爐金屬遭到腐蝕。如，在鍋水中有游離NaOH時(shí)，由于沉積物下鍋水高度濃縮的結(jié)果，會使沉積物下蒸濃的鍋水PH值升得很高，PH值很快升到13以上，致使沉積物下發(fā)生堿對金屬得腐蝕。又如，當(dāng)鍋水中有MgCl2和CaCl2（這是由于冷凝器泄漏時(shí)，隨冷卻水帶入水汽系統(tǒng)中的雜質(zhì)）時(shí)，處于沉積物下蒸發(fā)濃縮鍋水中的這些雜質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HClCaCl2+2H2OCa(OH)2+2HCl

這兩個(gè)反應(yīng)的生成物Mg(OH)2和Ca(OH)2會形成沉淀物，同時(shí)濃縮的鍋水變成了強(qiáng)酸（HCl）溶液，以致在沉積物下發(fā)生酸對金屬的腐蝕。1）酸性腐蝕如爐管的向火側(cè)已沉積了一層沉積物，且在鍋水中有Mg(OH)2和Ca(OH)2類物質(zhì)，所以在沉積物下積累起很大的H＋濃度。這樣，在沉積物下會發(fā)生酸性水對金屬的腐蝕，此時(shí)，陽極反應(yīng)為：

FeFe

2++2e2H++2e2HH2

由于陰極反應(yīng)發(fā)生在沉積物之下，發(fā)生的H2受到沉積物的阻礙不能很快擴(kuò)散到汽水混合區(qū)域，促使金屬管壁和沉積物之間積累起多量氫。這些氫有一部分可能擴(kuò)散到金屬內(nèi)部，和碳鋼中的碳化鐵（滲碳體）發(fā)生反應(yīng)，造成碳鋼托碳，金相組織遭到破壞。

Fe3C+2H23Fe+CH4

由于反應(yīng)產(chǎn)物CH4會在金屬內(nèi)部產(chǎn)生壓力，使金屬組織中逐漸形成裂縫。PH值與相對腐蝕速率示意圖

酸性腐蝕圖2)堿性腐蝕進(jìn)入鍋爐的給水中由于冷凝器中冷卻水的滲漏或其它原因，總或多或少含有少量碳酸鹽，這些碳酸鹽進(jìn)入鍋爐后，由于鍋內(nèi)水溫高，會發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生NaOH：

NaHCO3CO2+NaOH(碳酸氫鈉的分解)Na2CO3+H2OCO2+2NaOH（碳酸鈉的分解）碳酸鹽硬度與磷酸鹽相互作用：

3Ca(HCO3)2+2Na3PO46NaOH+6CO2+Ca3(PO4)2如果鍋水中有游離NaOH，那么在沉積物下會形成很高濃度的OH＋，就會發(fā)生堿性腐蝕。引起沉積物下腐蝕的運(yùn)行條件有：1）結(jié)垢物質(zhì)帶入鍋內(nèi)（主要是鐵的腐蝕產(chǎn)物，多半發(fā)生在向火側(cè)）；2）冷凝器泄漏（堿性或酸性腐蝕）；3）補(bǔ)給水水質(zhì)不良（碳酸鹽堿度大會引起堿性延性腐蝕，膠體進(jìn)入會引起酸性腐蝕、并會影響蒸汽品質(zhì)）。

防止沉積物下腐蝕，除了要從防止?fàn)t管上形成沉積物外，還應(yīng)消除鍋爐水的侵蝕性。如：1）新裝鍋爐投入運(yùn)行前，應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗；2）提高給水水質(zhì)；3）監(jiān)督冷凝器運(yùn)行，防止其泄漏；4）調(diào)節(jié)鍋水水質(zhì)，如實(shí)行協(xié)調(diào)PH－磷酸鹽處理，保證鍋水R值控制在2.3~2.8范圍內(nèi)；5）做好鍋爐的停爐保護(hù)工作，防止停用腐蝕。3)水蒸氣腐蝕當(dāng)過熱蒸汽溫度高達(dá)450℃時(shí)，它就要和碳鋼發(fā)生反應(yīng)，在450～570℃時(shí)，它們的反應(yīng)生成物為Fe3O43Fe+4H2OFe3O4+4H2

當(dāng)溫度達(dá)到以上時(shí)，反應(yīng)生成物為Fe2O3Fe+H2OFeO+H22FeO+H2OFe2O3+H2

這兩種反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)所引起的腐蝕都屬于化學(xué)腐蝕。腐蝕特征為管壁均勻地變薄，腐蝕產(chǎn)物多為粉末狀或鱗片狀，以Fe3O4為主。在鍋爐內(nèi)，發(fā)生水蒸氣腐蝕的部位，一般在以下兩處：1）鍋爐內(nèi)有水平的或傾斜度較小的管段，以致汽水循環(huán)不暢，運(yùn)行中易發(fā)生汽塞或汽水分層處；2）蒸汽過熱器中。在正常情況下，在過熱器管壁上會形成一層黑色的Fe3O4保護(hù)膜，但如果運(yùn)行中過熱器的負(fù)荷和波動很大，會使保護(hù)膜遭到破壞，過熱器管壁就會遭受到嚴(yán)重的水蒸氣腐蝕。4）應(yīng)力腐蝕當(dāng)金屬除了受到某些侵蝕性介質(zhì)的作用外，同時(shí)還受到機(jī)械應(yīng)力的作用時(shí)，它會發(fā)生裂紋損壞，這種特殊的腐蝕稱為應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕有腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕開裂及苛性脆化。應(yīng)力腐蝕的實(shí)物圖設(shè)備腐蝕圖

