热力设备水质控制

1、一、1） 水汽系统中杂质的来源有哪些？ 补给水含有杂质、凝汽器泄漏带来的杂质、水汽系统自身的腐蚀产物2） 汽水品质不良会造成哪些危害？ 热力设备的结垢、热力设备的腐蚀、过热器和汽轮机的积盐3） 水垢的物理特性是什么？会带来哪些危害？水渣会带来危害吗？ 一种坚固附着在金属壁面上的沉积物，危害大。物理性质：坚硬度、孔隙率、导热性 危害 (1) 降低热交换设备传热效率，增加热损失； (2) 锅炉水冷壁管过热，导致管子变形，爆管； (3) 导致金属发生沉积物下腐蚀 (4) 热力设备提前检修4） 防止钙镁垢有哪些方法？对于超临界机组接受的是哪一种方法？ 炉外水处理 制备高质量的补给水，彻底清除掉生水中的

2、硬度； 对返回水进行处理； 保证汽轮机分散水的水质 锅内水处理 磷酸盐调整处理，形成水渣，锅炉排污排掉 超临界接受炉外水处理，制备高质量补给水。5） 硅酸盐水垢的化学成分主要是什么？什么类型的锅炉主要是硅酸盐垢？ 化学成分：铝(含铁)的硅酸化合物 一般高压锅炉主要是硅酸盐垢。6） 高参数大容量机组锅炉内主要是什么水垢？为什么？ 主要是氧化铁垢和铜垢，由于水质好，杂质低，主要以腐蚀为主，锅炉接受铁。7） 氧化铁垢、铜垢的主要成分是什么？如何形成的？ 氧化铁垢 成分：铁的氧化物，其含量可达7090（金属铜及铜的氧化物，少量钙、镁、硅和磷酸盐） 形成：1）锅炉水中铁的化合物沉积在管壁上，形成氧化铁垢

3、胶体态的氧化铁，带正电；炉管局部热负荷很高时，金属表面产生电位差，带负电；炉水在近壁层急剧汽化而高度浓缩，碱性条件，氧化铁析出 2)炉管上的金属腐蚀产物转化成为氧化铁垢锅炉运行时：碱性腐蚀或汽水腐蚀其腐蚀产物附着在管壁上就成为氧化铁垢；锅炉制造、安装或停用时：停用腐蚀腐蚀产物附着在管壁上，锅炉运行后，转化成氧化铁垢。 铜垢：成分：金属铜（平均含铜量达20或更多时） 氧化铁，钙、镁、硅的氧化物 形成：1、氨及联氨溶解于水中促进铜的氨蚀 2、铜的络离子部分别解，水中Cu2+浓度上升，3、高热负荷区，铁的氧化膜被破坏，形成电位差。4、 Cu2+ + 2e Cu Fe Fe2+ +2e8） 氧化铁垢和

4、铜垢的形成与哪些因素有关？如何防止？ 氧化铁垢：含铁量速度 热负荷速度 热负荷的大小是影响铜垢形成的主要因素9） 磷酸盐铁垢的主要成分是什么？如何形成的？与其他水垢相比有什么特点？ 磷酸亚铁钠和磷酸亚铁，磁性氧化铁同NaH2PO4及Na2HPO4发生反应生成。炉水中磷酸根含量太大，NaOH含量较低而含铁量较高Na3PO4 + Fe(OH)2 NaFePO4 + 2NaOH ，协调pH-磷酸盐水工况下，磷酸盐隐蔽现象发生时，添加NaH2PO4及Na2HPO4导致锅炉水的Na/PO4比值降低。磷酸钠盐和Fe3O4爱护膜反应 特点： 10）什么状况下会发生酸性磷酸盐腐蚀？其特点是什么？目前国内锅炉酸

5、性磷酸盐腐蚀现象还存在吗？ 锅炉水中存在较多酸性磷酸盐和锅炉水局部浓缩。特点药剂，碱性，腐蚀产物沉积的地方，腐蚀坑，坑下金属的金相组织和力学性能不变。延性腐蚀。11） 磷酸盐铁垢与磷酸盐“临时消逝”有什么关系？如何防止磷酸盐铁垢的生成？ 发生磷酸盐隐蔽现象发生时，添加NaH2PO4及Na2HPO4导致锅炉水的Na/PO4比值降低。当Na/PO42.5，t177，磷酸盐浓度超过一个临界值，腐蚀发生。（临界值随温度上升而降低） 防止：转变水化学工况 平衡磷酸盐水工况 低磷酸盐低NaOH水工况 全挥发处理 联合处理 中性水处理12)名词解释分散水：做功后蒸汽被冷却成的水，分散水泵出口疏水 ： 各种蒸

