关

注

3-11 受热面管内壁的垢下腐蚀是怎样形成的？

答：当管子内壁结垢引起爆管，将管子割下清除水垢后，就会发现凡是 有垢的地方，均出现因腐蚀形成的不规则凹坑，这种腐蚀称为垢下腐蚀。

大量试验证明，管子的腐蚀与炉水的 pH 值有关。pH 值过低或过高均 会使腐蚀速度加快，当水溶液的pH值为10~12时，腐蚀速度最小；当pH 值大于13时，腐蚀速度明显上升的原因是管子表面的Fe₃O₄保护膜溶于水 溶液而遭到破坏。

锅炉在正常时，炉水的pH值控制在10~12范围内，不应发生腐蚀， 但是当管子内部结垢时，由于水垢的热阻很大，因此水垢下的管壁金属温度 明显升高，使渗透到水垢下的炉水急剧蒸发和浓缩。由于水垢的存在，水垢 下浓缩的炉水不易和炉管内浓度较低的炉水相混合，导致水垢下炉水浓度很 高。炉水高度浓缩后的水质会与浓缩前完全不同。例如，炉水中有游离的 N_aOH（不是由于磷酸三钠水解生成的N_aOH)，会使炉水的pH值大于13, 而导致管子发生碱性腐蚀。

3-12 锅炉为什么要加药？

答：无论采用何种水处理方式，也不能将水中的硬度完全去除，而只能 将水中的硬度降低至一定程度。汽轮机凝汽器铜管泄漏，冷却水漏入凝结水 中，使凝结水硬度增加。换言之，给水中还有少量的钙、镁离子（C_a²⁺、 M_g²⁺)，虽然数量很少，但是，随着炉水的强烈蒸发，给水浓缩很快，炉水 中钙、镁离子的浓度升高，仍然有可能在蒸发受热面上形成水垢。

向炉内加入某种药剂（常用的是磷酸三钠Na₃PO₄）与炉水中的钙、镁 离子生成不黏结在受热面上的水渣，水渣沉淀在水冷壁的下集箱内，可以通 过定期排污的方式将其排出。为了保证炉水中的钙、镁离子全部生成水渣， 炉水中必须维持适当的磷酸根 pH ₄^3-裕量。炉水中加入磷酸三钠还可以防止 金属的晶间腐蚀（苛性脆化）。

3-13 炉水为什么要维持一定碱度？

答：当向炉水内加入磷酸三钠时，与炉水中的钙、镁离子生成难溶的钙 镁磷酸盐，但实践证明磷酸钙仍是一种结垢物质。如果炉水的碱度足够高， 磷酸钙即可转变为不结垢的碱性磷灰石，它是一种水渣，可以通过定期排污的方式排出炉外。炉水碱度太高，会产生汽水共腾，因而汽水分离效果不 好，蒸汽带水。

碱度也不能保持太低，否则，一方面磷酸钙不能转变为不结垢的碱性磷 灰石；另一方面，为了维持较低的碱度，连续排污量必然加大，造成给水和 热量的损失。所以，炉水的碱度必须控制在一定的范围内。

3-14 什么是分段蒸发？有何优点？

答：蒸汽的品质在很大程度上决定于炉水的含盐量。为了获得品质良好 的蒸汽，就必须维持炉水较低的含盐量，这样势必增大排污率，造成热量 和软水的损失。要求获得良好的蒸汽品质与降低排污率存在一定的矛盾。如 果能使大部分蒸汽产生于含盐量较低的炉水中，而在炉水的含盐量最大的地 方排污，就可以使这一矛盾在很大程度上得到解决。分度蒸发就可以达到上 述目的。