2、水垢和水渣運(yùn)行實(shí)踐表明，如果鍋內(nèi)水質(zhì)不良，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，在受熱面與水接觸的管壁上就會生成一些固態(tài)附著物，這種現(xiàn)象稱為結(jié)垢，這些固態(tài)附著物叫做水垢。另外，在鍋水中析出的固體物質(zhì)，有時(shí)還會呈懸浮狀態(tài)存在于水中或沉積在汽包和下聯(lián)箱底部等水流緩慢處，形成沉渣，這些呈懸浮狀態(tài)和沉渣狀態(tài)的物質(zhì)叫做水渣。（1）水垢的特性

1）組成：水垢的化學(xué)組成一般比較復(fù)雜，通常都不是單一的化合物，只有通過化學(xué)分析可確定水垢的化學(xué)組成，一般用百分率表示水垢的化學(xué)成分。至于水垢中各種化學(xué)成分確切的化學(xué)形態(tài)，只有采用物理化學(xué)分析法（X光譜、結(jié)晶光學(xué)、熱譜等分析）。

2）分類：水垢中雖然含有多種不同的化學(xué)組成，但往往是以某種化學(xué)成分為主。一般往往以Fe、Cu等為主。其主要化學(xué)成分為鈣鎂水垢、硅酸鹽水垢、氧化鐵水垢、磷酸鹽鐵垢和銅垢等。3）物理性質(zhì)：各種水垢的物理性質(zhì)都不同，有的水垢很堅(jiān)硬，有的較軟；有的較致密，有的多孔；有的牢固地黏附在金屬表面，有的于金屬附著較疏松。通常表明水垢的物理性質(zhì)指標(biāo)有：堅(jiān)硬度、孔隙度和導(dǎo)熱性。鋼和各種水垢的平均導(dǎo)熱系數(shù)如下表所示：鋼167.5~251.22kJ/m.h.oC氧化鐵垢堅(jiān)硬0.419~0.837生成部位：鍋爐爐管硅酸鹽水垢堅(jiān)硬0.21~0.837生成部位：鍋爐爐管硫酸鈣水垢堅(jiān)硬、密實(shí)2.09~10.47生成部位：鍋爐爐管和蒸發(fā)器鈣鎂的碳酸鹽水垢硬度、孔隙度大小不一2.09~25.12生成部位：凝汽器、加熱器

4）危害：鍋爐爐管結(jié)垢后，往往因傳熱不良導(dǎo)致管壁溫度升高，當(dāng)溫度超過了金屬所能承受的允許溫度時(shí)，金屬強(qiáng)度明顯下降。在鍋爐內(nèi)部壓力下，就會引起鼓包、爆管事故。水垢的厚度及導(dǎo)熱系數(shù)對金屬管壁溫度有很大影響（爐管的優(yōu)質(zhì)低碳鋼管壁溫度應(yīng)低于450℃。此外，當(dāng)鍋內(nèi)金屬表面覆蓋有水垢時(shí)，還會引起沉積物下的腐蝕。

鍋爐燃料消耗量的增加與結(jié)垢的關(guān)系

熱交率的降低（%）垢層的厚度（mm)不同性質(zhì)的結(jié)垢與熱交換減少之間的關(guān)系

結(jié)垢對鍋爐的影響鍋爐內(nèi)管道局部過熱而引起的管道破裂

（2）水渣的特性

1）組成：水渣的化學(xué)組成也很復(fù)雜，主要物質(zhì)有以下幾種：碳酸鈣(CaCO3)、氫氧化鎂{Mg(OH)2}、堿式碳酸鎂{Mg(OH)2.MgCO3}、磷酸鎂{Mg3(PO4)2}、堿式磷酸鈣（堿式磷灰石）{Ca10(OH)2(PO4)6}、蛇紋石{3MgO.2SiO2.2H2O}、鎂橄欖石{2MgO.SiO2}以及金屬的腐蝕產(chǎn)物如鐵的氧化物{Fe2O3.Fe3O4}和銅的氧化物{CuO.Cu2O}等。有時(shí)還可能含有隨給水帶入的懸浮物。在用磷酸鹽進(jìn)行鍋內(nèi)水處理時(shí)，其水渣主要組成物質(zhì)是堿式磷酸鈣{Ca10(OH)2(PO4)6}。2）分類：水渣按其性質(zhì)的不同，可分兩類，即：不會粘附在受熱面上的、較松軟的、懸浮于水中易隨鍋爐水的排污從鍋內(nèi)排除掉的水渣，如堿式磷酸鈣{Ca10(OH)2(PO4)6}、蛇紋石水渣{3MgO.2SiO2.2H2O}等和易粘附在受熱面上轉(zhuǎn)化成水垢的水渣（形成二次水垢），如磷酸鎂{Mg3(PO4)2}和氫氧化鎂{Mg(OH)2}等。3）危害：鍋爐水種水渣太多，會影響鍋爐蒸汽品質(zhì)，還可能堵塞爐管，威脅鍋爐安全運(yùn)行。所以應(yīng)及時(shí)采用鍋爐排污的辦法及時(shí)將鍋爐中的水渣排除掉。同時(shí)盡可能避免生成磷酸鎂{Mg3(PO4)2}和氫氧化鎂{Mg(OH)2}水渣。3、水垢的形成和防止（1）鈣、鎂水垢

1）成分、特征及生成部位：在鈣、鎂水垢中，鈣、鎂鹽的含量可達(dá)90％左右。這類水垢可按其主要化和物的形態(tài)分成：碳酸鈣水垢(CaCO3)、硫酸鈣水垢(CaSO4、CaSO4.2H2O、2CaSO4.H2O)、硅酸鈣水垢(CaSiO3、5CaO.5SiO2.H2O)、鎂垢{Mg(OH)2、Mg3(PO4)2等。碳酸鹽水垢易在鍋爐省煤器、加熱器給水管道及凝汽器冷卻水管道和冷卻塔生成。硫酸鈣、硅酸鈣水垢主要在熱負(fù)荷較高的受熱面生成。2）形成原因：形成鈣、鎂水垢原因是水中鈣、鎂鹽類的離子濃度乘積超過了其溶度積（過飽和），這些鹽類從溶液中析出并附著在因受高溫致表面粗糙不平的金屬氧化膜上。濃度積超過溶度積原因有：某些鈣、鎂鹽類的溶解度隨溫度升高下降(CaSiO3、(CaSO4、CaSO4.2H2O等)；水在不斷受熱被蒸發(fā)、濃縮；水在加熱、蒸發(fā)過程中，某些鈣、鎂鹽類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從易溶物質(zhì)變成難溶物質(zhì)析出；如：Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2Mg(HCO3)2Mg(OH)2+2CO2