6、汽管道和用汽设备中的分散水，疏水箱锅炉水 炉水，汽包锅炉中流淌的水，汽包连续排污管补给水 ：补充热力系统水汽损失的水，除盐水泵出口 给水 送进锅炉的水，2、3、4、5组成，除氧器出口和省煤器入口 冷却水: 用作冷却介质的水饱和蒸汽：锅炉加热得到的蒸汽，汽包蒸汽出口 过热蒸汽：过热器加热后的蒸汽，主汽管出口酸性磷酸盐腐蚀 “临时消逝” 在热负荷增加时，锅炉水中的磷酸盐浓度降低，pH值增加；负荷降低，锅炉水中的磷酸盐浓度增加，pH值降低。机组负荷波动，难以把握锅炉水的pH值、PO43-。水垢 一种坚固附着在金属壁面上的沉积物，危害大水渣 呈悬浮状态和沉渣状态的固体物质。二1、什么是溃疡腐蚀？其主要

7、在什么状况下发生？ 氧腐蚀形成鼓疱，大小、颜色差异很大，称为溃疡腐蚀2、热力设备存在哪些腐蚀类型？简要说明特点。 氧腐蚀、酸腐蚀、应力腐蚀、锅炉介质浓缩腐蚀、汽水腐蚀、电偶腐蚀、磨耗腐蚀3. 氧腐蚀的机理、特征及易形成部位是什么？ 机理 1、炉管表面的电化学不均匀性，可组成腐蚀电池，2、腐蚀产物氧化物不能形成爱护膜，却阻碍氧的集中；腐蚀产物下面的氧在反应耗尽后，形成闭塞区3、闭塞区内连续腐蚀。钢变成Fe2+，并且水解产生H+；保持电中性，Cl-可以通过腐蚀产物电迁移进入闭塞区 特征：1、大小颜色差异很大 2、各层腐蚀产物组成不同 3、腐蚀产物是氧腐蚀产物的二次产物 ，二次产物疏松，没有爱护性。

8、4、腐蚀产物下有腐蚀坑。形成部位：运行：给水管道、省煤器（易） 汽包和下降管、 分散水系统、 水冷壁管（难） 停运：全部部位4. 热力设备运行时发生氧腐蚀的影响因素有哪些？如何影响？ 1.氧的浓度 在发生氧腐蚀的条件下，氧浓度增加，能加速电池反应 2. pH值 410时，腐蚀速度不变，溶解氧的浓度没有转变； 4时，腐蚀速度增加，1013时，腐蚀速度下降，完整的爱护膜； 13时，腐蚀速度再次上升，腐蚀产物变为可溶性。3.水的温度 密闭系统：水温 ，阴、阳极反应速度 ，腐蚀加速。敞口系统：氧腐蚀的速度在80左右达到最大值。4. 水中离子钝化作用： OH-（浓度不是太大），爱护膜形成。 活化作用：H

9、+、C1-和SO42-，破坏氧化膜 浓度增加，腐蚀速度加快。5. 水的流速 水流速 ，氧腐蚀速度， 到达金属表面的溶解氧； 滞流层变薄，氧的集中速度5. 给水除氧的主要方法是什么？说明其基本原理。 热力除氧法（除氧器） 原理 ： 亨利定理， 在敞口设备中将水温上升时，水面上水蒸气的分压上升，其他气体的分压下降，结果使其他气体不断析出。这些气体在水中的溶解度就下降，当水温达到沸点时，水面上水蒸气的压力和外界压力相等，其他气体的分压为零。所以，溶解在水中的气体将全部分别出来。6. 为了提高除氧效果，除氧器接受了哪些方法？ 再沸腾装置 、加装挡水环、喷雾装置、填料。7. 目前我国电厂主要接受的化学除

