鍋爐化學清洗技術問答題集

1、鍋爐化學清洗技術問答題集一、鍋爐設備結構及其特點部分1、什么叫鍋爐?電站鍋爐設備的結構由哪兩部分組成？分別包括那些設備內容？鍋爐化學清洗所講的爐本體包括哪些設備內容？1.1鍋爐時產生蒸汽的裝置。由盛水的鋼制容器和燒火輔助（煤、重油、輕柴油烴氣及核為燃料）系統組成。用它產生的蒸汽來取暖、開動蒸汽機、汽輪發(fā)電機等用處。1.2電站鍋爐設備接垢一般由鍋爐本體和鍋爐輔助設備系統兩部分組成。鍋爐本體包括：爐膛、燃燒器、水冷壁、爐墻、過熱器、省煤器、再熱器、汽包或啟動分離器、下降管、聯箱及其連結管道等主要設備部件構成爐本體；鍋爐烘火用的、排煙塵用的輔助設備系統由制粉設備（磨煤機、給煤機、排粉機、粗細粉分離器

2、、送煤粉管道、烴燒器等）、送風裝置、引風裝置、給水裝置（含鍋爐給水、給水管計省煤器及相應 管系）、燃燒供應裝置、除塵及煙氣妥硫、脫硝裝置、除塵除灰裝置及自動控制和監(jiān)測裝置等八個部分組成。1.3鍋爐化學清洗所謂的爐本體包括部分高壓給水管道、省煤器、汽包或直流爐的啟動汽水分離器、下降管、水冷壁管、上下聯箱集及其連接管系 可不包括屏式、高低段過熱器及冷熱段再熱器等部件。2、電站鍋爐按鍋爐結構中有無（鍋筒）分類，有哪幾種鍋爐？2.1鍋爐分汽包爐和直流爐兩大類。汽包爐又分旋風爐、流化床鍋爐、單汽包鍋爐、雙汽包鍋爐、。單汽包鍋爐又分自然循環(huán)汽包爐和強制循環(huán)汽包爐，旋風爐設備結構較復雜，四角均有四個旋風筒而

3、得名，劃分清洗系統較難，雙汽包爐一般都有爐水泵。2.2直流鍋爐一般分為五中類型:垂直多次上升管屏式本生鍋爐，又稱三上兩下的直流爐，天津、上海電廠有此鍋爐。UP直流爐（型布置爐膛中間設有雙水冷壁，如望亭#12、#13爐、河南姚店電廠等。拉姆全式直流爐，即水平回繞式直流爐，如秦嶺電廠#2爐（410t/h）。塔式直流爐，如方寶山、綏中、南豐華能、福建后石、章州及上海外高橋（900MW）等電廠。水平圍繞式的塔式直流爐，近幾年我國太倉、寧波、平圩等電廠建了一批超臨街、超超臨界（玉環(huán)電廠）直流爐。3、 電站鍋爐按主蒸汽壓力等極分類是如何劃分的？3.1鍋爐壓力等級是以鍋爐主蒸汽門前的壓力等級來確定鍋爐壓力等

4、級：低壓爐：1.28MPa(13kg/cm2)中壓爐：在2.453.8 MPa(2539kg/cm2)超高壓爐：13.73 MPa亞臨界爐：16.67MPa超臨界爐：22.07MPa超超臨界爐：25.004、我國鍋爐制造廠家鍋爐型號的含意是什么？4.1例如SG400/13.73550/5501型鍋爐 表示鍋爐廠家的漢語拼音縮寫：即上海鍋爐廠 鍋爐的額定蒸發(fā)量（400t/h） 主蒸汽門前（主蒸汽或蒸汽）的壓力（13.73 MPa） 過熱蒸汽溫度550 再熱蒸汽溫度550 超高壓自然循環(huán)鍋爐第一設計序號5、什么叫做自然循環(huán)鍋爐和強制循環(huán)鍋爐？5.1自然循環(huán)鍋爐一般指汽包爐，它是靠水和汽水混合物的溫

5、度差產生的動力形成的自然循環(huán)的。水有一次或多次循環(huán)產生相應壓力的飽和蒸汽經再過熱后而被送去作功的鍋爐。若燃料是煤，則叫做自然循環(huán)燃煤汽包爐，依次類推。5.2對何種鍋爐而言，隨著鍋爐壓力增加，則水和和汽水混合物的密度差就越小，其推動力就越小，這個壓頭被稱為流動壓頭，當汽包鍋爐的壓力17.64Mpa（180kg/c）時，設計采用強制循環(huán)，為了降低鍋爐成本造價，設計單位近期研究認為，降低水冷壁管的阻力，改為羅紋水冷壁管，鍋爐蒸汽壓力為17.6Mpa（汽包壓力為19.1Mpa）時仍設計了自然循環(huán)汽包爐。6什么是鍋爐水冷壁，其作用是什么？6.1在鍋爐爐膛周圍布置了許多管子，把爐膛密封起來管子叫水冷壁。6

6、.2水冷壁作用有二，一是保護爐墻不受損壞，二是吸收熱量使水汽化。7、什么叫鍋爐省煤器，其作用是什么？7.1省煤器就是有效地利用鍋爐低溫煙道氣熱量對給水加熱的一種熱交換器。7.2 省煤器的作用有五點：吸收鍋爐尾部低溫煙氣的熱量對給水進行加熱；降低排煙溫度，減少煙氣的熱損失；提高鍋爐熱效率，節(jié)省燃料；提高給水溫度；減少汽包壁的壁溫和拉應力。8、鍋筒（汽包）的作用是什么？8.1汽包是匯集給水、爐水飽和蒸汽及供出蒸汽的圓筒容器，它與下降管、聯箱、水冷壁管組成汽水系統，還接收省煤器來的給水，為過熱器提供飽和蒸汽，有的汽包還給除灰渣處提供蒸汽。它是鍋爐給水加熱、蒸發(fā)和過熱三個階段連結的樞紐，汽包內設有各種