水中析出的鹽類物質(zhì)，可能成為水垢，也可成為水渣，這和它的化學(xué)成分、結(jié)晶形態(tài)和析出的條件有關(guān)。如：鍋爐省煤器、加熱器給水管道及凝汽器冷卻水管道和冷卻塔中，水中析出的碳酸鈣常結(jié)成堅(jiān)硬的水垢，但鍋爐、蒸發(fā)器中，由于水的堿性較強(qiáng)，水處于劇烈地沸騰狀態(tài)，此時(shí)，析出的碳酸鈣常為海綿狀的松軟水渣。3）防止方法：為了防止鍋爐受熱面上形成鈣、鎂水垢，主要應(yīng)盡量降低給水硬度。如：徹底除掉補(bǔ)給水中的硬度；保證凝汽器嚴(yán)密性，發(fā)現(xiàn)泄漏及時(shí)消除；加強(qiáng)生成返回水的監(jiān)督；對汽包鍋爐要采用鍋水水質(zhì)調(diào)整處理，加一些藥品使進(jìn)入鍋爐水中的鈣、鎂離子形成一種不粘附在受熱面上的水渣，隨排污排除掉。ECH—831是一種以磷酸鹽為主體，與其它羧基分散劑科學(xué)復(fù)配的防垢阻垢劑。（2）硅酸鹽水垢

1）成分、特征及生成部位：硅酸鹽水垢的化學(xué)成分絕大部分是鋁、鐵的硅酸化合物，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。這種水垢中往往含有40～50％的二氧化硅，25～30％的鋁和鐵的氧化物及10～20％鈉的氧化物。鈣、鎂化合物的總量一般不超過百分之幾。這些復(fù)雜的硅酸鹽水垢，有的多孔，有的很堅(jiān)硬、致密，常勻整地覆蓋在熱負(fù)荷很高或水循環(huán)不良的爐管內(nèi)壁上。2）形成原因：鍋爐給水中鋁、鐵和硅的化合物含量較高，是在熱負(fù)荷很高的爐管內(nèi)形成硅酸鹽水垢的主要原因。如：以地表水源作生水時(shí)，若補(bǔ)給水預(yù)處理過程不當(dāng)或凝汽器泄漏，就會使給水中含有一些極微小的粘土和較多的鋁、硅化合物（膠體態(tài)），它們進(jìn)入鍋內(nèi)就可能形成硅酸鹽水垢。其原因?yàn)椋菏軣崦嫔系墓杷徕c和氧化鐵在高熱負(fù)荷的作用下，生成復(fù)雜的硅酸鹽化合物及蒸發(fā)濃縮結(jié)晶析出。

SiO2.H2O+2NaOHNa2SiO3+2H2O（高溫熔融）

Na2SiO3+Fe2O3Na2O.Fe2O3.SiO23）防止方法：為了防止產(chǎn)生硅酸鹽水垢，應(yīng)盡量降低給水中硅化合物、鋁和其它金屬氧化物的含量。要求對補(bǔ)給水進(jìn)行除硅處理，并保證優(yōu)良的補(bǔ)給水水質(zhì)；嚴(yán)格防止凝汽器泄漏。（3）氧化鐵垢

1）成分、特征及生成部位：氧化鐵垢的主要成分是氧化鐵，含量可達(dá)70～90％同時(shí)還含有金屬銅、銅的氧化物和少量鈣、鎂、硅和磷酸鹽等。氧化鐵垢的表面為咖啡色，垢下部與金屬接觸處常有少量白色鹽類沉積物。氧化鐵垢最容易在熱負(fù)荷很高的爐管管壁上，如噴燃器附近的爐管。鍋爐的結(jié)垢鍋爐管道結(jié)垢

2）形成原因：氧化鐵垢形成過程主要有：鍋爐水中的氧化鐵的形態(tài)主要是膠態(tài)氧化鐵，也有少量大顆粒的氧化鐵和呈溶解狀態(tài)的氧化鐵。由于膠態(tài)氧化鐵在爐水中帶正電；熱負(fù)荷很高的區(qū)域，金屬表面由于電子集中帶負(fù)電；這樣，膠態(tài)氧化鐵就向金屬表面聚集，結(jié)果便形成氧化鐵垢。大顆粒的氧化鐵，在鍋爐水急劇濃縮過程中（電解質(zhì)含量高、PH值較高），逐漸從水中析出并沉積在爐管管壁上成為氧化鐵垢。爐管上的金屬腐蝕產(chǎn)物（堿性腐蝕、汽水腐蝕、鍋爐制造安裝或停用等引起）轉(zhuǎn)化成為氧化鐵垢。

3）防止方法：防止鍋爐內(nèi)產(chǎn)生氧化鐵垢的基本方法，是減少鍋爐水的含鐵量，應(yīng)減少給水含鐵量和防止鍋爐的腐蝕。即應(yīng)做好給水系統(tǒng)金屬腐蝕的給水處理、加強(qiáng)排污和適當(dāng)投加藥劑。（4）磷酸鹽鐵垢

