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    天津市英特節能技術有限公司

    TIANJIN INTENT ENERGY-SAVING TECHNOLOGY CO.,LTD

     
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    鍋爐運行中的氧腐蝕及RT-901新型除氧劑的推廣使用

    天津英特節能技術有限公司 技術部


    鍋爐是一種生產蒸汽和熱水的機械設備.在國民經濟中占有重要地位。目前,由于鍋外水處理的普遍運用,鍋爐的結垢現象基本得到控制.而腐蝕問題已成為一個新的課題。在我國,低壓鍋爐的腐蝕問題相當嚴重,直接威脅到鍋爐的安全經濟運行。低壓鍋爐運行中的腐蝕主要是氧腐蝕,由于鍋爐給水中的溶解氧基本上是飽和的.在中性或堿性介質中,勢必發生氧腐蝕。如果鍋爐給水除氧不力,會導致爐體嚴重腐蝕,不僅使鍋爐提早報廢.而且還容易引發各種事故。因此,在認識腐蝕原因的基礎上,采取有效除氧措施,定會產生顯著的社會效益和經濟效益。
    l 低壓鍋爐氧腐蝕的特征及機理
    1.1 氧腐蝕的特征
    低壓鍋爐的腐蝕可以發生在爐前系統、爐本體以及爐后系統。盡管低pH、水垢沉積物及二氧化碳也會造成腐蝕,但給水、爐水或凝結水中氧的存在是腐蝕產生的主要原因。當鍋爐發生氧腐蝕時,在金屬表面形成許多疏密不均的小鼓包,表面顏色由黃褐色到磚紅色不等,次層是黑色粉末,這些都是腐蝕產物。當腐蝕產物脫落后,腐蝕表面呈不規則形狀.并出現深淺不一的凹坑,嚴重部位可產生穿孔。
    1.2 氧腐蝕的機理
    低壓鍋爐的氧腐蝕是一種電化學腐蝕.又稱去極化腐蝕。鍋爐內氧化鐵保護膜,因水質惡化和熱應力等原因而部分被破壞,露出的鋼表面與水、保護膜表面之間形成局部電池,鐵從陽極析出。溶解析出的亞鐵離子,遇溶解氧,會變成氫氧化鐵,腐蝕產物呈沉淀物狀堆積在陽極上。如果呈現這種狀態,則在沉淀物內水的氧濃度與覆蓋在陰極表面上水的氧濃度之間,產生氧濃度差,形成氧濃差電池。成為陽極部分的鐵進一步被溶解,鋼表面加劇腐蝕。
    氧腐蝕的產物是鐵的氧化物,會惡化鍋爐水質和蒸汽品質,導致鍋爐熱效率下降,嚴重時可能發生諸如爆管等事故,威脅鍋爐的安全運行。
    2 影響氧腐蝕的主要因素
    2.1 水中溶解氧含量的影響
    溶解氧是一種去極化劑,會引起金屬腐蝕,在水中的氧含量越多,腐蝕就越嚴重。有資料表明:當溶解氧質量分數在1.0×10-8時.氧腐蝕速度為0.03mm/a;而當溶解氧質量分數在8×10-6 時,氧腐蝕速度為1.2 mm/a,將大大縮短鍋爐的使用壽命。
    2.2 水的pH 的影響
    當鍋水的pH≤7時,主要發生酸腐蝕,在有溶解氧時,氧腐蝕和酸腐蝕互相促進,加重了金屬的腐蝕:當pH在7~10時,氫離子對金屬保護膜的破壞導致溶解氧向金屬表面擴散,發生吸氧反應,加速了氧腐蝕;當pH在10~12時,OH-離子在金屬表面形成穩定的保護膜,起到緩蝕作用,從而減緩氧的腐蝕。
    2.3 水中溶解鹽的影響
    鍋爐水中的溶解鹽對氧腐蝕有顯著影響,其中氯離子(cl-)和硫酸根離子(SO42-)的影響最大,它會破壞金屬表面的保護膜,從而使氧腐蝕加快。因此,當氯離子和硫酸根離子等濃度高時.必須嚴格進行脫氧處理。
    3 氧腐蝕的危害
    在低壓鍋爐中,由于沒有除氧設備或除氧設備運行不良,給水中的含氧量往往很高.有時甚至達到飽和狀態。尤其是熱水鍋爐,由于給水循環量較大,其氧腐蝕要比蒸汽鍋爐更為嚴重。正常情況下鍋爐使用壽命>30 a,而給水的溶解氧一旦進入鍋爐,氧幾乎全部消耗在金屬腐蝕上。例如一臺6.5 t/h鍋爐,不考慮外壁的腐蝕與磨損,單是內壁的氧腐蝕.只需6~7 a即可將爐管腐蝕光。而且氧腐蝕是局部腐蝕,如果腐蝕只集中于20%的受熱面上,則只需一
    一年多可將爐管腐蝕穿透。
    4 新型鍋爐除氧劑的原理與應用
    國家標準GB 1576—2001中規定:采用鍋外化學水處理的蒸汽鍋爐,當額定蒸發量≥6 t/h時給水應除氧;采用鍋外化學水處理的熱水鍋爐,當額定功率≥4.2 MW 時給水應除氧,并通過補加藥劑使鍋水的pH控制在10~12。