7、設備，以凈化和提高蒸汽質量。如汽水分離裝置去處蒸汽中的含鹽的水滴，清洗裝置去掉蒸汽中的溶鹽，連排去掉水中的含鹽量，爐內加藥以減少爐垢的產生，事故放水管防止水位過高而發(fā)生事故，下降管中的水是造成汽水、水自然循環(huán)的動力，火災下降管下部設置爐水泵強制水、水汽循環(huán)，汽包內還設再循環(huán)管有利于鍋爐啟動，下降管和再循環(huán)管之間引入虹吸管，總之汽包內設置的20多種裝置，歸根到底為獲得優(yōu)良的水汽質量和汽包的安全。9、國產鍋爐本題材質是什么材料名稱HG-410/9.8-1HG-670/13.7-1HG-2023/17.6HG-2008/16.8-MSG-2028/17.47汽包（上/下）22G、22A、BHW351

8、4MnMoV18MnMoNb BHW35SA-229SA-229SA-229省煤器st4520Ast4520G20A20GSA210C20G水冷壁20ASA-210AL15CrMoSA-210AL聯箱15CrMoV15CrMoSA-106B15CrMo/12CrMoVGSA-106B過熱器12CrMoVsiTiB鋼102( Cr2MoVsiTiB)超臨界直流爐SG-1913/25.4HG-1970/25.4-YM4(直流爐)HG-1018/186-YM13（強制汽包爐）2650/25-KT（超臨界直流爐）省煤器SA516Cr-70SA210C該直流爐所用材質與SG-1913/25.4基本相同2

9、0G20碳鋼水冷壁管SA2BT12SA-210C12CrMoV12CrMoV高壓加熱器管束SA556 CrC2殼體SA556 Cr-70汽側SA556 CrC2過熱器及集箱SA-213T91SA-335T91SA-213T23SA-213TP347（奧）12CrMoG15CrMoVGSA213TP347H（奧）1Cr18NiTi12Cr18Ni12Ti（奧）12CrMoV屏再熱器及集箱SA-335P91（奧）SA-213TP347H（奧）SA-213T91（奧）SA-335P91（奧）SA213TP304H（奧）12CrMoVG12Cr1MoVGSA213T9112Cr18Ni12Ti（奧）1

10、5MnSi15CrMo1V主給水管1Cr18Ni9Ti15MnSi注解：超高壓及以下的汽包爐汽包鋼有：15g、20g、22g、12Mng、16Mng、15MgVg、14MnMOVg(13HW35鋼) 、14MnMoVBReg、18MnMoNbg、14CrMnVB電站鍋爐常用鋼的鋼號有：20鋼，20A， 12CrMo，12Cr1Mo，12MoVWBSIRE（無鉻8號），12Cr3MoVSiTiB（11）、10CrMo910，X20CrMoWV121（F11），14Cr14Ni14W2Ni及Mn17CrMoVN6B，1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11N6，OX18H9（蘇）

11、,TP304H（美奧式體），SUS304HTP（日）、A213TP321（美奧式體），A213TP347H（美奧式體），SUS312HTP（日），SUSHTP（日）、1X18H9T（R/T）（蘇），1X18H9B（蘇），SA213T12，SA556CrC2，SA688TP304鋼。10、在電站鍋爐化學清洗中，不銹鋼中的半奧氏體鋼、馬氏體奧氏鋼、敏化奧氏體鋼占有很重要的位置，特別在選擇清洗介質、緩蝕劑及助劑時尤為重要，否則會對鍋爐設備起嚴重破壞性。無疑應引起化學清洗工作者的高度重視。在這里界定下什么是奧氏體鋼、敏化奧氏體鋼？在什么情況下使不銹鋼產生點蝕，晶間腐蝕及應力腐蝕破壞稱不銹鋼的氫脆10.

12、1鍋爐設備部件的材質，對選用化學清洗介質的均有一定的要求和限制，主要考察它溶垢能力強，對鋼腐蝕速度低不損壞設備，價廉，貨源廣，容易得到，對環(huán)境污染小。一般講采用鹽酸清洗介質清洗碳鋼，低合金鋼較為適用，不會出現設備問題。但是，對不銹鋼的奧氏體鋼，敏化奧氏體不適用，特別對敏化奧氏體鋼就更不適用。因為奧氏體鋼主要成分中含有NiCr，它可以在鋼表面形成耐腐蝕性好的氧化性保護摸和鋼本身的高溫強度，當壁溫超過620或汽水壓力的飽和溫度達到或超過1.28MPa對應的溫度，壓力時其強熱性，抗氧化性能下降，將 到鹵素元素和S元素的破壞。它們常會在鋼表面膜的缺陷處及鋼結構內的空穴滲透到奧氏體內部發(fā)生晶間腐蝕，應力

13、腐蝕及穿晶腐蝕，二者又稱晶間應力腐蝕破裂，又叫穿晶應力腐蝕破裂，對敏化奧氏體鋼和應力集中的部位（彎頭、交換器出口管口）最易發(fā)生晶間腐蝕，晶間應力腐蝕破壞。因此不能用易產生晶間腐蝕的敏感離子Cl-、F-及S元素為介質作為奧氏體鋼的清洗介質。我可以肯定告訴化學清洗工作者，電站鍋爐在 壓力及以上的鍋爐設備的高壓給水閥門的閥捍、閥瓣均有奧氏體鋼，特別是未經過熱器，高溫段再熱器及出口，一般是奧氏體鋼和敏化奧氏體鋼。應當指出的是高壓給水閘閥，短時間偶爾用鹽酸清洗，清洗后大量水沖洗使氯離子合格（20mg/L）是可以的，但是對于高溫高壓乃至超高壓亞臨界及以上的過熱器，再熱器設備，絕對不允許有鹵素離子和S元素的

14、清洗介質進行清洗。因為當運行溫度300時的過熱器，再熱器的鋼部件，遇到匹配的腐蝕介質如Cl-、OH-等，就會發(fā)生點蝕，晶間腐蝕和應力腐蝕破壞，造成奧氏體不銹鋼的損壞，對敏化奧氏體鋼最易發(fā)生。10.2什么是奧氏體不銹鋼呢？從鋼的成分中Ni、Cr含量大小而定，中國鋼材標準中，當鋼成分中Cr16%，Ni8%；美國鋼成分中Cr16%、Ni6%，英國認為含Ni10% 、Cr16%為奧氏體不銹鋼。中國奧氏體不銹鋼：OCr18Ni10，1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni12，2Cr13Mn9Ni4，1Cr18Mn8Ni15、1Cr18Ni9，1Cr18Ni11N6，1Cr18NiMo2Ti，Cr5Mo美國