1）成分、特性及生成部位：磷酸鹽鐵垢的化學(xué)成分主要是磷酸亞鐵鈉(NaFePO4)和磷酸亞鐵{Fe3(PO4)2}。這種水垢通常發(fā)生在分段蒸發(fā)鍋爐的鹽段水冷壁管上；其特征是比較均勻地分布在整個(gè)管內(nèi)，顏色一般為灰色或接近白色；當(dāng)敲擊結(jié)垢管時(shí)易脫落。磷酸鹽鐵垢一旦發(fā)生，形成速度很快，能很快引起爆管事故。

2）形成原因：磷酸鹽鐵垢產(chǎn)生原因主要是由于鍋水中PO4

3-含量太高和含鐵量較高。

Na3PO4+Fe(OH)2NaFePO4+2NaOH

從化學(xué)反應(yīng)平衡可看出，磷酸鹽鐵垢能否生成與鍋水中PO4

3-和NaOH濃度有關(guān)。

3）防止方法：主要辦法是：嚴(yán)格控制鍋水中的PO4

3-含量，使其不超過規(guī)定值；盡量減少給水中的含鐵量，以降低鍋水含鐵量。（5）銅垢

1）成分、特征及生成部位：當(dāng)水垢中金屬銅的含量達(dá)到20～30％或更多時(shí)，這種水垢叫做銅垢。銅垢中金屬銅的分布有一個(gè)特點(diǎn)：在水垢的上層，含銅量很高，可達(dá)70～90％，接近金屬管壁處為10～25％或更少（這與氧化鐵垢含銅量均勻分布不同）。銅垢在各種壓力的鍋爐中都可能生成。銅垢的生成部位主要在局部熱負(fù)荷過高的爐管內(nèi)。有時(shí)其從管壁上脫落后，被水流帶到水流緩慢的汽包和聯(lián)箱中，與水渣一起積聚在那里形成銅垢。

2）形成原因：熱力系統(tǒng)中銅合金制件遭到腐蝕后，銅的腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入鍋內(nèi)（PH、NH3）。鍋內(nèi)銅離子在帶負(fù)電量多的局部熱負(fù)荷高的地區(qū)獲得電子析出金屬銅（Cu2++2eCu）；與此同時(shí)，在面積很大的鄰近區(qū)域進(jìn)行鐵釋放電子的過程（FeFe2++2e）。所以，銅垢總是形成在局部熱負(fù)荷高的管壁上。

3）防止方法：為了防止鍋爐中生成銅垢，應(yīng)盡量避免爐管局部熱負(fù)荷過高；盡量降低鍋爐水和給水的含銅量。4、易溶鹽“隱藏”現(xiàn)象有的汽包鍋爐，在運(yùn)行時(shí)會出現(xiàn)一種水質(zhì)異?，F(xiàn)象，即當(dāng)負(fù)荷增高時(shí)，鍋水某些易溶鈉鹽(Na2SO4、Na2SiO3、和Na3PO4)的濃度明顯降低；當(dāng)鍋爐；減少或停爐時(shí)，這些鈉鹽的濃度重新增高，這種現(xiàn)象稱鹽類“隱藏”現(xiàn)象。（1）發(fā)生的原因

1）易溶鹽類的溶解度：Na2SO4、Na2SiO3、和Na3PO4在水中的溶解度，先隨水溫升高增大，當(dāng)水溫達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，其溶解度是下降的。這種變化以Na3PO4最明顯，它的溶解度隨水溫升高急劇下降200℃，在高溫水中Na3PO4的溶解度是很小的。

2)與爐管的熱負(fù)荷有關(guān)：鍋爐出力增大（膜狀沸騰、汽水分層、自由水面循環(huán)倒流等引起易溶鹽析出）、鍋爐出力減小或停爐（易溶鹽重新溶于水）。（2）危害：

1）能與爐管上的其它沉積物（金屬腐蝕產(chǎn)物、硅化合物等）反應(yīng)，變成難溶的水垢；

2）因傳熱不良，可導(dǎo)致爐管金屬嚴(yán)重超標(biāo)以致燒壞；

3）引起沉積物下的金屬腐蝕（析出的易溶鹽附著物為Na2.85H0.15PO4），此時(shí)爐管管壁邊界層的液相中有游離NaOH產(chǎn)生，引起金屬的堿腐蝕）。（3）防止方法：改善鍋爐運(yùn)行工況。

1）改善爐內(nèi)燃燒工況；

2）改善爐管內(nèi)鍋水流動工況。5、鍋爐水的磷酸鹽處理為了防止在汽包鍋爐中產(chǎn)生鈣垢，除了保證給水水質(zhì)外，通常還需要在鍋爐中投加某些藥品，使隨給水進(jìn)入鍋內(nèi)的鈣離子在鍋內(nèi)不生成水垢（形成水渣，隨排污排除）。最宜用作鍋內(nèi)加藥處理的藥品是磷酸鹽，向鍋爐水中投加磷酸鹽的處理方法，簡稱磷酸鹽處理。在符合特定的條件時(shí)，磷酸鹽不僅可防止鈣垢，還可以起到防止堿腐蝕的作用，此時(shí)亦稱為協(xié)調(diào)PH—磷酸鹽處理。（1）磷酸鹽防垢處理

1）原理磷酸鹽防垢處理就是用加磷酸鹽溶液的方法，使鍋水中經(jīng)常維持一定的磷酸根（PO43-）。由于鍋水處在沸騰條件下，并且其堿度較強(qiáng)（鍋水PH一般在9～11的范圍內(nèi)），爐水的鈣離子與磷酸根發(fā)生下列反應(yīng)：

10Ca2++6PO43-+2OH-Ca10(OH)2(PO4)6

生成的堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，易隨鍋爐排污排除，且不會黏附在鍋內(nèi)轉(zhuǎn)成水垢。因?yàn)閴A式磷酸鈣是一種非常難溶的化合物，它的溶解度很小，所以當(dāng)鍋水中保持一定的過剩PO4