10、氧方法是什么？为什么？说明其运行条件。 联氨处理 缘由： 强还原剂：不仅除氧，还能防止铁垢、铜垢 水中碱性 遇热分解：不会带至蒸汽 运行条件： 温度温度高，反应快 pH值 联氨在碱性水中才是强还原剂pH= 911，反应速度最大，水中联氨过剩量 联氨过剩量越多，反应速度越快8. 有哪些新型除氧药剂？优点是什么？ Na2SO3、异抗坏血酸钠、二甲基铜肟 、9. 分别说明哪些状况下会发生酸性腐蚀？热力设备的工质中有机酸的来源有哪些？ 二氧化碳a. 水中碳酸化合物分解、水解（补给水、凝汽器泄漏）b.水汽系统处于真空状态，空气漏入有机酸 a.补给水中有机杂质高温高压分解 b.裂开树脂进入锅炉，高温高压分

11、解无机酸 a.强酸阳离子树脂，磺酸基脱落 b. Mg盐高温高压下水解10. 热力设备哪些部位简洁发生酸性腐蚀？给水系统pH把握在什么范围内？为什么？二氧化碳腐蚀：汽轮机、蒸汽管道、空气泄漏处 同时有二氧化碳和氧气腐蚀：分散水系统、疏水系统、给水泵给水PH: pH，钢铁的腐蚀 对于削减钢材腐蚀来讲，pH 9，效果明显， pH 9，铜腐蚀明显加剧 铜材质8.89.0 铁材质9.09.4 铜铁材质8.89.411. 为什么氨处理不简洁把握给水系统pH值？氨是挥发性气体，对汽轮机、过热器不会带来危害，为何不能加大其过剩量？ 缘由： 安排系数大 由于T ，安排系数因此不同部位氨含量不同热力设备不同部位N

12、H3和CO2的分布不同 T ， NH3电离度，碱性 CO2越多， NH3用量越大，铜腐蚀越严峻，所以不能加大其过剩量。12. 汽包锅炉水汽系统有哪些腐蚀现象？分别接受什么方法抑制 氧腐蚀 沉积物下腐蚀：酸性腐蚀、碱性腐蚀、脆性腐蚀、延性腐蚀 防止主要防止沉积物，消退锅炉水侵蚀性1) 除腐蚀产物，新锅炉运行前，运行后定期化学清洗；2) 提高给水水质，防止给水系统腐蚀；3) 防止凝汽器泄漏；4) 调整锅炉水水质，防止锅炉、汽轮机腐蚀5) 防止停用腐蚀。 水蒸气腐蚀：防止：1) 汽水循环畅通；2) 温度过高，接受钢材质 应力腐蚀 防止：消退应力13. 汽包锅炉的严峻损坏主要有什么缘由造成？ 介质浓缩

13、腐蚀14. 产生介质浓缩腐蚀的部位及条件是什么？ 部位： 水冷壁管局部浓缩的地方：沉积物下面、缝隙内部、汽水分层部位（热负荷较高）条件：1) 锅炉水中NaOH和酸？ 2) 局部浓缩15. 哪些方法可以减小介质浓缩腐蚀程度？ 1. 保持锅炉受热面的良好状态表面清洁、良好爱护膜 2. 削减给水铜铁量防止给水系统、分散水系统、疏水系统、炉外水处理系统腐蚀 3. 接受合理的锅炉设计和安装方案炉管倾斜度、急转弯、焊口（凸环和位置）、材质 4. 保持锅炉正确的运行方式负荷稳定 5. 降低给水的腐蚀性成分把握碳酸盐含量、Cl-含量、pH 6. 选用合理的炉内水处理方式16. 名词解释热力除氧 接受热力除氧器

14、除氧化学除氧 给水中加入还原剂除去热力除氧后残留的氧给水除氧的帮助措施 酸性腐蚀 亨利定律 任何气体在水中的溶解度与它在汽水分界面上的分压成正比 水蒸汽腐蚀延性腐蚀 腐蚀坑凸凹不平，掩盖腐蚀产物，坑下金属的金相组织、机械性能不变，保留延性，管壁渐渐变薄，鼓包、爆管。脆性腐蚀 腐蚀部位的金相组织发生变化，有明显脱碳现象，细小裂纹，金属变脆，爆管。 腐蚀疲惫 在腐蚀介质作用下（所需应力大大降低），和交变应力作用下，金属易被破坏，产生疲惫裂纹。介质浓缩腐蚀 锅炉运行时介质局部浓缩产生的腐蚀。三、四1. 分别说明高磷酸盐处理、磷酸盐处理、协调pH磷酸盐处理的特点。 高磷酸盐处理：生成的碱式磷酸钙和蛇纹