15、奧氏體不銹鋼：（USA）TP304，304L，305，316L，317，317L，321，347H，309H日本奧氏體不銹鋼：（SUS）304HTP，312HTP，302，304，304L，316，316L，316N等30余種。蘇聯奧氏體不銹鋼：OX18H10，00N18H10，0X18H9，1X18H9B，1X18H9T（R/T）等。除奧氏體鋼外，還半奧氏體鋼，馬氏體奧氏體鋼，特殊奧氏體鋼（Ni13%，Cr17%）10.3什么是敏化奧氏體鋼，含Ni，Cr奧氏體鋼，在制造、安裝運行及檢修過程中，若經過450800范圍內加熱后而被稱為敏化奧氏體不銹鋼。再高溫300的純水中，只要含氧0.2mg/L

16、，氯0.2mg/L，就能引起敏化奧氏體鋼的晶間應力腐蝕破裂，是十分危險的，應引起化學工作者的高度重視。10.4關于TP316奧氏體不銹鋼，作為凝汽器采用不銹鋼管冷卻過程中，再4555含氧量613mg/L，Cl：1030mg/L，循環(huán)冷卻過程中，未發(fā)現TP316L不銹鋼晶間應力腐蝕破裂，而再0.781.28MPa超高壓機組高壓加熱器汽側不銹鋼鋼管發(fā)生晶間腐蝕破裂，破裂原因，給水中Cl離子滲入到高壓給水加熱器汽側所致。至于汽中含氯離子氫氧根離子多少未見到數據，之后因市場經濟、資金原因未進一步研究?？傊?，殘留再過熱器，再熱器設備系統中，當運行溫度300，鋼管有殘余應力，水及水汽中會有匹配的Cl-、O

17、H-條件下奧氏體、特別是敏化奧氏體不銹鋼最易產生晶間應力腐蝕破裂。機組熱力系統化學清洗時應注意這一問題產生的后果。當采用眾所周知的檸檬酸單銨、EDTA-2Na、EDTA(NH4)2清洗含奧氏體不銹鋼或敏化奧氏體不銹鋼時,也不能掉以輕心,若清洗液中引入鹵素離子、S元素時,當離子濃度達到某一值時,也會發(fā)生晶間應力腐蝕破裂,當EDTA-2Na清洗液中Fe3+濃度達到某一值(mg/L級)也會對鋼產生點蝕,含普通碳素鋼在內。11、什么叫直流鍋爐?目前有哪種類型的直流爐?11.1自然循環(huán)汽包爐的水冷壁管內水和汽水混合的流動是靠下降管內的水和水冷壁管的汽水的密度差作動力的。直流鍋爐是沒有汽包和供水用的下降管

18、,而是靠給水泵或輔助水泵將給水送入受熱面的管束內,在其中加熱、蒸發(fā),并過熱,最后送出合格的蒸汽至氣輪機做功。11.2直流鍋爐始于二十世紀3040年代，廣泛應用還是在六十年代左右的事。1960年上海鍋爐自行設計出我國第一臺220t/h高溫、高壓直流爐，之后上海鍋爐廠、哈鍋相繼設計出并投入運營的SG220/9.8-540/1、SG400/13.7-555/555、HG400/13.7-555/555(13.7超高壓)、HG935/16.7-570/570、SG-100/16.7-571/571、SG-2028/17.5-M907、SG-230/9.8-555/、HG-410/13.7-540/54

19、0、SG-2788/25.4、SG-3180/25.4、-2650/25.4、 -3950/25-555/555、-1650/25.0-545/545、HG-1970/25.4-YM4，我國超超臨界直流鍋爐有SG-3052.2/27.6-605/603、DG-3127.2/26.3、HG-3127.2/26.25、HG-2953/27.46-YM1。12、什么是直流爐的啟動分離器?在鍋爐化學清洗中起什么作用?清洗系統設計時對其有何要求?12.1直流鍋爐啟動分離器的數量由鍋爐容量大小和啟動分離器容量大小而決定的。鍋爐啟動初期，水冷壁和聯箱出來的飽和蒸干度小于25%或小于等于30%BMCR而進入啟

20、動分離器。分離器頂部引出的飽和蒸汽是啟動分離器進行汽水分離后的蒸汽而進入頂棚過熱器的入口聯箱，當水冷壁出口飽和蒸汽的干度25%或運行共況30%BMCR時,飽和蒸汽不進入啟動分離器而直接進入頂棚過熱器入口聯箱，繼續(xù)過熱后進入主蒸汽管道。啟動分離器結構一般有三種情況:對UP直流鍋爐而言: 啟動分離器進入管水冷壁出口聯箱來的飽和蒸汽;頂部是已分離后的蒸汽去頂棚過熱器; 啟動分離器汽側壁上引出三根管,分別去高壓加熱器汽側、除氧水箱的上部及凝汽器(冷凝器); 啟動分離器水側壁上引出三根管,分別去除氧水箱下部、疏水擴容器及冷凝器。對下部螺紋管圈上部垂直水冷壁管屏的HG-1970/25.4直流鍋爐啟動分離器

21、有四個,其分離器底部的飽和水進入公用的貯水箱爐水循環(huán)泵省煤器入口管。對于SG-1913/25.4-M950直流爐的啟動 疏水擴容器分離器有兩個, 啟動分離器汽側進入管4根,汽出水管2根,底部飽和水進入貯水球體,進而分兩路,分別進入大氣式擴容器貯水箱冷凝器,另一路進入除氧器水箱高壓加熱器等工質回收。作為直流機組鍋爐化學清洗工作者,設計清洗系統前必須搞清楚直流爐啟動分離器、貯水箱及擴容器的連接、結構是十分重要的，每臺不同型號的直流鍋爐，啟動分離器結構不完全一樣的，切記住這一點。13、電站鍋爐主蒸汽壓力大于等于9.8MPa及以上的汽包爐本體清洗范圍包括哪幾個部位?13.1化學清洗范圍包括:部分高壓給

22、水管、省煤器管屏及其聯箱和連接管、汽包內壁(1/2)、下降管(下水管)、水冷壁管及其聯箱和連接管及臨時管路。14、電站鍋爐主蒸汽壓力大于等于9.8MPa及以上的直流爐本體清洗范圍包括哪幾個部位?14.1化學清洗范圍包括:部分給水管、省煤器進出口聯箱及連接管、上、下螺紋管屏、垂直管屏水冷壁管及其聯箱和連接管、啟動分離器、貯水箱及大氣擴容器前的管線及臨時管線。應當指出:UP直流爐啟動分離器之后無貯水箱, 分離器下部就是水箱、和汽包一樣, 啟動分離器出水管直接與擴容器相連通。塔式直流爐主蒸汽壓力22.07MPa及以上的超臨界、超超臨界的直流爐，一般除氧氣無除氧頭，采用聯合水處理。15電站機組亞臨界以