3-時(shí)，可以使鍋水中鈣離子濃度非常小，以致在鍋水中它的濃度與SO4

2-或SiO32-濃度的乘積不會達(dá)到或的溶度積，即不會有鈣垢形成。采用磷酸鹽對鍋爐水進(jìn)行處理時(shí)，常用的藥品為磷酸三鈉（Na3PO4.12H2O）。當(dāng)鍋水堿度很高時(shí)，為了降低鍋水的堿度，可采用磷酸氫二鈉(Na2HPO4)進(jìn)行處理。此時(shí)，可以消除一部分游離NaOH：

NaOH+Na2HPO4Na3PO4+H2O2）鍋水中的磷酸根濃度標(biāo)準(zhǔn)為了保證鍋爐磷酸根處理的防垢效果鍋水中應(yīng)維持的量根據(jù)鍋爐壓力參數(shù)不同，其PO43-控制在5～15mg/L（<5.9Mpa）或2~10mg/L(6.0~170Mpa)。如凝汽器泄漏頻繁、給水硬度經(jīng)常波動，應(yīng)控制得高一些。同時(shí)應(yīng)注意，鍋水中的不應(yīng)太高，太高了不僅隨排污排出的藥量會增多，使藥品消耗增加，還會引起：增加鍋水含鹽量，影響蒸汽品質(zhì)、有生成Mg3(PO4)2的可能（在高溫水中的溶解度非常小，能黏附在爐管內(nèi)形成二次水垢）、若鍋水中含鐵量較大時(shí)，有生成磷酸鹽鐵垢的可能、易在高壓以上的鍋爐發(fā)生Na3PO4的“隱藏”現(xiàn)象。（2）協(xié)調(diào)PH—磷酸鹽處理協(xié)調(diào)PH—磷酸鹽處理是一種嚴(yán)格合理的鍋內(nèi)水質(zhì)調(diào)節(jié)處理方法。它不僅能防止鈣垢的產(chǎn)生，還能防止鍋爐管的腐蝕。實(shí)施這種鍋內(nèi)處理時(shí)，鍋爐水水質(zhì)調(diào)節(jié)的要點(diǎn)是使鍋爐水總PO43-和PH值相應(yīng)的控制在一個(gè)特定的范圍內(nèi)，因此也叫爐水磷酸鹽―PH控制。

1）原理協(xié)調(diào)PH―磷酸鹽處理就是除向汽包內(nèi)加Na2HPO4外，還添加其它適當(dāng)?shù)乃幤罚瑰仩t水既有足夠高的PH值和維持一定的PO43-濃度，又不含游離NaOH。要保證鍋內(nèi)不存在游離NaOH，必須解決兩個(gè)問題：使鍋水中沒有游離NaOH；在發(fā)生鹽類暫時(shí)消失現(xiàn)象時(shí)，爐管管壁邊界層液相中不因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生游離NaOH（析出附著物為Na2.85H0.15PO4）。人為地給一個(gè)定值記為Na/PO4(Na:PO4)，它代表的摩爾比，簡稱R值。一般，鍋水PH值大于9，R值控制在2.85~2.2內(nèi)是可以保證鍋內(nèi)沒有游離NaOH而發(fā)生堿性腐蝕，并能有效的防止鈣垢和發(fā)生鍋水PH低所引起的故障。2）水質(zhì)控制實(shí)施鍋爐水的協(xié)調(diào)PH—磷酸鹽處理時(shí)，鍋水實(shí)際上可看成Na3PO4和Na2HPO4的緩沖溶液。磷酸鹽緩沖溶液的PH值可按理論公式計(jì)算出來，通過計(jì)算可得到各種不同組分的磷酸鹽水溶液的PH值（25℃）和磷酸鹽總濃度（以PO43-表示）的關(guān)系，以用于鍋爐水的水質(zhì)控制。由鍋水的PH值和PO43-查出鍋水的Na/PO4摩爾比（R值）。為了穩(wěn)定的控制其R值，鍋水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定R值在2.3~2.8之間。6、汽包鍋爐的蒸汽污染、積鹽及防止在汽包鍋爐中，出來的蒸汽總是含有少量雜質(zhì)，這些雜事主要是鈉鹽、硅酸、二氧化碳，此外還常含由氨或胺(NH3)。蒸汽中二氧化碳是由給水中碳酸鹽和重碳酸鹽進(jìn)入鍋內(nèi)后分解產(chǎn)生的；蒸汽中的NH3，主要是由于調(diào)節(jié)給水、凝結(jié)水PH值時(shí)加入的氨（胺），進(jìn)入鍋內(nèi)后受熱揮發(fā)而轉(zhuǎn)入蒸汽中的。如蒸汽中這些氣體雜質(zhì)過多，就會導(dǎo)致熱力設(shè)備的腐蝕。所以應(yīng)嚴(yán)格控制給水的總二氧化碳量和PH值。蒸汽污染通常指蒸汽中含有鈉鹽、硅酸等雜質(zhì)（統(tǒng)稱鹽類雜質(zhì)）的現(xiàn)象。這些物質(zhì)會沉積在蒸汽通過的各個(gè)部位（稱積鹽）。如過熱器、汽輪機(jī)內(nèi)積鹽，會影響機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（1）蒸汽的污染在汽包鍋爐中，當(dāng)過熱蒸汽減溫器運(yùn)行正常時(shí)，過熱蒸汽品質(zhì)取決于由汽包送出的飽和蒸汽。所以要使鍋爐送出的蒸汽質(zhì)量好，關(guān)鍵在于保證飽和蒸汽的品質(zhì)。如果汽包送出的飽和蒸汽是清潔的，但它在過熱器系統(tǒng)中的減溫器內(nèi)遭到污染，導(dǎo)致過熱蒸汽品質(zhì)不良，只要提高減溫水（給水）水質(zhì)就可解決。1）飽和蒸汽污染原因飽和蒸汽被污染主要蒸汽帶水和蒸汽溶解雜質(zhì)兩個(gè)因素：