15、石是松软水渣，随锅炉排污排掉。 磷酸盐处理：1) 锅炉水硬度趋近于零，作为防垢功能的磷酸盐含量可大幅降低，少量磷酸盐调整锅炉水pH值；2) 锅炉水中的磷酸盐存在临时消逝现象，磷酸盐含量越高、锅炉热负荷越大，越简洁产生临时消逝现象，导致酸性磷酸盐腐蚀与碱性腐蚀。 协调pH磷酸盐处理 使锅炉水中的磷酸盐处于纯Na3PO4状态仍旧存在NaOH腐蚀，且Na/PO4比难以把握2. 什么是磷酸盐“临时消逝”现象？发生该现象后为何炉水pH会上升？哪种磷酸盐处理方式可以削减该现象的发生？其原理是什么？ 当锅炉负荷上升时，锅炉水的磷酸盐含量削减甚至消逝，锅炉水pH值和Na/PO4比值增大，并可能消灭游离NaOH

16、；当锅炉负荷降低及停炉或启动过程中，可发觉锅炉水的磷酸盐含量增高，锅炉水pH值和Na/PO4比值降低（锅炉水中存在酸性磷酸盐）。 磷酸盐含量上升与氧化铁垢反应生成NaOH，故PH上升 平衡磷酸盐处理EPT：只加Na3PO4一种磷酸盐，容许存在少量游离NaOH。3. 分析发生磷酸盐“临时消逝”现象的实质与机理。 偏离核态沸腾（DNB）：管壁监测部位，“暂消” 量与锅炉水浓度和Na/PO4比有关。 与偏离核态沸腾无关（Non-DNB）：预热器表面，“暂消”率由炉水中磷酸盐浓度打算。实质：运行负荷，易溶盐析出，浓度，pH 运行负荷 ，易溶盐被溶解，浓度， pH 磷酸盐的沉积或反应是“暂消”现象的本质

17、。4. 锅炉水中游离NaOH的主要来源有哪些？ 凝汽器泄露或再生碱残液带入5. 全挥发处理的基本原理是什么？什么状况下多接受？ 通过联氨消退给水中残留溶解氧来防止腐蚀，加氨水消退给水中游离CO2，以提高pH值。联氨强还原性，与氧反应，与金属氧化物反应。还原性全挥发处理一般用于接受铁铜混合材质水汽系统的机组。6. 为什么加氨处理不简洁把握整个水汽系统pH值？加氨处理尤其要留意什么问题？ 由于NH3和CO2的安排系数不同，热力设备不同部位NH3和CO2的分布不同 ，氨电离常数与温度有关，且高温易挥发。 留意事项：黄铜管是否腐蚀，凝汽器空抽区， NH3量急剧浓缩7. AVT工况与EPT处理相比而言，

18、哪一种方式能更好的抑制腐蚀？EPT能更好抑制腐蚀。AVT：水冷壁管表面晶粒粗大，疏松、有空隙，腐蚀产物迁移，局部浓缩。EPT：水冷壁管表面晶粒细小，致密、没有空隙。8. 在铁/水体系中，氧起什么作用？说明具体条件。 DDH 0.2s/cm：某些阴离子加速阳极反应，腐蚀 DDH 0.2s/cm：无阴离子去极化，阳极反应受阻，腐蚀 9. 无氧条件下铁氧化膜是如何形成的？其特点是什么？ Fe+2H2O Fe2+ +2OH- + H2 Fe2+ +2OH- Fe(OH)2 3Fe(OH)2 Fe3O4 + 2H2O + H2 特点：1) 不同条件下生成氧化膜质量不同，成分相同； 2) 水冷壁管上氧化膜