把汽包内部分为两个或两个以上的部分，省煤器来的给水进入第一部 分，第一部分的炉水作为第二部分的给水，第二部分的炉水作为第三部分的 给水。第一部分称为净段，第二部分称为第一盐段，第三部分称为第二盐 段。如只分两部分，则分别称为净段和盐段。净段和盐段都有独立的上升 管、下降管组成的循环回路。因为净段的炉水是盐段给水，所以净段的炉水 含盐量较低，锅炉大部分蒸汽是从净段产生的，蒸汽质量较好。盐段炉水的 含盐量很高，从盐段排污可以降低排污率。虽然从盐段产生的蒸汽品质较 差，但是因为盐段产生的蒸汽所占的比例较小，而且可以在盐段采用效率高 的汽水分离设备（如炉外盐段的外置旋风分离器），又因为分段蒸发可在排 污率降低的基础上，使蒸汽的品质提高，所以分段蒸发在大中型锅炉上得到 广泛采用。因为三段蒸发比较复杂，而且效果较二段蒸发提高不多，所以三 段蒸发采用很少。

3-15 什么是炉外盐段？有何优点？

答：凡是在汽包以外的盐段都称为炉外盐段。盐段炉水的含盐量较净段 大得多，如果盐段的汽水分离效果不佳，蒸汽带水，则会严重影响蒸汽品 质。汽包内的旋转分离器汽水分离效果较好，但因受汽包容积的限制，要进 一步提高旋风分离器的汽水分离效果是困难的。盐段设在炉外，有独立的下 降管、下集箱和上升管组成的循环回路，旋风分离器因不受空间的限制，可 以设计得较高，有利于提高盐段的蒸汽品质。由于炉外盐段汽水分离效果 好，因此允许在炉水含盐量较高的情况下工作，即提高了排污水的浓度，降 低了排污率。采用炉外盐段可以防止盐段炉水返回净段，有利于降低净段含盐量，提高分段蒸发效果。

炉外盐段承受着与汽包一样的压力，消耗金属较多，这是炉外盐段的 缺点。 

随着水处理技术的进步，锅炉广泛采用除盐水作为给水，由于水质的提 高，炉外盐段的采用有减少的趋势。

3-16 蒸汽污染的原因是什么？

答：无论何种汽水分离设备都不能完全避免蒸汽带水。汽水分离效果 好，带水少；反之，带水多。炉水的含盐量较给水大得多，蒸汽带水就会使 蒸汽的含盐量增加，这是中低压锅炉蒸汽污染的主要原因。

随着锅炉压力的提高，蒸汽的各种性质逐渐接近炉水，因此，高压和超 高压锅炉的蒸汽还具有溶解某些盐类的能力，炉水中的某些盐类，会转移到 蒸汽中。对于高压锅炉，主要溶解硅酸；对于超高压锅炉，还能溶解一部分 氯化钠和氢氧化钠。因此，高压锅炉蒸汽污染的原因除蒸汽带水外，还由于 高压蒸汽能溶解某些盐类。

3-17 什么是化学临界热负荷？

答：限制锅炉负荷的因素很多，如燃料量、给水量、送吸风量不足等， 当蒸汽流量太大，蒸汽品质不合格时，也必须限制热负荷。在一定的炉水含 盐量下，能保证蒸汽品质合格的最大负荷称为化学临界热负荷。化学临界热 负荷与炉水含盐量有关，当炉水含盐量降低时，化学临界热负荷提高。化学 临界热负荷一般通过现场的热化学试验确定，一般化学临界热负荷总是比锅 炉的额定负荷大20%~30%，并在此前提下确定最大的炉水含盐量，以尽 量减少热量和工质的损失。

3-18 过热器为什么要定期反冲洗？

答：虽然汽包内有汽水分离设备，但饱和蒸汽进入过热器时不可避免地 带有少量的水分，水分在过热器内吸收热量后汽化成蒸汽，炉水中含盐一部 分进入蒸汽，一部分就沉积在过热器管内壁上。虽然蒸汽带的水分很少，但 是炉水中的含盐量较大，运行时间长了，过热器管壁上还是会有一层盐垢。