蒸汽帶水：從汽包送出的飽和蒸汽常夾帶一些鍋爐水滴，在這種情況下，鍋爐水中的各種雜質(zhì)如鈉鹽、硅化物等都以水溶液狀態(tài)帶入蒸汽中，這種現(xiàn)象稱為飽和蒸汽的蒸汽水滴攜帶（機(jī)械攜帶）。

蒸汽溶解雜質(zhì)：蒸汽有溶解某些物質(zhì)的能力，這是蒸汽被污染的另一個(gè)原因。蒸汽壓力愈高，蒸汽的溶解能力愈大，如壓力為3.0~4.0Mpa的飽和蒸汽，有明顯的溶解硅酸的能力，壓力更高的飽和蒸汽對硅酸的溶解能力更大；當(dāng)壓力大于13Mpa時(shí)，還能溶解各種鈉化合物，如NaOH、NaCl等。飽和蒸汽因溶解而攜帶水中某些物質(zhì)的現(xiàn)象，叫做蒸汽的溶解攜帶。對于不同壓力的鍋爐，蒸汽攜帶鹽類物質(zhì)的情況是不相同的，大體可歸納為：低壓鍋爐（工作壓力<2.5Mpa）中，因飽和蒸汽對各種物質(zhì)的溶解攜帶量很小，所以蒸汽污染主要是由于水滴攜帶；中壓鍋爐（工作壓力為2.5~5.9Mpa）中，蒸汽的各種鈉鹽主要是由于水滴攜帶，蒸汽中含硅量為水滴攜帶與溶解攜帶之和，且溶解攜帶明顯高于水滴攜帶；高壓鍋爐（工作壓力為6.0~12.9Mpa）中，蒸汽含硅量主要決定于溶解攜帶（因溶解攜帶量遠(yuǎn)比水滴攜帶量大的多），蒸汽中的各種鈉鹽，主要是由水滴攜帶所致；超高壓鍋爐（工作壓力大于13Mpa）中，蒸汽的硅酸溶解系數(shù)很大，蒸汽含硅量主要決定于溶解攜帶，蒸汽中NaCl和NaOH的含量為水滴攜帶與溶解攜帶之和（能溶解攜帶NaCl和NaOH），Na2SO4、Na3PO4和Na2SiO3含量因它們的溶解攜帶系數(shù)很小，所以主要是由水滴攜帶所致。2）影響蒸汽帶水的因素飽和蒸汽的帶水量常用濕分W表示，即水滴重量占汽水總重量的分率。因飽和蒸汽中的鈉鹽主要是由水滴攜帶所致，所以飽和蒸汽的含鈉量取決于飽和蒸汽的帶水量和水滴中的含鈉量。常用機(jī)械攜帶系數(shù)Kj來表示飽和蒸汽機(jī)械攜帶的大小。Kj通常是按飽和蒸汽含鈉量SBNa與鍋爐水的含鈉量SGNa之比來計(jì)算：Kj=SBNa/SGNa機(jī)械攜帶系數(shù)Kj與蒸汽濕分W數(shù)值上相等，因此也用表示飽和蒸汽帶水量的多少。飽和蒸汽的帶水量與鍋爐的壓力、結(jié)構(gòu)型式（主要是汽包內(nèi)部裝置的型式）、安裝質(zhì)量、運(yùn)行工況以及鍋爐水質(zhì)等因素有關(guān)。影響蒸汽帶水的因素有：

A、汽包中水滴的形成與帶出汽包內(nèi)水滴的形成有兩種情況

a)當(dāng)蒸汽泡通過汽、水分界面時(shí)，蒸汽泡水膜破裂會濺出一些大小不等的水滴；

b)當(dāng)汽水混合物直接引入汽空間時(shí)，由于汽硫流沖擊水面而噴濺鍋水或汽水混合物撞擊汽包壁和其它內(nèi)部裝置、汽流的相互沖擊都會形成水滴。所以，形成的水滴越多、越小、汽包內(nèi)蒸汽流速越大，蒸汽帶水量就越大。B、鍋爐壓力對蒸汽帶水的影響鍋爐壓力愈高，蒸汽愈容易帶水，其原因有以下兩方面：

a)鍋爐壓力的提高，會使汽包的汽空間中小水滴數(shù)目增多（鍋水沸點(diǎn)升高，水分子的熱運(yùn)動加強(qiáng)，會削弱水分子之間的作用力；同時(shí)，因蒸汽的密度增加，使和水面接觸的蒸汽對水分子的引力增大；

b）鍋爐壓力的增高，會使蒸汽的密度增大，汽和水之間的密度差減小，汽流運(yùn)載水滴的能力增強(qiáng)，蒸汽中的水滴更難以分離。C、鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對蒸汽帶水的影響汽包的內(nèi)徑、汽水混合物引入汽包的方式、蒸汽從汽包引出的方式、汽包內(nèi)汽水分離器的結(jié)構(gòu)等對蒸汽帶水量都有影響。D、鍋爐的運(yùn)行工況對蒸汽帶水的影響鍋爐的負(fù)荷（蒸發(fā)量）、負(fù)荷變化的速度和汽包中水位對飽和蒸汽有很大影響：

a)汽包水位是按鍋爐水位計(jì)的指示值來進(jìn)行控制的。但汽包中水的比重小于水位計(jì)中水的比重（水位膨脹現(xiàn)象），導(dǎo)致水位計(jì)水位比汽包的真實(shí)水位低一些，且汽包水位含大量的蒸汽泡，在劇烈地波動，當(dāng)汽包水位過高，會使蒸汽帶水量增大。

b)鍋爐負(fù)荷增加時(shí)，來自上升管的蒸汽量增多，由于汽水混合物的動能增大，機(jī)械撞擊、噴濺所形成的水滴的量和動能也增大；負(fù)荷增加時(shí)，蒸汽引出汽包的流量增大，所以蒸汽運(yùn)載水分的能力也就增大；負(fù)荷增加時(shí)，因水室中蒸汽泡的增多，會加劇水位膨脹現(xiàn)象，使汽空間的實(shí)際高度減小，不利于自然分離。