19、呈波纹状（亚临界、超临界直流炉），水相中产生，给流体造成阻力， 使锅炉压力差上升10. 加氧处理为何可以抑制流淌加速腐蚀？ 接受OT处理后，将外层的Fe3O4膜的间隙和表面掩盖上Fe2O3，转变了外层Fe3O4层孔隙率高、溶解度高、不耐流淌加速腐蚀的性质。11. 哪些方式可以抑制水中铁的一般性腐蚀？ AVT（R）、AVT（R）、OT处理均可抑制一般性腐蚀12. 比较直流炉和汽包炉在锅炉给水处理方式上的区分。说明各自水化学工况特点。 直流炉不能接受磷酸盐和NaOH处理，两者会增加水中固形物，只能是AVT或OT处理，汽包锅炉都可接受，目前选用EPT较多。13. 为什么像超临界这样的高参数机组可以选

20、择加氧处理？ 超临界锅炉给水处理程度高，杂质少。DDH 0.2s/cm。14. 超临界机组加氧处理存在什么问题？15. 为什么目前锅炉水化学工况越来越受到重视？在选择给水处理方式时主要考虑哪些因素，如何选择？16. 如何进行给水化学工况优化处理？ 1) 当机组为无铜系统时，应优先选用AVT(O)方式，调试后接受OT方式； 2）当机组为有铜系统时，应优先选用AVT(R)方式，调试后接受OT方式具体选择步骤：1) 当机组为无铜系统时，应优先选用AVT(O)方式；假如给水氢电导率小于0.15s/cm，且分散水精处理系统运行正常，转化为OT方式；2)当机组为有铜系统时，应优先选用AVT(R)方式，并进

21、行优化，确定最佳化学把握指标使铜、铁含量均处于较低水平，化学把握指标主要包括pH值、溶解氧含量；假如给水氢电导率小于0.15s/cm，且分散水精处理系统运行正常，进行加氧试验，确定含铜量合格，可转化为OT方式；17. 平衡磷酸盐处理的平衡机理及把握指标是什么？与协调pH磷酸盐处理的区分是什么？ 平衡1）锅炉水中的磷酸盐含量正好和凝汽器泄漏的硬度相互反应完毕，即达到“平衡”；（假如没有投运分散水精处理系统）2） 锅炉水冷壁管上磷酸盐的沉积与溶解达到“平衡”，炉管表面酸式磷酸盐沉积物与Fe3O4反应达到平衡 把握指标PO43-、pH.、Na/PO4、NaOH、Cl-、SO42-、SiO2、DD。

22、EPT与CPT的差别：EPT：只加Na3PO4 ，允许游离NaOH存在pH 9.0 ，且磷酸盐含量达到把握上限，加NaOH锅炉水碱度由Na3PO4和NaOH共同把握，以防止酸式磷酸盐腐蚀为主；CPT：锅炉水碱度由Na3PO4与Na2HPO4共同把握，以防止苛性腐蚀为主。18. AVT(R),AVT(O),OT处理的把握指标分别是什么？19. 名词解释协调pH磷酸盐处理 平衡磷酸盐处理 全挥发处理通过联氨消退给水中残留溶解氧来防止腐蚀，加氨水消退给水中游离CO2，以提高pH值。亚临界直流炉加氧处理 联合处理 高纯水中加氨和氧流淌加速腐蚀 （FAC）：锅炉管材在水高流速条件下的磨损腐蚀，一般是碳钢

23、在高流速的无氧纯水中发生。五1、为什么要进行化学清洗？新建锅炉与运行锅炉清洗范围分别包括哪些？ 新建锅炉必要性：含各类杂质、碎渣，会导致赌塞炉管，阻碍炉管传热，启动时含硅量不合格，使管道易爆破。 运行锅炉必要性：若不进行化学清洗，受热面形成水垢，影响炉管传热，加速介质浓缩腐蚀和炉管损坏。2. 盐酸、氢氟酸、柠檬酸、EDTA清洗各自特点是什么？ 盐酸：优点：可去除铁的氧化物，钙、镁垢效果好，溶解力量强，价格廉价，货源充分，工艺简洁 缺点：不能清洗奥氏体钢制造的设备（氯离子能促使奥氏体钢发生应力腐蚀裂开），对硅垢清洗效果差 氢氟酸：(1)清洗效果好，氢氟酸溶解铁的氧化物和硅化合物力量强，溶解速度快