23、下的汽包爐、直流爐的爐前系統化學清洗范圍包括有哪幾個部分？而亞臨界及以上的汽包爐、直流爐呢？15.1清洗范圍有高低壓給水管線，低壓加熱器及軸封加熱器的水側，對于高壓加熱器的水側、汽側無特殊情況下進行酸洗，僅進行堿洗，當系統較干凈時，有的電廠對汽包鍋爐的爐前系統就不進行堿洗，機組啟動帶負荷試運行中汽水品質優(yōu)良。15.2對于亞臨界及以上的汽包爐、直流爐的爐前系統化學清洗范圍視情況而定，一般情況對高低壓給水管線、高低壓加熱器及軸封加熱器水側、凝汽器汽側進行堿洗；對600MW及以上的機組鍋爐的爐前系統，除上述系統設備進行堿洗外，還對高低壓加熱器的汽側進行堿洗，以防止機組空負荷，帶負荷及168小時試運時

24、，水汽中硅鐵不合格。為此，高壓給水設備系統不進行有機酸或EDTA酸洗鈍化。應當指出高加汽側不進行化學清洗。三、 鍋爐化學清洗定義，名詞及目的等方面的技術問答3.1什么叫化學清洗?答:鍋爐化學清洗或化學清洗就是用相關的化學藥品水溶液,以清除鍋爐水汽系統或其它金屬容器設備系統內的各種沉積物使其受熱面內表面清潔,致使活潑的金屬表面上形成良好的保護膜或鈍化膜。3.2鍋爐化學清洗的目的是什么?答:可以使機組熱力設備系統受熱面內表面清潔,防止受熱面因腐蝕結垢而引起的事故;提高機組或供汽方的水汽質量的重要措施之一;提高機組的安全系數,是機組安全經濟運行的可靠保證;化學清洗可節(jié)能、節(jié)水、提高機組的熱效率，降低

25、排煙溫度，有利于脫硫、脫硝，減少大氣污染，在金屬表面形成保護膜，減少腐蝕，可提高設備的使用壽命。、3.3什么是鍋爐熱效率?化學清洗與熱效率有何關系?答:鍋爐熱效率是指水和蒸氣吸收的熱量占送入鍋爐全部熱量的百分比.用公式表示即: 汽水吸收熱量 = - ×100%9) 燃料提供的全部熱量電站鍋爐的熱效率一般在9095%,化學清洗提高運行熱效率1.02.0%.工業(yè)鍋爐的熱效率一般在6085%,化學清洗提高運行熱效率1530%.民用鍋爐的熱效率一般在4060%,化學清洗提高運行熱效率更多.3.4堿洗或堿煮的目的是什么,二者有什么區(qū)別答:簡單地講,除硅、除油、濕潤金屬表面的垢層,改變金屬表面與

26、垢表面間的電位，從而改變了表面張力，是垢的去除變的容易了，堿洗和堿煮都具備者三個功能，適用于新建鍋爐啟動前的堿洗。對于運行爐垢就不同了，當垢中含有Ca、Mg的硫酸鹽水垢時，單靠堿洗是不行的，必須使其轉化成可溶的Mg（OH）2、Mg（PO4）2、Ca（OH）2，在后續(xù)的酸洗工藝中可除去。3.5堿洗過程中進行除油,除硅,進而使難溶與酸的Ca、Mg的硫酸鹽轉化成可溶鹽,主要反應方程式是什么?答:堿洗除油,堿和油發(fā)生皂化作用,反應式如下:(C17H35COO)2C3H53NaOH3C17H35COONaC3H5(OH)3式中NaOH既可以是堿洗液的主要藥劑之一,也可以磷酸鹽水解產生的.除硅除銹反應式如

27、下NaPO4H2ONa2HPO4NaOHNa2HPO4H2ONaH2PO4NaOHSiO22NaOHNaSiO3H2O2O32NaOHNa2 Fe2 O4H2O 煮爐難溶的Ca、Mg的硫酸鹽轉化成可溶于酸的Na2SO4、Ca3(PO4)2、Mg3（PO4）2、Ca (OH)2和 Mg (OH)23CaSO42NaPO4Ca3（PO4）2Na2SO4MgSO4+NaOH Mg(OH)2+Na2SO4CaSO4+NaOH Ca(OH)2+ Na2SO4MgSO4+2Na3PO4Mg3(PO4)2+ Na2SO4CaSO4 +Na2CO3 CaCO3+ Na2SO4MgSO4+ Na2CO3MgCO

28、3+ Na2SO4CaSiO3+ Na2CO3Ca2CO3+ Na2SiO3MgSiO3+Na2CO3Mg2CO3+ Na2SiO33.6當運行爐爐垢中以Fe3O4垢為主時，任何酸性清洗液中Fe3+濃度（g/L）如何計算或估算呢？答：酸液中Fe3+濃度可按下式計算：C Fe3+=1.93×10-3×/d（1）式中： C Fe3 +酸洗液中Fe3+離子濃度，（g/L） Fe3O4，g/ d 管子直徑，m3.7緩蝕劑的定義是什么?答：在腐蝕介質中添加少量的不參加反應得可使金屬的腐蝕速率明顯降低的物質。3.8什么是腐蝕速率呢？答：金屬的腐蝕程度可以由試樣被腐蝕后重量減少的量（g）

29、與其試樣的面積（）和腐蝕時間（h）的比值來評定的，即腐蝕速率=（W前-W后）/S·h（g/·h）3.9什么是緩蝕效率呢？其公式是什么？答：在腐蝕環(huán)境條件下，未加緩蝕劑的試樣腐蝕速率與添加緩蝕劑后的試樣腐蝕速率之差占未加緩蝕劑的腐蝕性速率的百分比。其計算公式如下：=（V未-V加）/ V未·100%式中： 緩蝕劑對金屬的緩蝕速率（%） V未試樣在未加緩蝕劑俄腐蝕環(huán)境中的腐蝕速率 V加試樣在加了緩蝕劑俄腐蝕環(huán)境中的腐蝕速率3.10金屬鈍化定義是什么？答：金屬在鈍化劑或陽極外加電流的工藝條件下，使金屬從活潑狀態(tài)轉化為鈍態(tài)的過程稱之為鈍化。3.11鍋爐化學清洗反應過程是什么

