热力设备水质控制

1、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牢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采用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硬度；对返回水进行处理；保证汽轮机凝结

2、水的水质锅内水处理磷酸盐调节处理，形成水渣，锅炉排污排掉超临界采用炉外水处理，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 普通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，因为水质好，杂质低，主要以腐蚀为主，锅炉采用铁。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 70%90%（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 胶体态的氧化铁，带正电；炉管局部热负荷很高时，金

3、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t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t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 、铜的络离子部分离解， 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 t Cu Fet Fe2+ +2e8）氧化铁垢和铜垢的形成与哪些因素有

4、关如何防止氧化铁垢：含铁量f速度f热负荷f速度f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 NaH2PO及Na2HPO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 t NaFePO4 + 2NaOH，协调pH-磷酸盐水工况下，磷酸盐隐藏现象发生时，添加NaH2P0及Na2HP0导致锅炉水的Na/PO4比值降低。磷酸钠盐和Fe3O4保护膜反应 特点：10 ）什么情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性磷酸盐腐蚀现象还存在吗锅炉水中存在较

5、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“暂时消失”有什么关系如何防止磷酸盐铁垢的生成发生磷酸盐隐藏现象发生时，添加 NaH2PO4及Na2HPO4导致锅炉水的 Na/PO4比值降低。当Na/PO4<, t > 177C，磷酸盐浓度超过一个临界值， 腐蚀发生。（临界值随温度升高而降低） 防止：改变水化学工况 平衡 磷酸盐水工况低磷酸盐低NaOHK工况全挥发处理 联合处理 中性水处理12）名词解释凝结水：做功后蒸汽被冷却成的水，凝结水泵出口疏水 ： 各种蒸汽管道和用汽设备中的凝结

6、水，疏水箱锅炉水 炉水，汽包锅炉中流动的水，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“暂时消失” 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，难以控 制锅炉水的pH值、PO43p水垢 一种牢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。1、什么是溃疡腐蚀其主要在什么情况下发生氧腐

7、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 化物不能形成保护膜，却阻碍氧的扩散；腐蚀产物下面的氧在反应耗尽后， 形成闭塞区3、闭塞区内继续腐蚀。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，没有保护性。 4、腐蚀

8、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、 凝结水 系统、 水冷壁管（难） 停运：所有部位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，溶解氧的浓度没有改变；V 4时，腐蚀速度增加，1013时，腐蚀速度下降，完整的保护膜；> 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f ，阴、阳极反应速度f ，腐蚀加速。 敞口系统：氧腐蚀的速度在80 C左右达到最大值。4. 水中离子钝化作用：OH-（浓度不是太大），保护膜形成。活

9、化作用：H+ 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f ，氧腐蚀速度f, 到达金属表面的溶解氧f; 滞流层变薄，氧的扩散速度f5. 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升高 时,水面上水蒸气的分压升高,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 全部分离出来。6. 为了提高除氧效果,除氧器采用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

10、厂主要采用的化学除氧方法是什么为什么说明其运行条件。联氨处理 原因： 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. 分别说明哪些情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. 破碎树脂进入锅

11、炉， 高温高 压分解无机酸 a. 强酸阳离子树脂，磺酸基脱落 b. Mg 盐高温高压下水解10. 热力设备哪些部位容易发生酸性腐蚀给水系统 pH控制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：凝结水系统、疏水系统、给水泵给水PH: pHf,钢铁的腐蚀J对于减少钢材腐蚀来讲，pH >9,效果明显， pH >9,铜腐蚀明显加剧铜材质 铁材质铜铁材质11. 为什么氨处理不容易控制给水系统 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原因： 分配系数大 由于T f,分配系数J因此不同部位氨含量不同热力设备不同部位NH

12、3和C02的分布不同 T f, NH3电离度J,碱性CO2越多，NH3用量越大，铜腐蚀越严重，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采用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,消除锅炉水侵蚀性 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) 调节锅炉水水质，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，采用钢材质 应力腐蚀 防止：消除应力13. 汽包锅炉的严重损坏主要有什么原因造成 介质

13、浓缩腐蚀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、良好保护膜2. 减少给水铜铁量防止给水系统、凝结水系统、疏水系统、炉外水处理 系统腐蚀3. 采用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控制碳酸盐含量、 Cl- 含量、 pH6. 选用合理的炉内水处理方式16. 名词解释热力除氧采用热力除氧器除氧化学除氧

14、给水中加入还原剂除去热力除氧后残留的氧给水除氧的辅助措施酸性腐蚀 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，覆盖腐蚀产物，坑下金属的金相组织、机械 性能不变，保留延性，管壁慢慢变薄，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。腐蚀疲劳 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，产生疲劳裂纹。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石是松软水

15、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，少量磷酸盐调节锅炉水 pH值；2）锅炉水中的磷酸盐存在暂时消失 现象，磷酸盐含量越高、锅炉热负荷越大，越容易产生暂时消失现象，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 Na3PO4l犬态仍然存在NaOH腐蚀，且Na/PO4比难以控制2. 什么是磷酸盐“暂时消失”现象发生该现象后为何炉水 pH 会升高哪种磷酸盐处理方 式可以减少该现象的发生其原理是什么当锅炉负荷升高时，锅炉水的磷酸盐含量减少甚至消失，锅炉水 pH值和 Na/P04比值增大，并可能出现游离 NaOH