c)鍋爐的負(fù)荷、水位、壓力等的變動鍋爐的負(fù)荷、水位、壓力變動太劇烈，也會使蒸汽大量帶水。如當(dāng)鍋爐壓力驟然下降時(shí)，由于沸點(diǎn)下降，鍋水發(fā)生急劇的沸騰，產(chǎn)生大量蒸汽泡。就會使汽泡破裂而產(chǎn)生的小水滴量增多、汽包水位膨脹現(xiàn)象大大加劇，使汽空間減小。導(dǎo)致蒸汽帶水量增加。E、鍋爐水含鹽量對蒸汽帶水的影響鍋爐水含鹽量增加，但未超過某一值時(shí)，蒸汽的帶水量基本不變，當(dāng)鍋爐水含鹽量超過某一值時(shí)，蒸汽含水量就會增加。蒸汽含鹽量開始急劇增加時(shí)的鍋水含鹽量，稱臨界含鹽量。原因：

a)隨著鍋水含鹽量的增加，因其粘度變大，使水層中的小汽泡不易合并成大汽泡，因此水室中便充滿著小汽泡，而小汽泡在水中上升速度較慢，結(jié)果使水位膨脹加劇和汽空間高度減少，不利于汽水分離；另一方面，鍋水含鹽量的增加，還會使蒸汽泡膜的強(qiáng)度提高，導(dǎo)致汽泡穿出蒸發(fā)面后，要當(dāng)此水膜變得很簿時(shí)才會破裂，這樣形成的水滴更小，所以更易被蒸汽帶走。當(dāng)鍋水含鹽量達(dá)到一定值時(shí)，這兩方面的因素會產(chǎn)生明顯影響，因此使蒸汽的含鹽量急劇增加。

b)

當(dāng)鍋水含鹽量達(dá)到一定值時(shí)，在汽、水分界面處會形成泡沫層，因而使蒸汽大量帶水。3）飽和蒸汽溶解攜帶的基本規(guī)律

飽和蒸汽溶解物質(zhì)的能力：

飽和蒸汽的壓力愈高，它的性能愈接近于水的性能，高參數(shù)水蒸汽的分子結(jié)構(gòu)接近于液態(tài)水，所以高參數(shù)水蒸汽能像水那樣能溶解某些物質(zhì)。在鍋爐汽包內(nèi)，同時(shí)存在水和飽和蒸汽，它們相當(dāng)于互不相混的兩種溶劑。按照溶質(zhì)在兩種互不相混的溶劑中分配的規(guī)律可知，某些物質(zhì)在飽和蒸汽中的溶解能力與某些物質(zhì)溶解在飽和蒸汽中的濃度與此蒸汽相接觸的水中該物質(zhì)濃度的比值（分配系數(shù)KF=SB/SSH）、飽和蒸汽的密度與水的密度的比值[KF=(pB/pSH)]n成正比。

飽和蒸汽的溶解攜帶的特點(diǎn)：飽和蒸汽的溶解攜帶有兩個(gè)特點(diǎn)即：

有選擇性。當(dāng)飽和蒸汽壓力一定時(shí)，由于各種物質(zhì)的n值不同，所以各種物質(zhì)的分配系數(shù)KF也不一樣，飽和蒸汽對各種物質(zhì)的溶解能力也不相同。因溶解攜帶有選擇性，故這種攜帶也稱選擇性攜帶。鍋爐水中常見物質(zhì)按其在飽和蒸汽中溶解能力的大小可劃分未三大種類：第一類為硅酸(H2SiO3、H2Si2O5、、H4SiO4等，其通式為XSiO2.YH2O)，其分配系數(shù)最大；第二類為NaCi、NaOH等，它們的分配系數(shù)較硅酸低的多；第三類為Na2SO4、Na3PO4和Na2SiO3等，在飽和蒸汽中很難溶解，它們的分配系數(shù)很小。溶解攜帶量隨壓力的提高而增大。水的密度（PSH）基本不隨壓力而變化，只有飽和蒸汽密度（(PB)隨壓力的提高而顯著增大。所以飽和蒸汽壓力愈高，各種物質(zhì)在其中的溶解量愈大。

飽和蒸汽對硅酸的溶解攜帶：飽和蒸汽中的硅化合物來源于鍋爐水，但飽和蒸汽中硅化合物的形態(tài)與鍋爐水中的硅化合物的形態(tài)不一致。在汽包鍋爐內(nèi)，由于水溫很高，而且水的PH較高，所以給水中溶解態(tài)的和膠態(tài)的硅化合物進(jìn)入鍋內(nèi)后都轉(zhuǎn)化為溶解態(tài)硅。鍋水中的硅化合物有一部分使溶解態(tài)的硅酸鹽，另一部分是溶解態(tài)的硅酸（如H2SiO3、H2Si2O5、H4SiO4等）。平時(shí)所講的水中含硅量，都是指水中硅化合物的總含量即全硅量，通常以SiO2表示。飽和蒸汽對上述硅化合物的溶解性是不一樣的，它主要是溶解硅酸，對硅酸鹽的溶解能力很小。因此，在飽和蒸汽中的硅化合物，都是硅酸（H2SiO3、H2Si2O5、H4SiO4等）。當(dāng)飽和蒸汽變成過熱蒸汽時(shí)，H2SiO3、H2Si2O5、H4SiO4等硅酸會發(fā)生失水作用而成為SiO2。對高壓及以上的鍋爐，飽和蒸汽的含硅量主要取決與它對硅酸的溶解攜帶（KSiO2=SBSiO2/SGSiO2）。所以，飽和蒸汽的含硅量和鍋水的含硅量、壓力、鍋水中硅化合物的形態(tài)有關(guān)。