30、？答：化學清洗反應過程可歸納為：它是電化學和化學反應為主，機械能為副的一個全過程。在清洗過程的后期能在清潔的活潑的金屬表面形成完整的、致密的、暫時性的鈍化膜或保護膜。3.12酸洗液中Fe3+離子對鋼鐵腐蝕主要危害是什么？目前電站鍋爐酸洗時用那些還原劑來擬制Fe3+離子對鋼鐵腐蝕？答（1）酸液中Fe3+離子濃度高時，對鋼產生局部腐蝕和嚴重點蝕，是酸洗工作一個大忌。當酸洗液中Fe3+離子濃度高達1.0g/L時，鋼鐵腐蝕速率是無緩蝕劑條件下的腐蝕速率的2倍，是有緩蝕劑的腐蝕速率的4060倍，在鹽酸溶液HcL：5%，21。緩蝕劑：0.20.3%時，當酸洗液中Fe3+：2400mg/L時，測定腐蝕速率和

31、無緩蝕劑時腐蝕速率基本一樣，是多么可怕的數據，且在指示片上產生局部腐蝕和點蝕。為防止國產緩蝕劑抑制Fe3+離子效率差，僅500mg/L，是可以的，所以運行爐酸洗時，往往向酸洗液中添加還原劑的原因。（2）國內電站鍋爐酸洗時，常用的還原劑有：Na2SO4、Zncl2、N2H4·H2O、次五磷酸、NH4HF2、（NH4）F2、氫硫荃醋酸及異抗壞血酸鈉，應當指出硫氰酸銨也是很好的還原劑及銅離子隱蔽劑，因為有毒，與強氧化劑可產生劇毒的氫氰酸，在常溫下，其蒸汽是無形殺手，所以不再使用。添加還原劑的目的是使酸洗液中Fe3+含量不應大于300mg/L。3.13鍋爐酸洗過程中酸液中Fe3+離子是如何變

32、遷的?究竟什么時間加還原劑和銅離子隱蔽劑呢？答：（1）在國外運行爐鹽酸清洗過程中在酸洗嬰兒期，測得Fe3+離子高峰值在30005000mg/L，在國內運行爐鹽酸酸洗時，在酸洗嬰兒期（酸洗剛開始015分鐘時間內）也測出Fe3+離子高峰值在15003000mg/L，在有還原劑條件下，隨著酸洗時間的增加，Fe3+濃度逐步降至0500mg/L；當流速為0.05m/s時，Fe3+在酸洗中出現5h，流速：0.25m/s時，出現2h，隨著流速增加，Fe3+濃度逐步降低。（2）當運行爐垢中含銅垢高時（5%），特別金屬含銅多時，在酸洗初期先加銅離子絡合劑（隱蔽劑），向系統中每隔510分鐘加還原劑，二者劑量應是計

33、劃量的二分之一，這是因為Fe3+，Cu2+離子雖對鋼產生附加腐蝕，是不利一個方面；由于兩種離子電位高于銅電位，鐵電位，利用它的電位高的優(yōu)勢，把金屬銅轉化成銅離子，即：Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+ 、Cu+Cu2+ 2 Cu+ ，這樣既能除金屬銅，又能節(jié)省藥品一舉兩得，酸洗初期為防止先進入酸洗液中的CuO2、CuO及Fe3O4和Fe2O3中的Fe3+、Cu2+、Cu+對鋼的附加腐蝕，所以先加部分銅的絡合劑和還原劑的道理就在這里，因為這樣處理，鋼的腐蝕速率不僅低而且除垢速度快，這也是我在運行爐除銅鐵乃至硅垢一類貢獻，提供各位同行，供參考。所以為達到此目的，充分利用NH4HF2既能除硅，有能做

34、還原劑，一般情況排在銅隱蔽劑前面加入，是有益的。應當指出，基建爐酸洗時，剛開始時，得把還原劑、除硅劑同時加入計劃量一半，酸洗1h后再加入另一半藥量。研究表明，在HCL中采用SnCL2做還原劑時，按下列反反應方程式計算SnCL2的添加量為1:2，即Fe3+為1mg/L需SnCL2量為2.05mg/L。對運行爐而言，還原劑有效劑量是通過小型試驗而確定的，選擇高效緩蝕劑，具有抑制Fe3+參與去極化過程的能力，或抑制陽極過程的緩蝕劑，此類緩蝕劑中含有MBT系列中“巰基苯并噻唑”，美國的odigtng-95等，均能使酸洗中Fe3+500mg/L的抑制作用。試研究表明在5.9%HCL、50Fe3+:500

35、mg/L中添加SnCL2僅減少腐蝕61.5%，而添加1% NH4HF2，可降低腐蝕速度（率）達84%以上，在16h內可達最低值，腐蝕速率4.0g/m2.h，對較差還原劑、N2H4、異抗壞血酸鈉可能反應更好。對于垢中含CuO5%，不采用氨洗銅，或在酸洗液中添加(NH2)2CS、異抗壞血酸鈉（0.20%）、烏洛托品（(CH2)6H4）及NH4SCN（有毒）是有效方法，反應方程略。3.14 運行爐垢以Fe3O4為住，垢充分溶解時，最大（）如何計算？答：按此式計算：=×0.241 或K=.X/200 式中：g/m2腐蝕率垢量（g/m2）Fe3+占垢總量的百分數0.214是通過垢中Fe3+占4

36、8.2%及K=.X/200待定數0.241。3.15運行鍋爐垢量如何確定的？割取長度和位置？測垢量用管的長度和厚度？答：按國內運行鍋爐結垢部位和清洗經驗，確定運行鍋爐垢量位置，一般選在燃燒器（燃燒器上.m），導則規(guī)定.m間熱負荷最高部位，但不是絕對的，應視鍋爐運行情況，火焰偏斜的位置確定，否則無代表性。各鍋爐因燃燒方式各異，不同部位結垢量分配也不盡相同，這一點是極為重要的，否則取錯位置，垢量就不同，小試確定的結論也不一樣，弄不好，弄巧成拙，電廠找事。一半講，按導則劃定的范圍、割管長度、切割要求，加工薄厚和長短進行垢量試驗，一般由電廠提供的位置，垢量不妥，將會影響清洗效果，差異很大，一定要注意到