    工業鍋爐采用的除氧方法有化學除氧、解吸除氧、真空除氧和熱力除氧等,但真正適用于低壓鍋爐的除氧方法是應用除氧劑的化學除氧。鍋爐除氧劑是還原水中溶解氧、抑制氧腐蝕的藥劑,它具備下列條件:(1)對氧還原性強的物質;(2)除氧劑和氧反應的生成物,或除氧劑本身熱分解的生成物,不會對整個系統產生不良影響:(3)除氧劑應無毒或低毒。
    國外公司自20世紀70年代以來就進行新型除氧劑的研究開發工作。近年來,國內在新型除氧劑的開發應用上也取得較大進展,相繼開發了肟類和異抗壞血酸等除氧劑。
    4.1 RT-901鍋爐除氧劑的除氧機理
    RT-901除氧劑是由有機磷酸阻垢劑、吸附分散劑、有機淤渣調節劑和有機除氧劑等復配而成,其除氧和緩蝕主要通過有機除氧劑RR實現的。RR具有低用量、低毒性、排放無污染以及對鍋爐水汽系統無不良影響等優點。RR具有較強還原性,與水中溶解氧反應速度快,除氧較完全,可大大降低給水中溶解氧的含量;它能夠在鋼表面形成良好的氧化物保護膜,
    鈍化金屬表面,有效地延緩鍋爐的腐蝕;它能夠降低給水的含鐵量.防止鍋爐因氧化鐵沉積而引起金屬管過熱和腐蝕損壞。
    低壓蒸汽鍋爐現場試驗表明:使用RT-901除氧劑后測定爐水中的溶解氧質量分數<5×10-9 ,遠遠低于國標GB 1576-1996規定≤5.0×10-8的要求.
    4.2 RT-901鍋爐除氧劑的應用
    4.2.1 RT-901用于低壓蒸汽鍋爐除氧
    RT-901除氧劑在天津染化五廠、天津染化八廠等單位鍋爐中應用,加藥質量分數為1.0×10-4 ,給水為軟化水。具體腐蝕掛片數據見表1。
    表1數據表明:蒸汽鍋爐使用RT-901除氧劑.腐蝕率低于國家規定標準0.125 mm/a。這就表明它能夠有效去除水中溶解氧,鈍化金屬表面,防止鍋爐的腐蝕。三家單位在使用過程中腐蝕速率的差異可能是由于管理水平和加藥控制水平的差別造成的。通過實際應用檢查看,使用除氧劑前鍋爐氧腐蝕相當嚴重,使用后均取得良好的效果。
    4.2.2 RT-901除氧劑用于熱水鍋爐除氧
    RT-901除氧劑兼有阻垢和除氧的雙重作用,應用在熱水鍋爐中效果也很好。熱水鍋爐除氧,通常采用亞硫酸鹽.使用過程中由于不易連續操作和加藥的不均勻性,嚴重影響使用效果。RT-901除氧劑是一種溶于水、無毒、不會增加溶固量的有機除氧劑,它加藥均勻,使用方便。
    在模擬熱水鍋爐實驗裝置上進行了RT-901的應用試驗。試驗條件:天津自來水,試驗溫度100℃,試驗時間96 h,水容量7.2 L。試驗結果見表2。
    表2數據表明.熱水鍋爐使用RT-901除氧劑腐蝕率低于規定標準0.125 mm/a。RT-901除氧劑的效果在實際應用中也得到驗證。其在天津市紅橋區某公司兩臺DZL一4型熱水鍋爐中使用,一個采暖期過后進行停爐檢查。爐內各處完好如初,沒有發現任何氧腐蝕現象。
    5 鍋爐除氧對鍋爐安全經濟運行的意義
    實踐證明,低壓鍋爐給水系統的氧腐蝕是鍋爐發生事故,造成經濟損失的主要原因。如果不采取除氧措施,將會造成爐體的嚴重腐蝕,腐蝕產物會引起熱力設備結垢或積鹽,導致熱效率下降.不僅使鍋爐提早報廢,而且嚴重時會發生事故。據不完全統計,我國有約40%的爐存在不同程度的氧腐蝕,每年因氧腐蝕造成報廢的中小型低壓鍋爐近千臺。眾所周知,鍋爐的價值很高,鍋爐安裝以及腐蝕引起的更換部件的費用也十分驚人,而由于停爐和鍋爐事故所造成的損失更是不可估量。因此,實施鍋爐給水除氧處理,保護鍋爐免遭損壞對保證鍋爐安全經濟運行,提高企業經濟效益是至關重要的。
    6 結論
    低壓鍋爐運行中的腐蝕主要是氧腐蝕,它直接威脅鍋爐的安全運行。因此正確認識鍋爐氧腐蝕的特征、機理和影響因素,采取有效的除氧措施,有著重要的社會效益和經濟效益。新型鍋爐除氧劑RT-901除氧效果明顯,能夠有效地控制鍋爐的氧腐蝕,延長鍋爐使用壽命,減少設備投資,保證鍋爐安全經濟運行。

     

    天津英特節能技術有限公司生產銷售系列除氧劑 RT-901 RT-902  RT-903



     


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