如果减温器是表面式的，用给水冷却。当减温器泄漏时，给水压力大于 蒸汽压力，给水漏入蒸汽侧，或喷入混合式减温器的减温水含盐量较大（水 处理设备工作不正常，或凝汽器的冷却水漏入凝结水时），都会造成过热器 管内壁结盐垢。汽水分离不良，蒸汽带水结的盐垢一般在过热器入口，而表 面式减温器泄漏或混合式减温器的减温水质量不良结的盐垢，一般在减温器后的高温过热器。

盐垢的导热能力很差，结有盐垢的过热器管壁温度会显著上升，有过热 的危险。因为盐垢一般都溶于水，所以定期从过热器出口集箱上通入给水进 行反冲洗，可将盐垢洗掉。

为了防止反冲洗时有些管子无水通过，反冲洗流量尽可能大些。当取样 分析出入口的含盐量相同或接近时，盐垢基本洗掉，反冲洗可结束。

当过热器管结垢较多时，为了保证清洗效果，应进行过热器管单元式 冲洗。

单元式冲洗不但清洗效果好，而且可查明各管内积盐的多少，可以帮助 分析管内积盐的原因，制订相应的措施。

用水冲洗过热器管只能除掉溶于水的积盐，当需要清除金属腐蚀产物或 其他难溶沉淀物质时，应在锅炉酸洗的同时对过热器进行清洗。

3-19 为什么胀接的锅炉装有苛性脆化指示器，而焊接的锅炉没有？

答：锅炉金属受热面发生苛性脆化必须同时具备三个条件，即金属中存 在超过屈服应力的部位，蒸发受热面发生泄漏，以及由于炉水浓缩造成炉水 中N_aOH的浓度增大。

胀接的锅炉采用专用的胀管器，使炉管产生塑性变形，直径增大而胀接 在汽包或集箱上。胀接时，炉管胀接处承受的应力超过了屈服应力而产生了 塑性变形；如果胀接处泄漏，炉水蒸发，则炉水中的N_aOH浓度升高。这 样，上述三个条件同时具备，就有发生苛性脆化的危险。

为了防止胀接锅炉胀口处的炉水泄漏蒸发，炉水中的N_aOH浓缩发生 苛性脆化，除了向炉内加入磷酸三钠维持相对碱度，即游离N_aOH量与总 含盐量之比小于20％外，还在汽包集箱内或炉外设置苛性脆化指示器。苛 性脆化指示器试样承受超过屈服极限的应力，并人为地产生泄漏，造成炉水 浓缩的条件。定期检查试样有无产生苛性脆化，用以判断是否要停炉检查锅 炉的胀口。

因为焊接的锅炉在正常情况下，不存在超过屈服应力的部位，一般没有 产生苛性脆化的可能性，所以焊接的锅炉一般不设苛性脆化指示器。

3-20 水冷壁管内的水垢是怎样形成的？有什么危害？

答：虽然对给水的含铁量作了规定，在正常运行时给水中含铁量不大， 中压炉＜50mg/L，高压炉＜30mg/L，但由于蒸发，炉水浓缩，含铁量大大 增加。当给水的 pH 因控制不当小于 7时，给水呈酸性，会对管道和设备 生酸性腐蚀，腐蚀产物氧化铁也进入炉水中。凝结水管和给水管都是碳素钢，由于凝汽器气密性差或除氧器除氧效果不好以及机组启停等原因，因此 铁锈随给水进入锅炉是不可避免的，尤其是机组停运后再次启动的初期给水 含铁量是较大的。直流锅炉规定启动初期的两次循环冲洗就是为了排除铁 锈，降低炉水含铁量。

在锅炉蒸发受热面热负荷较大的部位，如火焰中心处水冷壁的向火面， 会形成铁垢。铁垢生成速度与热负荷的平方成正比。割开水冷壁管，可以明 显地看出水冷壁管的向火侧结的垢比背火侧多。铁垢的导热系数较金属小， 使水冷壁管表面的温度升高。导致水冷壁管鼓包，胀粗，以至爆管。另外， 在铁垢下面会形成垢下腐蚀，加速水冷壁管的损坏。