37、這一點。手工割管長度150mm，最好在400800mm，砂輪切割400mm，（實際上是割管樣中間取400mm）。測垢量用管長100mm，壁厚在0.51.0mm之間，管臂上不應有毛刺，鐵屑等基體金屬，更不能在加工過程中丟失原始垢量。3.16 垢量測定方法測試是什么？答：實驗管段已制備完備，符合要求（管段長10cm，壁厚：0.51.0mm，向背火側對半各開一段）。管段用千分尺準確測量好尺寸，計算出內表面積（m2或cm2），而后放入烘箱在4050條件下，或用吹風機烘干后放入干燥器內恒重1h后秤其重量（w1），連續(xù)恒重基本一致（w1）。然后將被測垢實驗管段放入含0.20.5%緩試劑的56%的鹽酸溶液中

38、，在60酸洗除垢，待垢除凈后，記下除垢時間（h），實驗管段取出后，依次用蒸餾水或除鹽水沖洗、無水乙醇或丙酮清除油物，再重復烘箱或吹風機程序烘干恒重，稱重量為（w2）；若酸洗除垢后表面有渡銅，采用0.20.4%過硫酸銨的12%氨溶液洗凈銅垢，按上述方法烘干恒重，稱重量為（w3），數據齊全可靠后，可按計算公式進行計算：1 基建爐管或無銅垢的運行爐管的垢量測定按下式計算：G向/背=(W1（g）W2（g）)/被測量內表面積(m2) (g/ m2)2有鍍銅的運行爐垢中，垢中含銅垢的計算公式為：G銅=(W2（g）W3（g）)/被測量內表面積(m2) (g/ m2)3含銅垢的運行爐的垢量計算公式為： G=(

39、W1（g）W3（g）)/被測量內表面積 (g/ m2)說明：測定垢量時，應考慮到垢量的準確性，應扣除基體金屬的腐蝕量帶來的垢增量。3.16為什么含奧氏體鋼的熱力設備系統不能用含cl-離子大于0.2mg/L除鹽水進行水壓試驗？答：超高壓及以上的機組熱力設備中的高壓給水閥門、主蒸汽管、過熱器和再熱器的材質含有流體化或者銳敏化奧氏體鋼，水壓試驗時，cl-離子會殘余在管壁上、特別是設備接讓處及應力或殘余應力集中的彎曲部分的鋼表面，當溫度大于300及對應壓力下就能使鋼產生點蝕、晶間腐蝕及晶間應力腐蝕破裂而造成重大設備損壞，被迫停機引起的損失較大。隨著水壓中氧含量增加，相應應力腐蝕破裂的溫度和壓力也相對降

40、低。在cl-=5mg/L，205下奧氏體很快就發(fā)生應力腐蝕破裂。關鍵在水中溶氧大小，若在無氧條件下，就是在300、壓力8.9Mpa、cl-5mg/L時，也不會破裂。奧氏體受cl-，F-及S元素的破裂必須滿足以下條件：殘余應力、cl-離子濃度、溫度、壓力及溶氧濃度；當cl-、O2濃度增加，應力腐蝕破裂的溫度和壓力也相應降低，不是一個定值數，而是個變數。 這就告誡我們亞臨界機組凝汽器、壓力加熱器管材用usu316L、304奧氏體鋼在循環(huán)水或低壓汽水中cl-含量高達7.0013.0mg/L，不破壞原因，就是不具備那四個條件。所以亞臨界汽包爐爐水cl-1mg/l，超臨界的給水cl-2ug/l就是這個道

41、理。3.17 你知道嗎？在鍋爐化學清洗行業(yè)為什么不能用含鹵素特別是ClF離子清洗介質，緩蝕劑及相關助劑清洗奧氏體鋼及銳敏化奧氏體鋼嗎？依據及臨界是什么？答：“奧氏體可以用HCl清洗，得視條件而定。例如采用含緩蝕劑的7%HCl，60每天用新清洗液酸洗5小時，連續(xù)清洗24天后，將清洗后的試樣彎曲180°進行金相檢查，三個試件均未發(fā)生應力腐蝕破裂。在美國水年會上發(fā)表過論文，可用HCl洗爐，條件是鋼與鋼，鋼與其他金屬面無縫隙，無較大內應力殘余；酸洗后水沖洗使Cl5/L等。即使如此，當水中Cl含量50/L，在205有氧條件下，不到500小時浸泡，奧氏體鋼發(fā)生了應力腐蝕破裂。在含Cl10/L、P

42、H3-4、90微酸性的水中，鋼全部發(fā)生晶間腐蝕破裂，當金屬表面干、濕交替進行電化反應就更危險了。試驗研究證實：不銹鋼特別是敏銳奧氏體不銹鋼，處在300、壓力：8.87Mpa（內應力：2.05 Mpa，鋼的飽和蒸汽含不同Cl濃度、氧的飽和水中進行了不銹鋼試驗得出結論告訴我們：（1） 在Cl=10/L，O2=40/L，僅SUS29鋼發(fā)生腐蝕破裂。（2） 在Cl=50/L，O2=11/L，除SUS32鋼外其余 6種奧氏體鋼發(fā)生破裂。（3） 在Cl=100/L，O2=1/L，除SUS32鋼余下6種均發(fā)生破裂。由試驗結果告知，隨Cl增加飽和水中溶解氧下降，在 Cl濃度為1000/L，水中氧很少，鋼不會破

43、裂。當Cl濃度較低溶解氧較高，那怕是50/LCl，鋼全部破裂。試驗結果告戒我們在300、壓力8.87Mpa，鋼的內應力2.05Mpa的飽和水或蒸汽中，奧氏體鋼應力腐蝕破裂，溶解氧比Cl含量更重要，更具破壞性；在常壓下的含緩蝕劑7%HCl、60浸泡酸洗24天后也不會發(fā)生破裂，但是殘留設備中，機組運行時，溫度207的飽和水或蒸汽中，運行不到500小時就破裂。所以酸洗介質、緩蝕劑及助劑中Cl含量不應有，否則奧氏體鋼發(fā)生破裂，不論EDTA、檸檬酸的酸洗工藝中，溫度90，同樣使鋼發(fā)生破裂。 我國在電力行業(yè)已進入亞臨界、超臨界、超超臨界機組運轉時代，含奧氏體鋼巨多，材質品種、數量已在前邊的技術問答中列出，