24、； (2)低浓度氢氟酸就对铁的氧化物溶解力量很强； (3) 清洗时，温度低，浓度小，溶解速度快；接触时间短，对金属腐蚀较轻 (4) 可以清洗奥氏体钢制造部件，再热器，过热器；(5) 清洗时临时装置简洁；(6) 清洗废液经石灰处理，成为无害的氟化钙。 缺点：有毒，价格高柠檬酸：优点：(1) 清洗时没有大量悬浮物和沉渣； (2) 可清洗奥氏体钢和其他特种钢材制造的设备； (3) 可清洗结构简单的高参数机组； 排不干，无危急，高温分解，CO2、H2O 缺点：清除力量较盐酸小，只能除铁垢，不能除铜垢、钙镁垢、硅垢；清洗时温度、流速要求高；价格贵。EDTA 1）对铁垢、铜垢、钙镁垢去除力量较强； 2）对

25、金属腐蚀性小； 3）清洗时间短； 4）清洗液浓度低，且残留在锅炉内无危急性； 5）可清洗简单结构锅炉和奥氏体制造设备； 6）清洗装置简洁； 7）清洗废液可回收大部分EDTA； 8）清洗后，金属表面可形成良好的爱护膜。 缺点：价格高3. 碱洗、碱煮的目的是什么？ 去除油污（碱洗），除二氧化硅（碱煮）4. 什么是停用腐蚀？其特点是什么？ 定义：锅炉、汽轮机、凝汽器、加热器等热力设备停运期间，假如不实行有效爱护措施，水汽的金属表面会发生猛烈腐蚀，其本质属于氧腐蚀。 特点：颜色：黄褐色 硬度：疏松、附着力小，易被水带走 面积：大面积 部位：整个金属表面，过热器、再热器、水冷壁管、汽包汽轮机停用腐蚀是点

26、蚀5. 长期停用和短期停用分别接受什么方法爱护？ 长期停用：联氨法、氨液法 短期停用：保持给水压力法、充氮法6. 清洗废液如何处理？ 1. 亚硝酸钠废液处理 1）尿素分解2NaNO2+CO(NH2)2+HCl 3H2O+CO2+2NaCl+2N2 2）氯化铵处理NaNO2+NH3Cl 2H2O+NaCl+N270 80 ， pH=59，废液不与废酸液同排一池3）次氯酸钙处理2NaNO2+Ca(ClO)2 2NaNO3+CaCl2 pH=59，废液不与废酸液同排一池2. 联胺废液处理2NaClO+N2H4 2H2O+2NaCl+N2 残余氯0.5mg/L，可排3. HF废液处理石灰处理：2HF+

27、Ca(OH)2 2H2O+CaF2 2HF+CaO H2O+CaF24. 柠檬酸废液处理COD达20000 50000mg/L焚烧法：废液排至煤场，与煤混合送入炉膛焚烧5. EDTA废液处理加盐酸、硫酸，pH=1 2，回收EDTA6. HCl废液处理： 中和法，加NaOH7. 有机物处理： 氧化剂氧化、双氧水7. 柠檬酸清洗工艺条件包括哪些内容？ 工艺条件：浓度 1%，常用3% 温度 85 pH 3.04.0 清洗时间 46h Fe3+浓度0.5% 热的清洗废液不能直接排放，要用热水或柠檬酸单铵溶液置换清洗废液。避开废液中柠檬酸铁铵附着到金属表面，形成难冲洗物质。8. 名词解释 化学清洗 利用化学方法及化学药剂达到清洗设备目的的方法 停用腐蚀 锅炉、汽轮机、凝汽器、加热器等热力设备停运期间，假如不实行有效爱护措施，水汽的金属表面会发生猛烈腐蚀，其本质属于氧腐蚀。 停炉保养 锅炉停炉后，为了防止锅炉内部金属表面发生锈蚀所实行的措施七1、蒸汽中为什么会有杂质？ 饱和蒸汽机械携带、饱和蒸汽溶解携带2. 溶解携带系数与溶解系数的关系是怎样的？推导过程。 3、蒸汽为何具有溶解力量？影响其溶解力量的主要因素是什么？各种杂质在过热蒸汽中的溶解度怎样？ 缘由：P ，蒸汽密度，性能接近于水对杂质具有溶解力量 锅炉参数越大，饱和蒸汽溶解力量越强 H2SiO3溶解度大，溶解度随T ，先