16、当锅炉负荷降低及停炉或启动过 程中，可发现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） 。磷酸盐含量升高与氧化铁垢反应生成 NaOH故PH升高平衡磷酸盐处理EPT只加Na3PO4-种磷酸盐，容许存在少量游离NaOH3. 分析发生磷酸盐“暂时消失”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 酸盐浓度决定。实质：运行负荷f,易溶盐析出，浓度J,pH f运行负荷J ，易溶盐被溶解，浓度f, pH J 磷酸盐的沉积或反应是“暂消”现

17、象的本质。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情况下多采用通过联氨消除给水中残留溶解氧来防止腐蚀, 加氨水消除给水中游离 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采用铁铜混合材质水汽系统的机组。6. 为什么加氨处理不容易控制整个水汽系统 pH值加氨处理尤其要注意什么问题由于NH3和CO2的分配系数不同，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。注意事项：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，哪一

18、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 卩s/cm :某些阴离子加速阳极反应，腐蚀fDDH v卩s/cm :无阴离子去极化，阳极反应受阻，腐蚀J9. 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 fFe2+ +2OH- Fe(0H)2 J3Fe(OH)2 Fe3O4 + 2H2O + H2 f特点： 1) 不同条件下生成氧化膜质量不同，成分相同；2) 水冷壁管上氧化膜呈波纹状(亚

19、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动加速腐蚀采用OT处理后，将外层的Fe3O4膜的间隙和表面覆盖上Fe2O3改变了 外层Fe3O4层孔隙率高、溶解度高、不耐流动加速腐蚀的性质。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别。说明各自水化学工况特点。直流炉不能采用磷酸盐和NaOH处理，两者会增加水中固形物，只能是AVT 或OT处理，汽包锅炉都可采用，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择加氧处理

20、超临界锅炉给水处理程度高，杂质少。DD 卩s/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，调试后采用0T方式;2 ）当机组为有铜系统时，应优先选用 AVT（R）方式，调试后采用0T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；如果给水氢电导率小于卩s/cm，且凝结水精处理系统运行正常，转化为 0T方式；2）当机组为有铜系统时，应优先选用AVT（R）方式，并进行优化，确定最佳化学控制指标使

21、铜、铁含量均处于较低水平，化学控制指标主要包括pH 值、溶解氧含量；如果给水氢电导率小于口 s/cm，且凝结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0T方式；17. 平衡磷酸盐处理的平衡机理及控制指标是什么与协调 pH磷酸盐处理的区别是什么平衡 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”；（如果没有投运凝结水精处理系统）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反应达到平衡控制指标 PO43-、pH.、Na/PO4、NaOH、Cl- 、 SO42-、SiO2、DD。EPT与CPT的差别：EPT

22、:只加Na3PO4,允许游离NaOH存在pH V，且磷酸盐含量达到控制上 限，力口 NaOF锅炉水碱度由Na3PO4和NaOH共同控制，以防止酸式磷酸盐腐 蚀为主；CPT锅炉水碱度由Na3PO4与Na2HP0共同控制，以防止苛性腐蚀为主。18. AVT(R),AVT(O),OT 处理的控制指标分别是什么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除给水中残留溶解氧来防止腐蚀，加氨水消除给水中游离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动加速腐蚀 (FAQ:锅炉管材在水高流速条件下的磨损腐蚀，一般是碳 钢在高流速的无氧纯水中发生五1、为什么要进

23、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，妨碍炉管传热，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青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，溶解能力强，价格便宜，货源 充足，工艺简单缺点: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破 裂)，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能力强，溶解速度快；(2) 低浓度氢氟酸就对铁的氧化物溶解能力很

24、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) 清洗时临时装置简单；(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) 可清洗结构复杂的高参数机组；排不干，无危险，高温分解， CO2、 H2O 缺点:清除能力较盐酸小，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、钙镁垢去除能力较强；2 ）对金属腐蚀性小；3 ）清洗时间短；4 ）清洗液浓度

25、低，且残留在锅炉内无危险性；5 ）可清洗复杂结构锅炉和奥氏体制造设备；6 ）清洗装置简单；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保护膜。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，如果不采取有效保护措 施，水汽的金属表面会发生强烈腐蚀，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 蚀5. 长期停用和短期停用分别采用什么方法保护长期停用：

26、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+HC>3H2O+CO2+2NaCI+2N22 ）氯化铵处理 NaNO2+NH3CH2H2O+NaCI+N27080 C, pH=59,废液不与废酸液同排一池3）次氯酸钙处理2NaNO2+Ca（CIO）2 2NaNO3+CaCI2 pH=9,废液不与废酸液同排一池2. 联胺废液处理2NaCIO+N2H42H2O+2NaCI+N2 残余氯w L,可排3. HF 废液处理石灰处理：2HF+Ca（OH）2 2H2O+CaF2 2HF+CaO H2O+CaF2

27、4. 柠檬酸废液处理COD± 2000050000mg/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. HCI 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 CpH 清洗时间 46hFe3+浓度v %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。避免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，如果不采取有效保 护措施，水汽的金属表面会发生强烈腐蚀，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采取的措施七1、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、蒸汽为何具有溶解能力影响其溶解能力的主要因素是什么各种杂质在过热蒸汽中的溶 解度怎样原因：PT，蒸汽密度T,性能接近于水对杂质具有溶解能力锅炉参数越大，饱和蒸汽溶解能力越强H2SiO3溶解度大，溶解度随T T,先/后T 钠盐溶解度比硅酸小得多，T >400 C, T T,溶解度J Na