44、選擇清洗介質、緩蝕劑、助劑一定要當心、慎重，但不能發(fā)生重大設備事故。3.18 鍋爐化學清洗液中有色膠體絡合物是什么？它是怎樣形成的？如何消除？答：在化學清洗工藝范例中，只有檸檬酸清洗法產生有色膠體絡合物，即檸檬酸鐵沉淀形成的絡合物。檸檬酸清洗新建鍋爐時，酸洗初期因加藥程序或配比不合時產生灰白色的檸檬酸亞鐵和檸檬酸鐵沉淀，以膠體形態(tài)存在于溶液中。用3%的檸檬酸溶解鐵垢是按1：1分子進行絡合的。 當清洗液中Fe2+、Fe3+離子濃度達到0.55g/100ml時，則產生灰白色檸檬酸鐵。建議清洗液中Fe0.4%為好。在檸檬酸洗爐過程中，由于PH值和檸檬酸溶液Fe離子濃度控制不當，就容易產生有色的膠體絡

45、合物沉淀問題。這一沉淀物一般以棕色膠體存在于溶液中。這些絡合物沉淀在管壁上很難除去。產生原因是：酸洗后氮氣頂排酸液，壁溫較高而沉積在管壁上；二是酸洗后的水沖洗不到位，溶液中有色膠體附在管壁上。一旦發(fā)生很難除去。產生檸檬酸鐵沉淀常發(fā)生在檸檬酸漂洗和檸檬酸酸洗初期，或酸洗過程中PH和含鐵量濃度控制不當造成的。檸檬酸洗爐技術掌握好的在國內清洗技術界寥寥無幾，應盡快把技術傳下去。四、 關于檸檬酸及檸檬酸單銨洗爐的技術問答。4.1 你知道國內外檸檬酸洗爐始于哪一年哪個國家？此技術應用情況如何？答：在二十世紀五十年代初期，采用在氧化劑存在的條件下進行酸洗鍋爐時，MCl（堿性應力腐蝕破裂無須氧化劑）使奧氏體

46、鋼從點蝕、孔蝕開始到晶間應力腐蝕破裂結束。在溫度、壓力及應力條件下，只要清洗液中有幾個/L氯離子足可以使奧氏體鋼產生應力腐蝕破裂。這樣的實例很多，造成損失很大，所以不能采用鹽酸清洗含奧氏體亞臨界直流爐，洗后再熱器管引起腐蝕破裂。在1956年西德、美國率先進行了研究，使用檸檬酸對“曼海母電廠”和“Phlon電廠”兩臺亞臨界直流機組進行了酸洗，我國始1972年“望亭電廠”、“秦嶺電廠”進行了酸洗。德國先是采用3%檸檬酸加緩蝕劑進行了試驗研究。在靜態(tài)下3%檸檬酸對碳素鋼上的極薄軋皮幾乎除不掉，而對400下奧氏體鋼形成的軋皮可以除掉，500的軋皮根本除不掉，只有在一定流速下才能除掉，但對清除SiO2、

47、 Ca、Mg垢能力差。在洗爐初期產生了灰白色檸檬酸亞鐵沉淀，在清洗后期產生了有色（棕紅色）膠體絡合物沉淀，洗爐效果不理想。原來西德清洗專家研究出用3%檸檬酸單胺洗爐就解決了檸檬酸鐵沉淀問題。我國在1969年采用單一的檸檬酸洗北京車部7號高壓爐過熱器也產生了檸檬酸鐵沉淀而失敗。望亭電廠12號亞臨界直流爐得到同樣效果。唯獨秦電2號410t/h直流爐爐前系統采用檸檬酸單胺清洗獲得成功。自1974年后我國采用檸檬酸單胺清洗直流爐、汽包爐（含運行爐）獲得成功，但也有缺點，管表面黑色附著物。在二十世紀采用檸檬酸單胺清洗亞臨界、超臨界及超超臨界直流機組得到廣泛應用，獲得較好或很好的效果。應當指出的是據檸檬酸

48、酸洗實踐表明：掌握檸檬酸酸洗技術的人并不多，清洗效果往往不佳，就認為清洗效果不如EDTA好，純屬技術未過關引發(fā)的偏見。4.2 單一檸檬酸洗爐為什么易產生檸檬酸鐵沉淀呢？現在還用它洗爐嗎？答：單一檸檬酸對氧化鐵垢溶解能力差，對基體金屬腐蝕性很小。原因它是一個弱酸，在水溶液中電離出的H+離子很少，3%檸檬酸溶液中，PH2時，基本不電離出H+離子，即溶液提供溶解鐵垢的H+就少，單一檸檬酸洗爐易產生檸檬酸鐵沉淀，它是灰白色的亞鐵鹽，難溶于檸檬酸溶液中。一旦沉淀產生，就是補加新檸檬酸溶液也無濟于事。采用50熱水或氨溶液可以消除。當采用3%檸檬酸溶垢時，按1：1絡合，溶液中Fe濃度達0.55%就產生沉淀，

49、建議在PH4時，Fe0.4%為好，可防止沉淀發(fā)生，現在電站洗爐一般不用單一檸檬酸洗爐而用檸檬酸單胺洗爐效果好。4.3 檸檬酸單胺洗爐時應掌握哪幾項關鍵技術而不發(fā)生檸檬酸鐵沉淀問題，才能獲得好的清洗效果呢？答：檸檬酸單胺洗爐就是用添加NH4OH調PH3.5-4.0 的一種洗爐方法,在效果上與單一 檸檬酸洗爐就不同了,可有效的防止沉淀發(fā)生,當溶液中Fe總 0.8%也未發(fā)生沉淀,一旦發(fā)生沉淀可以用加氫氧化銨就消除了,采用檸檬酸單銨洗爐不必擔心產生沉淀問題。但是當垢量太高時，配藥方法不當時也會產生沉淀問題。檸檬酸單銨洗爐，可有效的防止Fe3+離子對基體金屬的腐蝕，既適合超高壓、亞臨界汽包爐前系統酸洗，

