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工业锅炉水垢形成的原因

时间:2020-05-30 17:30   tags: 行业新闻  

工业锅炉在使用过程中,由于给水水质不符合要求,以及操作管理不善等原因,在锅筒、管壁及汽仓等部位会产生水垢,水垢形成的原因是比较复杂的。

1.给水水质天然水中溶解有各种盐类,如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、磷酸盐、硅酸盐等。水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程,当炉水温度升高时,炉水中的盐类发生浓缩,当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积;有些盐类,如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出;在炉水中,当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出;而可溶性重碳酸盐,如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解,产生难溶性盐也会导致沉积。

Ca(HCO)2-CaCO,+CO24+H)Mg(HCO3)2→Mg(OH)2++2CO2当水中溶有大量氯化钙时,还会产生下列置换反应CaCl2+CO-CaCO2+2Cl-如水中溶有适量的磷酸盐时,又会将氯化钙转化成磷酸钙。

2PO1F+3CaCl2-Ca](PO)2+6Cl-碳酸钙和磷酸钙均属微溶性盐,且它们的溶解度与一般盐类不同,不是随着温度的升高而升高,而是随着温度的升高而降低。因此在锅炉传热表面上,这些微溶性盐很容易达到饱和状态,而从水中结晶析出。

2.腐蚀及腐蚀产物锅炉在使用过程中,受锅水中溶解氧、水垢及水渣、酸、碱、盐及温度等因素的影响,会产生各种形式的腐蚀。腐蚀的基本形式是电化学过程,即铁失去电子而生成离子。腐蚀产物的类型则与腐蚀因素有关。

Fe-→Fe2++2e溶解氧无论在中性、碱性或酸性介质中都可引起阴极去极化作用而导致钢铁的腐蚀,使其表面形成比较疏松的氢氧化物或四氧化三铁腐蚀产物,如:O2+2H20+4e→40H-(在中性,碱性介质中)O2+4H++4e-→2H20(在酸性介质中)Fe2++20H-→Fe(OH)24Fe(OH)2+2H20+O:-4Fe(OH)3Fe(OH)2+2Fe(OH):—FeO+4H0在垢层下极易出现沉积物下腐蚀,此种腐蚀根据情况不同可出现碱腐蚀和酸腐蚀,前者腐蚀产物主要成分也是铁的氧化物,但严重的碱腐蚀所引起金属的苛性脆化。酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2),腐蚀产物主要是可溶性盐。

锅炉金属在高温下直接氧化或与含氧物质相互作用引起高温腐蚀,以及热水锅炉因温差变化造成的腐蚀,其腐蚀产物均是铁的氧化物,铁的氧化物的颜色有黑色、黄褐色及砖红色不等,因此有些锅炉炉膛、汽仓等内表面呈红褐色等。