鍋水PH值對硅酸溶解攜帶系數(shù)的影響。鍋爐水中硅化合物的形態(tài)，取決于此鍋爐水的PH值，所以PH值對硅酸溶解攜帶系數(shù)有影響。在鍋爐水中，，硅酸與硅酸鹽之間處于水解平衡狀態(tài)：

SiO32-+H2OHSiO3-+OH-HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-

從這些水解平衡式可看出，當(dāng)提高鍋水PH值時(shí)，因?yàn)樗蠴H-濃度增加，平衡向生成硅酸鹽的方向移動，使水中的硅酸減少。所以，隨著鍋水PH值的上升，飽和蒸汽中硅酸的溶解攜帶系數(shù)將減少。

硅酸的溶解攜帶系數(shù)與蒸汽壓力的關(guān)系：當(dāng)鍋爐水PH一定時(shí)，隨著飽和蒸汽壓力的提高，硅酸的溶解攜帶系數(shù)迅速增大。為了保證蒸汽含硅量不超過允許值，鍋爐壓力愈高，鍋爐水的含硅量應(yīng)愈低。這就是說，對高參數(shù)鍋爐的給水含硅量要求很嚴(yán)，必須對其補(bǔ)給水進(jìn)行徹底除硅，還要嚴(yán)密防止凝汽器等冷卻器的泄漏。（2）蒸汽流程中的鹽類沉積物從汽包送出的飽和蒸汽所含有的鹽類物質(zhì)，有的會沉積在過熱器內(nèi)，有的則被過熱汽帶出鍋爐，沉積在汽輪機(jī)或其它用汽設(shè)備中。對于中、低壓鍋爐，一般來說，飽和蒸汽中的鈉化合物主要沉積在過熱器內(nèi)；硅化合物主要沉積在汽輪機(jī)或其它用汽設(shè)備中，生成不溶于水的SiO2的沉積物。對于高壓及以上的鍋爐，一般來說，飽和蒸汽中的各種鹽類物質(zhì)，除Na2SO4能部分沉積在過熱器內(nèi)外，都沉積在汽輪機(jī)或其它用汽設(shè)備中。1）鹽類沉積物形成原因從汽包送出的飽和蒸汽攜帶的鹽類物質(zhì)，處于兩種狀態(tài)：蒸汽溶液（主要是硅酸）和液體溶液（各種鹽類物質(zhì)，主要是鈉鹽）的小水滴。當(dāng)飽和蒸汽被加熱成過熱蒸汽時(shí)，它所含的小水滴會發(fā)生：蒸發(fā)、濃縮直至被蒸干，水滴中的某些物質(zhì)因而結(jié)晶析出；因過熱蒸汽比飽和蒸汽具有更大的溶解能力，小水滴中的某些物質(zhì)會溶解在過熱蒸汽中，使蒸汽中溶解物的含量增加。當(dāng)飽和蒸汽攜帶出的各種鹽類物質(zhì)量大于該物質(zhì)在過熱蒸汽中的溶解度時(shí)，該物質(zhì)就會沉積在過熱器中，因大都是鹽類，故稱為過熱器積鹽；反之，則物質(zhì)就會完全溶于過熱蒸汽中，帶往汽輪機(jī)或其它用汽設(shè)備中。2）鹽類物質(zhì)的沉積情況汽包鍋爐過熱蒸器中鹽類的沉積情況可按鍋爐壓力的不同，區(qū)分如下：低壓和中壓鍋爐在過熱器中，鹽類沉積物主要組成物是Na2SO4、Na3PO4以及Na2CO3和NaCl。高壓鍋爐的過熱器中，鹽類沉積物主要是Na2SO4，其它鈉鹽一般含量很小。超高壓及以上的鍋爐這類鍋爐的過熱器中鹽類一般沉積物較少，因?yàn)檫@種鍋爐的過熱蒸汽溶解雜質(zhì)的能力很大，飽和蒸汽中的雜質(zhì)大都轉(zhuǎn)人過熱蒸汽中，帶往汽輪機(jī)或其它用汽設(shè)備中。在各種壓力汽包鍋爐的過熱器內(nèi)，除了可能沉積有各種鹽類外，還有可能沉積有鐵的氧化物。這種鐵的氧化物主要是過熱器本身的腐蝕產(chǎn)物（在過熱蒸汽中溶解度很?。?。（3）獲得清潔蒸汽的方法為了防止在蒸汽流通部位積鹽，必須保證從汽包引出的是清潔的飽和蒸汽，并防止它在減溫器內(nèi)被污染。飽和蒸汽中的雜質(zhì)來源于鍋爐水，所以，為了獲得清潔的蒸汽，首先應(yīng)減少鍋爐水的雜質(zhì)含量，還應(yīng)設(shè)法減少蒸汽的帶水量和降低雜質(zhì)在蒸汽中的溶解量。為此，應(yīng)采取下列措施：減少進(jìn)入鍋爐水中的雜質(zhì)、進(jìn)行鍋爐排污、采用適當(dāng)?shù)钠鼉?nèi)部裝置和調(diào)整鍋爐的運(yùn)行工況等。1）減少進(jìn)入鍋爐水中的雜質(zhì)鍋爐水中的雜質(zhì)主要來源于給水，至于鍋爐本體的腐蝕產(chǎn)物，除新安裝的鍋爐外，它在鍋水中的量一般很少。所以，要減少進(jìn)入鍋爐水中的雜質(zhì)，主要應(yīng)保證給水水質(zhì)的優(yōu)良。其辦法如下：

a)減少熱力系統(tǒng)的汽水損失，降低補(bǔ)給水量；

b)采用優(yōu)良的水處理工藝，降低補(bǔ)給水中的雜質(zhì)含量（離子態(tài)和膠體態(tài)的雜質(zhì)含量）；

c)防止凝汽器或其它用汽設(shè)備的泄漏，以免凝結(jié)水被污染