50、也適合過熱器、再熱器及主蒸汽管道酸洗，更適合亞臨界以上乃至超超臨界直流爐和燃油鍋爐酸洗，一句話它適合以Fe3O4為主的運行爐酸洗，國內早在二十世紀八十年代就清洗過325-350MW的強制循環(huán)運行汽包爐,效果滿意。用檸檬酸單銨洗爐防止檸檬酸鐵沉淀問題，檸檬酸漂洗也存在這個問題，問題也出現在配藥初期，配藥不得法;二是在清洗過程中Fe3+離子濃度超過臨界值，或PH值突然升高、降低而引起的，洗爐時應避免這一現象發(fā)生。檸檬酸單胺和氧化鐵垢的反應，與無機酸相似，不同點產物是絡合物。檸檬酸單銨洗爐時，以清除Fe、Cu垢為主，但也與Ca、Mg垢發(fā)生反應，但反應速度慢而差，對Si垢就更差了。添加合適的助劑，同樣

51、可以清除Si、Ca、Mg垢。它與Ca、Mg垢反應如下： 即：NH4H2CitCaCO3 NH4CaCitH2OCO2 NH4H2CitMg(OH)2NH4MgCit2H2O檸檬酸單銨洗爐除了流速，時間外，最重要的是Fe離子濃度，Ph值及溫度。4.4檸檬酸性質及除垢的基本原理是什么？答：檸檬酸是一種含羥基（COOH）和烴基（OH）白色晶體的有機酸，分子式：C6H8O7，它的水溶液是三元酸，它的結構式見下邊，其離解隨Ph值升高而增加，電離度與Ph有較大關系，當Ph2時，檸檬酸幾乎不電離；隨著Ph增加，電離度增加；當Ph3.5時，20%未電離，71%電離出（H2cit）1,9%是（Hcit）2；當P

52、h8.0時，電離出（cit）3即100%電離。單一用檸檬酸洗爐就會產生檸檬酸鐵沉淀，反應方程式如下： Fe2O3H3C3H8O7FeC6H5O73H2O當采用檸檬酸單銨洗爐時，氧化鐵垢主要與電離狀況下的酸根陰離子起絡合作用，反應方程如下：FeONH4H2cit NH4FecitH2OFe2O3NH4H2cit FecitH2O2NH4OHFe3O4NH4H2cit NH4FecitFecit2H2O2NH4OH 基于上述反應氧化鐵與H3cit是按3：1絡合的，單一采用檸檬酸洗爐會產生沉淀，采用檸檬酸單銨洗爐就不會，因為生成檸檬酸銨鐵絡合物及溶液中有氨離子存在的原因。4.5氧化鐵垢和檸檬酸絡合重

53、量比對洗爐垢起什么重要作用？答：這個絡合分子比，在清洗基建或運行爐時，垢量大小對選擇分子重量比是極為重要的，溶垢試驗已經證明，氧化鐵和檸檬酸按分子比1：1，3：2，2：3及1：4進行試驗絡合，那么在30%檸檬酸單銨溶液中飽和鐵濃度分別為0.87%, 0.58%,1.3%及1.4%。這就清楚告訴我們選用1：4絡合最穩(wěn)定，最安全，不必擔心沉淀問題。洗基建爐采用前兩個絡合比，洗運行爐采用后兩種比例，還告訴我們當你選1：1時，酸洗過程中Fe離子濃度在工藝條件下0.87%（8700mg/L），否則會產生沉淀?？刂艶e離子濃度要考慮10% 富裕進行控制。4.6檸檬酸單銨洗爐工藝條件是什么？能否添加除硅，除

54、銅助劑？答：檸檬酸：3%4%,對基建爐垢量不太大2.53.0%，對含垢量大的運行爐300 g/m2，檸檬酸濃度：34.5%，控制Ph：3.54.0，初始Ph：3.03.5流速：0.30.6 m/s溫度：8295，維持恒定溫度。時間：34h ,6h助劑，可以除硅、除銅助劑4.7如何防止檸檬酸單銨洗爐時發(fā)生檸檬酸鐵沉淀的問題？答：無論采用檸檬酸漂洗或檸檬酸單銨洗爐，配藥不當，都會在清洗初期發(fā)生沉淀問題，在清洗過程中也會發(fā)生沉淀問題。配藥應在清洗箱配好后打入爐內為好，若采用大循環(huán)配藥一定按檸檬酸和氫氧化銨比例同時加入，否則就變成單一檸檬酸配藥方式，不可避免地產生Fecit沉淀問題，清洗過程中，Fe離

55、子濃度飽和濃度后1小時就會發(fā)生沉淀，所以3%檸檬酸單銨溶液中Fe0.80%（8000mg/L），按1：4絡合比清洗時，4%檸檬酸溶液中Fe1.3%，在檸檬酸0.20.3%漂洗液中，鐵離子濃度不能大于對應的高限值，即400600 mg/L。4.8如果防止檸檬酸鐵沉淀及沉淀發(fā)生后的補救辦法？答：防止沉淀發(fā)生的建議； 維持恒定流速（0.30.5 m/s）和溫度（8298），不允許突然降低清洗溫度； 清洗循環(huán)時間6h 對于3%檸檬酸清洗液中總的鐵離子0.8%對于4%檸檬酸清洗液中總的鐵離子1.3% 不允許向飽和Fe3溶液中添加新檸檬酸； 酸洗后不能用N2頂排酸；一旦沉淀發(fā)生，加氨調Ph在3.5左右，沉

56、淀消失。酸洗后水沖洗應采用含N2H4100mg/L，Ph8.5，50熱的除鹽水進行沖洗。4.9檸檬酸單銨洗爐特點是什么？答：清洗條件連接及系統簡單，工藝控制相對嚴格，溫度：82100，流速：0.30.5 m/s檸檬酸清洗液不含cl-離子，適用于含奧氏體鋼設備系統清洗，不會發(fā)生晶間腐蝕及晶間應力腐蝕破裂。對金屬腐蝕速率小，使用安全。與Fe3，Fe2離子以絡合為主，有效地防止Fe3離子對基體金屬的腐蝕，控制不好，易產生Fecit沉淀，一般掌握這門清洗技術的人不會發(fā)生。采用檸檬酸單銨方法洗爐很好的解決了沉淀問題，它對Cu、Fe垢溶解的好，對Si、Ca、Mg垢溶解較差，特別是Si垢，若添加相應助劑，則迎刃而解其缺點是廢液處理相對無機酸廢液教